實驗室里的科研“迷”———記食品科學專業(yè)優(yōu)秀碩士研究生邱志常
4月24日,食科學院食品科學專業(yè)碩士三年級研究生邱志常以優(yōu)異表現獲得了山東農業(yè)大學研究生優(yōu)秀學術創(chuàng)新獎碩士組一等獎。在讀研期間,邱志常先后以第一作者在《Mi鄄crobiologyOpen》 《Food Re鄄searchInternational》等發(fā)表SCI論文2篇,專利授權3項,參與了牛蒡子苷元等7項國家實物標準的研制,還以合作作者發(fā)表SCI論文2篇。2014年,邱志常推免至本校食科學院,師從喬旭光教授,主要研究方向為營養(yǎng)與功能食品。
興趣是最大的驅動力2011年9月,邱志常考入我校食科學院葡萄酒與葡萄酒工程專業(yè)。經過一年的學習,他發(fā)現自己對食品質量與安全領域更感興趣,他選擇聽從本心,轉到食品質量與安全專業(yè)。學院舉辦的專業(yè)交流會、優(yōu)秀學生論壇等活動極大地拓寬了邱志常的眼界,使他發(fā)現了大學生活中真正令他心動的地方———科研。
大三暑假,他沒有回家享受輕松的假期,而是選擇了跟著專業(yè)老師進實驗室學習。一個假期下來,不僅使他充實了自己的專業(yè)知識,熟悉了所有實驗儀器的“入門”,也由最初對專業(yè)的興趣“升級”為熱愛。本科期間,邱志常的成績始終穩(wěn)居專業(yè)前三名。在大四面臨考研抉擇時,盡管獲得推免資格的他已經收到了江南大學、中國海洋大學等高校的邀請,但已經在喬老師實驗室學習半年的他,對喬老師的研究方向與實驗室實力非常仰慕,認為留在母校才是最正確的決定。
他對喬老師的告誡深信不疑:“一個人的成績不是學校知名度高低等外部因素所決定,更多的在于自己的態(tài)度決心和導師能否提供正確的指導與幫助,創(chuàng)造更多的機會?!鞭r大的師資力量、實驗室水平與濃厚淳樸的學風正是吸引他留下來的原因。
在剛結束的 2018年山東農業(yè)大學研究生優(yōu)秀學術創(chuàng)新獎評選答辯會中,園藝學院院長郝玉金教授在總結時說:“我校碩士和博士研究生的學術成果完全能夠和‘雙一流’高校研究生媲美。”這讓邱志常更堅定了自己的信念。
科研就是不斷探索追求讀研期間,邱志常認真學習基礎理論知識,積極參加學術講座與技能培訓,提升學術修養(yǎng),開闊學術眼界,提高實驗技能。
在參與 “黑蒜品質形成的機理及其控制”國家自然科學基金項目時,邱志常了解到,已有研究認為黑蒜在加工過程中主要發(fā)生了美拉德反應,大蒜在高溫高濕條件下細胞組織被破壞,胞內成分發(fā)生了一系列的物理和化學反應,多糖和蛋白質分子被降解,顏色、風味和功能成分發(fā)生顯著變化。然而黑蒜原產地的研究者將黑蒜稱為“發(fā)酵大蒜”,認為在黑蒜的加工過程中存在微生物的發(fā)酵作用。目前國內外關于微生物是否參與黑蒜品質形成的研究鮮見,黑蒜的形成機理還沒有完全揭示,這極大地限制了黑蒜的品質提高以及功能成分的研究。
在喬旭光教授的指導下,他開始基于純培養(yǎng)方式對黑蒜加工樣品的微生物群落進行研究,當他使用目前細菌系統(tǒng)分類學研究中最常用的分子鐘 16SrRNA進行微生物的鑒定時,發(fā)現16SrRNA在親緣關系較近的細菌中具有高度的保守性,對于芽孢桿菌組等進化關系很近的細菌分辨率和準確性較低,因此他開始大量查閱文獻,同時積極向生物學專業(yè)的老師和同學請教,尋找菌株系統(tǒng)發(fā)育的有效標記基因。通過對多個蛋白質編碼基因進行了一系列的篩選與試驗,最終發(fā)現“gyrA”和“ropB”基因位點能夠作為本實驗菌株分類鑒定中的有效靶標,并且創(chuàng)新性地使用了16SrRNA-gy鄄rA-ropB串聯序列的多基因系統(tǒng)發(fā)育樹對近緣物種進行了系統(tǒng)發(fā)育分析,將這種方法結合表型表征能夠對近緣物種進行準確鑒定,這一成果以第一作者發(fā)表在《MicrobiologyOpen》雜志上。
隨著研究的深入,邱志常發(fā)現可培養(yǎng)微生物僅占總微生物的1%左右,并且基于培養(yǎng)的方法在一些細菌的可培養(yǎng)性及重現性方面具有較大的局限性,對微生物群落的組成以及多樣性認識不全面,因此他開始尋找研究微生物群落的其它方式。一次學術交流中,他了解到高通量測序方式能夠直接從環(huán)境樣品中提取總DNA,對樣品中的可培養(yǎng)和不可培養(yǎng)微生物群進行基因組分析,這種方法能克服純培養(yǎng)方法的局限性,然而當他想以此為突破點進行下一步實驗時,發(fā)現由于實驗室沒有相關研究以及扎實的分子生物學基礎,導致實驗的每一部分都無從下手,所以他開始不斷地向生物信息學老師以及測序工程師請教,一步步摸索前進,從植物DNA的高效提取到測序原始數據分析,一點點突破,結合參考文獻以及之前的研究成果,最終全面揭示了黑蒜加工過程中微生物的群落結構和多樣性,還對微生物的代謝路徑進行了預測分析,該研究成果為下一步研究黑蒜品質和微生物群落的相互關系奠定了基礎。
成功不是一個人的事指引邱志常同學走上科研之路的,是他的導師喬旭光教授。邱志常說,大三跟著喬老師在實驗室學習的經歷,打開了自己的科研大門,也正是喬老師的指導才使他能夠在科研之路順利前行?!皢汤蠋煵粫苯痈嬖V我問題的答案,而是教給我解決問題的方法與思路,這深深地影響了我做人做事的態(tài)度?!睂煛笆谌艘詽O”的教學方法令邱志常受益匪淺。
邱志常認為,一個人可以走得快,一群人才能走得遠。同一個實驗室,大家往往有相似的研究材料與研究方向,相互協(xié)作有助于一起成長進步,高年級的學生可以為低年級的學生提供指導,低年級學生也可以為師兄師姐提供實驗幫助?!爸境S泻苌詈竦膶I(yè)知識積累,在科研中有格局觀,經常為同學的實驗提供有效的幫助?!蓖瑢嶒炇业膸熜粥嵳窦颜f。
“品質好、素質高、能力強?!眴绦窆庹f,“在科研方面,給他一個多大的平臺,他就能夠努力達到相應的高度。目前,邱志常已經獲得了博士生推免資格,喬老師希望他能去國外深造,登上更高的平臺。
此時,邱志常仍埋頭在實驗室,潛心于黑蒜品質和微生物群落相互關系的研究?!翱蒲兄啡沃囟肋h,吾將上下而求索?!彼f。

