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厚积薄发 砥砺中流 ——记德克萨斯理工大学副教授、楚天学者施华中 施华中校友1986年毕业于生物系，获学士学位。之后在著名植物学家程进辰教授指导下完成了硕士研究生的学业，于1989年获得硕士学位。国际上知名植物分子生物学家，美国植物生物学家学会会员，Plant Cell、 Plant Physiology等十多种国际学术刊物的审稿人，现为德克萨斯理工大学副教授、华中师范大学特聘教授、楚天学者。漫长的学术积累之路，使他养成了脚踏实地、坚持不懈地艰苦探索精神，在植物逆境反应与适应的分子机理研究方面卓有建树。 厚积薄发 作为同年级的一各优秀学生，施华中校友在完成研究生学业后加入同济医科大学，从事细胞生物学教学与研究工作。但他很快就意识到一个新的时代正在来临，他打算为这个时代的来临准备更多的知识贮备。于是放弃了安稳的工作，前往武汉大学杨宏远院士实验室攻读博士学位，这段时间是分子生物学研究在国内开始兴起的时候，相关人才非常缺乏。施华中校友不惧困难毅然投入到这个全新的领域，几乎是从零开始建立实验条件与研究系统，探索把分子生物学方法与手段用于传统的植物实验胚胎学研究，取得了重要突破，为实验室的转型与发展打下了重要的基础。为了引进新的方法与理论，施华中校友1998年前往韩国Pohang University of Science做访问学者，开展植物表达标签载体的创建与鉴定工作，为日后他在植物分子生物学领域所取得的成就打下技术与方法基础。 1999年元月，施华中校友前往美国加入国际著名植物分子生物学家Zhu Jiankang先生实验室，开始其研究生涯中的一段重要旅程，先后在University of Arizona、University of California, Davis、Purdue University任研究员、研究科学家。这期间施华中校友先后克隆了SOS1、SOS4、SOS5等逆境反应关键基因，研究了它们在拟南芥盐胁迫反应和抗盐中的功能和作用机理，阐明了因子与其它抗盐基因之间的相互作用和复杂分子网络，不仅是抗盐研究领域的重大突破，也是植物逆境生物学研究方面的重要进展，为阐明SOS信号途径打下了基础。SOS信号途径模型把盐胁迫、钙信号、钙传感器、钙信号转导和最终效应器联系起来，从SOS1这个角度解释了盐胁迫反应与耐盐性形成的分子机理。这个系统中涉及到三种关键蛋白：SOS1、SOS2和SOS3。SOS1是一种质膜Na+/H+反向转运体，能够把Na+转运到细胞外，从而降低胞质中的Na+积累，赋予植物细胞耐盐性。SOS1突变导致植物对盐胁迫超级敏感，而超表达促进植物的盐耐受性。SOS2是一种serine/threonine蛋白激酶，N端有类似于酵母SNF1激酶的催化域，属于CIPK家族。N端催化域或者C端调节域都是激酶功能必须的。SOS3是拟南芥中CBLs家族成员，编码一种Ca2+传感器蛋白，含有三个EF手型Ca2+结合基序。Zhu Jian-Kang先生的团队（包括施华中教授）经过多年研究提出了以下作用模型：在盐胁迫条件下，细胞内Ca2+浓度增加，导致Ca2+结合到钙传感器蛋白SOS3分子上。结合了钙的SOS3与SOS2作用激活SOS2激酶活性。SOS3的N端含有myristoylation位点， myristoylated 化的SOS3把复合物带到质膜上，为SOS3/SOS2复合物与SOS1作用提供了可能。SOS2磷酸化SOS1，增强SOS1的Na+/H+交换活性，促进Na+外流。这些工作发表在Plant Cell、PNAS等刊物上。关于SOS1的研究，单篇论文（Shi等2000）被他引378次。国际著名植物逆境生物学家John M Ward教授在其评述中这样描述施华中教授关于SOS1基因方面研究的贡献：In addition to demonstrating a novel approach to engineer salt-tolerant crops, the results provide the first glimpse of a previously unknown mechanism used by plants to regulate gene expression in response to salt stress. The results from Shi et al are exciting to scientists interested in both the basic mechanism of salt tolerance and in applying molecular approaches to the improvement of crop species(John等2003)。创建的转