院长特别奖专题报道 | 吴明辉—在荒漠中探索,在冻寒中筑梦

编者按

       “中国科学院院长特别奖”(以下简称“院长特别奖”)是中国科学院(以下简称“中科院”)对在学研究生的最高奖励。获此殊荣的研究生应学业优异,在学期间取得具有重要学术价值的科研成果,或在理论上有较重要的创新和发展,或在技术上有较大的突破并获得显著的经济效益和社会效益,或在其他方面做出重要贡献。2022年度,中科院共评选出院长特别奖61名。本专栏,请跟随小编一起解读院长特别奖获得者的“科研秘籍”吧!

一、个人介绍

        吴明辉,中国科学院大学2018级博士研究生,培养单位为中科院西北生态环境资源研究院,2022年度院长特别奖获得者之一。在读期间,曾荣获北京大学“唐孝炎环境科学创新”二等奖、博士研究生“国家奖学金”及国科大“三好学生标兵”等多项奖学金。吴明辉师从陈拓、陈生云研究员,从事全球变化与微生物生态学研究工作。他以第一作者的身份在美国国家科学院院刊Proceedings of the National Academy of the Sciences of the United States of America(以下简称“PNAS”)、Science of the Total Environment、Microbial Ecology及地理科学等国内外著名学术期刊上发表论文。2022年8月,吴明辉通过青年人才培优计划就职于云南大学。

       谈到为什么选择微生物生态学,吴明辉说“这要感谢大学三年级带我参加学术科研资助金项目的王同学,当我们从新疆“奶疙瘩”中分离培养并见识到五颜六色的小菌菌的时候,研究便已经开始了”。吴明辉很清楚自己感兴趣的方向,在他看来感兴趣才能有进展、有突破。

二、厚积薄发,自知短处重弥补

                                                                       石生微生物(绿色生物膜)

       在硕士导师和同门师兄的帮助下,吴明辉选择了小众微生物领域——石生微生物作为研究对象。“其实小众领域的研究也蛮有意思的”,吴明辉笑着说,“当我从干涸的戈壁中翻起半透明的石英石,‘那一抹绿’是让人惊叹的,这也激起了我探究的热情”。吴明辉深入河西走廊、穿越青藏高原,他目睹了石生微生物在这片荒凉之地的顽强生命力。这些石生微生物就像“石中出世孙猴子”的化身,它们以石头为生,依靠微小的空隙和裂缝生长出细小而坚韧的根系,也像一群坚强的战士在这片荒原上奋勇前行。“它们是这片荒漠中的‘绿岛’,是对抗‘干旱和辐射’的倔强,我一定要让更多的人了解它们”,吴明辉兴奋地说。就这样,他与这“石头里的生命”的故事开始了。

       尽管微生物生态学是一个有趣的研究方向,但整个科研历程对于吴明辉来说并不容易。统计学基础差、生态理论基础知识缺乏、微生物生态系统的未知性等因素,都为研究带来了挑战。面对学科短板,吴明辉在研一集中教学阶段选修了5门统计学的课程、6门生态学相关的课程,“这一年为我的研究打下了很好的基础”,吴明辉说。

三、交流学习,闭门造车不可取

                                                                                 论文截图

       吴明辉深知闭门造车是不可取的,他选择从诸多方法来汲取知识和激发灵感。在正式做实验之前,他通读了课题组所有前辈的研究成果,尤其是和他方向相关的,“这个过程让我收获了很多,我大体确定了如何设计实验,用什么分析方法,预计达到什么样的实验结果”,他说。学习过程中,他还经常性地与师兄们交流,他深知好的研究成果离不开在交流中共进,在碰撞中成长,“我很感谢我的几位师兄,他们对我们的研究非常支持,在刚定下研究方向,我就向他们请教学习方法上的经验,他们真的帮了我很多”,吴明辉说。

       2022年,吴明辉在Microbial Ecology发表了关于石生微生物季节变化的文章,突破以往研究仅调查石生微生物群落空间分布的惯例,率先报道了石生微生物可能具备“生产者-消费者”周期性主导的群落发育猜想,为理解群落适应和进化提供了新的机制性见解。

                                                                           论文截图

       吴明辉不仅乐于与同学交流,他也不放弃任何可以与专家“面对面”交流的机会。“记得最清楚的一次是2019年的春节,我和我的博士导师、国科大的王艳芬、薛凯老师开视频会讨论文章,王老师建议我们在冻土退化过程中考虑微生物与碳的联系。“这对论文来说,只是加了一个小分析,但整篇文章的质量真的得到了很大的提高”,他说。最终,这篇文章得以在国际权威综合性期刊PNAS上发表,研究结果表明多年冻土退化不仅降低了微生物多样性和群落稳定性,同时加强了微生物群落与土壤碳储量之间的联系,揭示了多年冻土退化下碳损失的微生物机制,为多年冻土区土壤碳稳定性的微生物调节提供了新的视角。

四、科研自信,年轻人要有冲劲儿


                                                                            实地科研记录

       科研不是一帆风顺的,总会有曲折,吴明辉接受失败,但他从不接受因放弃而得到的失败。在博士入学之前,他就拿到了一批微生物数据开始分析,但经历了长达三年的修改和打磨,投稿才被接收。“我并不认为这个过程很漫长,的确,我播种了很多,但我也收获了很多呀”, 他说。三年磨一剑,他深知找准定位,坚守初心总会有突破。“我是一个很有自信的人,我不怕失败,不怕被拒绝,我的每篇文章都被拒绝了3次以上呢”,他说。的确,对他来说,在失败中获取经验,点滴进步才是科研本身的样子。“在国家和各个科研院所都在大力支持青年人才培养的当下,我们还在等什么呢,趁着有活力、有干劲,去挑起科研的大旗吧,让我们一起努力走出属于自己的科研道路”,他说,国科大的家国情怀,深深镌刻在他的心里,也体现在他每天的生活中。

       如今,吴明辉已从学生变为了老师,在云南大学教授着新一代的年轻人。他说“我要将国科大的精神传授给我的学生们,带领他们同心共进,为科研事业贡献力量”。他始终坚信,只要自信、有冲劲、有干劲、有拼劲,经过一代又一代科研人的拼搏,土壤微生物生态学与全球变化领域的发展必将被推动。

 

图文来源| 吴明辉