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导师成长故事

刘阳:早期陆地植物演化和发育的“探索者”

      刘阳,博士,研究员,现任深圳华大生命科学研究院、深圳市仙湖植物园及美国康涅狄格大学生态与进化生物学系研究员。长期从事早期陆地植物系统发育基因组学与进化基因组学研究,主持多项国家自然科学基金项目,并担任多家SCI期刊编辑及审稿人。已发表SCI论文90余篇,其中以第一或通讯作者在Nature Genetics、Nature Plants等顶级期刊发表论文30余篇。主要利用多维组学技术探索早期陆地植物的起源与演化机制。

科研之路:从本土到国际的学术积淀

      刘阳研究员是一位在植物进化基因组学领域有着深厚积淀的科学家。他不仅拥有从本土到国际的完整学术训练,更在大型国际合作项目中推动学科前沿,并致力于在先进平台中培养新一代科研人才。他于2007年获得中国科学院植物研究所博士学位,随后赴美国密歇根大学与康涅狄格大学进行博士后研究,并于2015-2016年任美国康涅狄格大学助理研究教授。2018年加入华大研究院后,他主要在“万种植物基因组计划(10KP)”这一国际大型项目中,负责早期陆地植物基因组学的研究工作。

培养理念:在大科学平台中赋能成长

      在华大研究院,刘阳研究员及其团队致力于在真实的大科学项目中培养学生的科研能力。学生不仅能接触到全球最前沿的技术平台,更能将所学技能直接应用于10KP等国际项目,在与世界顶尖机构的交流合作中拓宽视野。对华大的学生培养,刘阳老师认为:“我们鼓励学生自由探索、勇敢试错,即便选择“冷门”领域,研究院也会提供坚实的团队与资源支持,助力他们挖掘潜能、实现科研志向。”

 循基因组之迹,探问植物亿年演化路

      在植物进化研究的前沿,刘阳研究员以其“十年磨一剑”的定力,带领团队交出了一份份里程碑式的答卷。从破解“植物活化石”苏铁的巨大基因组,到历时八年揭示苔藓藓植物惊人的基因宝库,他的科研之路深刻诠释了如何通过全球协作与扎实的数据攻坚,来回答生命演化史上的重大谜题。

 破译“植物活化石”——苏铁

      2022年作为第一作者在《Nature Plants》发表苏铁基因组封面文章的研究,是他加入华大研究院后面临的重要挑战之一。从技术层面看,苏铁基因组规模庞大、结构复杂,对当时的测序与组装技术提出了极高要求。他所在的团队通过整合多种前沿技术手段,成功完成了攀枝花苏铁(Cycas panzhihuaensis)基因组的组装,构建了当时裸子植物领域质量最高的大型基因组图谱。他特别强调,这项研究使他对“团队科学”有了更深的理解。该成果凝聚了来自深圳市仙湖植物园、兰州大学、中国环境科学院、中科院昆明植物研究所,以及美国佛罗里达大学、比利时根特大学等多家国内外机构的合作力量。在基因组学、进化生物学和生物信息学等多学科专家的通力协作下,这一重大项目才得以顺利推进。通过该研究,刘阳研究员深刻体会到,在重大科研课题中,全球化的合作视野、清晰的研究目标和高效的团队协作具有关键意义。这段经历不仅拓宽了他的科研视野,也重塑了他对跨学科合作的认知。

 八年磨一剑:全球协作下的数据攻坚

      苔藓藓植物的研究项目从2017年开启、历时八年,是一个极其艰巨的任务。他所在的团队与国内外多个顶尖机构合作,其足迹遍布全球,系统地收集、测序并高质量组装了123个覆盖苔藓藓植物主要谱系的物种基因组。研究过程中,大部分时间都投入在了繁琐但至关重要的基础工作上,包括样本采集、DNA提取、测序技术的迭代、基因组组装算法的优化以及海量数据的计算和验证。同时,团队还需克服来自技术、资金和合作协调上的重重困难,但整个团队始终秉持着坚定的信念,坚持完成了这项宏大的数据工程。历经八年的扎实积累与深入分析,团队最终发现苔藓藓植物比维管植物拥有更丰富的基因家族多样性,其中包括大量独特基因和谱系特异性基因家族。这些基因源自广泛的新基因形成和持续的微生物基因水平转移,从而揭示了苔藓藓植物在极端环境中成功适应和广泛分布的遗传基础。刘阳研究员表示,将这项历时八年的巨大工程凝练成一篇论文,本身也是一个挑战。他感到非常荣幸《自然·遗传学》的编辑和审稿人认识到了这项工作的广度与深度。虽然审稿过程极为严格,但提出的宝贵意见让研究的结论更加坚实,科学故事更加完整。当论文最终被接受时,他心中充满的不仅是喜悦,更是对团队每一位成员坚持不懈、辛勤付出的深深感激。

感悟 & 寄语

      刘阳老师认为,在选择科研课题时,兴趣、问题和技术三者并非割裂,而是相辅相成的。华大研究院和华大教育中心始终鼓励同学以“兴趣”为起点,保持好奇与热爱;以“重要科学问题”为导向,聚焦本质和源头;同时积极学习和利用前沿“技术”手段,为创新研究提供支撑。尤其是在早期陆地植物这类相对冷门的领域中,正蕴藏着许多未解之谜和突破的可能,它需要勇气,更需要坚守。“科研之路贵在坚持所爱,愿你们保持开放与合作,在探索中遇见更好的自己。”希望同学们能勇敢追随自己真正的兴趣,不畏小众、不惧挑战,利用好我们华大研究院和华大教育中心提供的跨学科平台与资源,做出独一无二的发现。

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