优青教授三年内连发两篇Science！来自“双非”高校

在宁波这个城市，高等教育的实力相对省会城市较为薄弱，然而近日，这里的一所“双非”民办学校却火了，因为该校的一位年轻教授在3年内连发了两篇Science，并且还是宁波唯一的两篇Science！那么他是如何做到的呢？我们接着往下看...

一鼓作气，连发2篇science

成果入编国际经典生物学教科书

2020年4月17日，国际顶级学术期刊Science发表了题为“Temperature-dependent sex determination is mediated by pSTAT3 repression of Kdm6b ”（pSTAT3通过抑制Kdm6b调控温度依赖型性别决定）的重磅研究，研究支持一种新的红耳龟性别决定模型，在温度依赖型性别决定机理研究上取得了重要进展，揭示了温度对于物种性别的控制机制。

研究就由浙江万里学院的动物性别与发育研究所钱国英、葛楚天教授课题组与美国杜克大学Blanche Capel教授课题组合作，葛楚天教授和Blanche Capel教授为本文通讯作者，Ceri Weber博士为第一作者， 浙江万里学院和杜克大学为通讯单位。

葛楚天教授和美国杜克大学Blanche Capel教授、Ceri Weber 博士进行科研讨论

其实，这已经是葛楚天课题组的第二篇Science论文，早在2018年5月11日，葛楚天教授以第一作者兼通讯作者在Science上发表了题为The histone demethylase KDM6B regulates temperature-dependent sex determination in a turtle species 研究论文， 成为浙江万里学院也是宁波地区首篇Science。 而本次Science论文也成为宁波地区的第二篇Science。

论文的第一作者兼通讯作者为葛楚天，杭州市水产技术推广总站叶键高级工程师为并列第一作者，浙江万里学院钱国英教授和杜克大学Blanche Capel教授为共同通讯作者。

目前该团队累计在Science发表2篇论文，成果入编国际经典生物学教科书《Developmental Biology》第12版。4月11日，央视10套科教频道播出了该课题组研究生惠航博参与录制的《科学动物园》节目，为大家科普“龟的性别是由温度来决定的”这一有趣现象背后的秘密，体现了研究所定位追求“科研走向教科书，科研走向科普”的学术精神。

葛楚天教授简介

葛楚天，博士，二级教授，国家优青

葛楚天，1983年生，博士，浙江万里学院教授，硕士生导师。浙江省高校中青年学科带头人，浙江省151人才工程第三层次，宁波市领军和拔尖人才第二层次。2001.09-2005.07，浙江大学动物科学学士；2005.09-2010.07，浙江大学，动物生殖生物学，博士（硕博连读）；2007.10-2008.10，美国北卡州立大学，细胞工程，联培博士。主要学术兼职：美国动物学会会员（2007-）；美国发育生物学会会员（2017-）；《Dev Biol》、《PLoS ONE》等SCI杂志审稿人。

葛楚天教授本硕博（2001-2010）毕业于浙江大学动物繁殖生理学专业，期间获美国北卡州立大学（NCSU）细胞工程专业联培博士学位。2010年入职浙江万里学院生物与环境学院，2016-2017年美国杜克大学细胞生物学系访问学者。

葛教授还是国家优秀青年科学基金获得者，浙江省“万人计划”青年拔尖人才，浙江省杰出青年科学基金获得者，浙江省高校水平创新团队带头人、浙江省高校中青年学科带头人、浙江省151人才，宁波市有突出贡献专家。全国动物生理生化学会理事，中国细胞生物学会染色质生物学分会委员。获2018中国十大新锐科技人物、浙江省师德先进个人、浙江省“三育人”先进个人、宁波市优秀教师等荣誉称号。

初窥堂奥

因兴趣而生

论文的第一作者葛楚天教授所获得的成就，都源于他对学术最初的向往。

在青涩的学生时代，他对未来并没有明确的目标。但凭借着高中对生物学的兴趣，2001年，他报考了浙江大学的动物科学系。2005年毕业后，他继续在浙大动物生殖生物学硕博连读。九年的研究学习，让葛楚天的专业知识得到了极大的提升。

“基于兴趣，才能真的做出一些东西来。”满心热爱让他对于自己的职业有了更长远的追求。 作为国际知名期刊《Dev Biol》的审稿人，他一直觉得，在世界顶级期刊上发表学术论文的意义不仅局限于研究成果的展示，最重要的是通过这个媒介平台将知识进行一个更广泛的传播，实现其在科学研究领域的价值。

2007年，葛楚天曾以联培博士的身份前往美国北卡州立大学继续学习。取得博士学位后，葛楚天在我校钱国英教授的引荐下来到了浙江万里学院。学校的支持，政策的倾斜，实验室的优厚条件，让葛楚天的科研之路走得比较顺畅，逐渐从一名讲师成长为了教授。在这个过程中，他还担任着美国动物学会会员、美国发育生物学会会员、浙江省自然科学基金评审专家的学术兼职。

“2016年6月，团队通过新建立的基因功能研究方法，鉴定了一个启动中华鳖和红耳龟雄性性腺分化的关键基因Dmrt1。因此，破译TSD分子机制的关键变成了在于解析温度通过何种机制激活或抑制性腺分化启动基因的表达。前期的实验顺利完成。”

该年7月，葛楚天以访问学者的身份，前往了美国杜克大学与Blanche Capel教授团队展开为期半年的合作研究。“Blanche教授作为学术顾问，给了我们团队很多指导性意见。”

这几段国外的经历，让他增长了学识，开阔了科研思路，提高了科研水平，是他在异国他乡日子里的全新收获。“相比较而言，国外实验室的研究比国内更为深入。”正是这些阅历，引领着葛楚天初窥堂奥，进一步探究龟鳖领域的秘密。

攻坚克难

为理想而战

自1966年法国学者发现TSD现象以来，在此后长达半个多世纪的时间里，学界一直对TSD背后的关键分子机理具体运作机制存在疑问。正是处于这样的国际环境下，团队毅然走上了这条研究之路。于是，整个团队历时10年，为的就是解开“温度到底如何调控乌龟性别”这一谜题。

团队合照

成功并非偶然，困难也往往与此相伴。龟鳖类是非模式动物（注：标准化的实验动物就称之为模式动物，如小鼠），相关研究还处于探索阶段，技术不够成熟，普遍缺乏深入研究。即便很多人有了兴趣，在解释科学现象的时候会碰到很多难题，往往知难而退。长期以往，技术难以突破，存在着大量科研盲区。

在整个研究过程中，非模式动物的深入研究成了关键难题，花费了整个项目的大量时间。研究对象红耳龟产蛋时间集中在每年的5-8月，团队成员们取回上万枚龟卵后集中进行采集、孵化、处理、取样等工作。尤其是每年的6-7月，是整个团队一年中最为忙碌的日子。

实验期间，正值盛夏，空气里弥漫着一股令人窒息的燥热感。十几平米的实验室内，孙伟和他的科研伙伴正紧锣密鼓地处理着刚从基地里取回来的龟卵。团队每年都要进行3-4批实验，工作内容细致而繁琐。一旦开始实验，从早上忙到凌晨，是常有的事。

孙伟是我校13级的研究生，师从葛楚天。“每天都要浇水，检查孵化情况，最担心的就是孵化过程中出现问题。”孙伟介绍道，“几个月的取样量就是接下来一整年的实验所需样品。再加上小龟生长速度快，一不小心就长大了。”成员一旦错过了最佳时机，就会耽误计划的实施。

同为团队成员的16级研究生张瑜说：“龟鳖产蛋只有暑假几个月的时间。没有处理好，就只能等到明年，所以压力挺大的。”

几乎见证了整个实验过程的孙伟却笑称自己只是个“搬砖”的：“什么活我都干，包括前期的准备工作到后期具体内容的安排。那段时间，每天都会与葛教授通电话，汇报一下实验的进展及问题。葛教授总是耐心细致地给予我们关键性的指导。”

事物的变化发展总是从量变开始的。早期研究过程中，团队始终处于探索阶段，甚至在刚起步的时候，缺少经验，层出不穷地出现了各种问题。水浇少了，孵化箱温度出问题了，小龟长大了，甚至太紧张就把事情处理过了头。年复一年的经验积累，使孵化技术不断成熟，龟卵的成活率显著提高。孙伟打趣说：“孵化实验中，它们已经被我们当做亲儿子亲女儿看待。龟卵脆弱，需要细心呵护。”

由于工程量巨大，每次孵化处理都需要大量人手。 但团队分工明确，秩序井然。整个操作过程就像流水作业，每人一个环节，一枚枚龟卵有节奏得经成员之手，处理完毕后，入箱继续孵化。团队的凝聚力在此发出了巨大的光芒。

团队合照

团队成员们都觉得，这个团队很有温度。钱国英、葛楚天两位教授就是他们的带头人和主心骨。孙伟清晰地记得有一次葛楚天和学生们一起处理样品到深夜，因时间紧迫必须完成当天的实验，大家都没有顾上吃饭。凌晨结束后才发现葛楚天已经点好了大餐等着大家。“五年来，在两位教授的带领下，团队一点一滴的进步都会转化成鼓励我们继续探索的动力。和大家一起奋斗的日子，每一天都很满足。”孙伟说道。

在张瑜的眼里，葛楚天就像是“男神”一样的存在。“葛老师没有架子，经常耐心地与我们聊天，非常随和亲切。”

终于，在各方人力、物力的全面支持下，钱国英、葛楚天教授团队在前期研究的基础上揭示了组蛋白去甲基化酶KDM6B调控红耳龟温度依赖型性别决定的分子机理。而这，也解开了温度依赖型性别决定研究长达半个世纪以来的谜团。

坚定信念

勇攀更高峰

“这个成果属于团队。”对于葛楚天来说，在这个过程中要感谢的人太多了，最终呈现在《Science》上的文章很短，上面也只有部分成员的署名。但这背后，包含了整个团队每一位老师和学生所付出的辛苦和努力。

“只要有1%的希望就要尽100%的努力，不能遇到一点困难就放弃，做实验过程中也是一样的道理。” 葛楚天说道。他一直觉得万里精神与科研精神是非常契合的。龟鳖领域的研究在国际上也有很多人在做，但是一直做得不够深入，因为机理无法解释，技术无法突破。而他们团队的该项研究深入阐明了Kdm6b在红耳龟TSD中的生物学功能及其作用机制，为“表观遗传机制调控TSD”假说提供了首个直接的遗传证据，更为最终全面破译TSD机制奠定基础。

葛楚天表示，也正是学校为团队提供了比较宽松的科研环境，让他们实现了科学梦想，可以不断勇往直前。“正是来自各方的支持，才成就了今天的我们。未来，我们仍将继续努力！”

参考文献：

https://science.sciencemag.org/content/368/6488/303

https://science.sciencemag.org/content/360/6389/645

http://swxy.zwu.edu.cn/ed/67/c1445a126311/page.htm