柴继杰

西湖大学植物免疫学讲席教授

柴继杰

柴继杰,男,1966年出生于中国辽宁,[1]现任西湖大学生命科学学院植物免疫学讲席教授,博士生导师。[0]柴继杰于1987年获大连轻工业学院学士学位,1994年获石油化工科学研究院硕士学位,1997年获中国协和医科大学药物研究所博士学位。[0]1998年,柴继杰成为了施一公的学生。[6]2004年,柴继杰回到中国,来到刚刚组建的北京生命科学研究所(北生所)。[1]2022年,柴继杰团队在国际顶级学术期刊Cell、Nature、Science发表了6篇关于植物免疫的研究论文,这一系列成果在植物免疫和抗病研究中取得突破。[6]2023年,柴继杰全职加入西湖大学。[0]

柴继杰,男,1966年出生于中国辽宁,[2]现任西湖大学生命科学学院植物免疫学讲席教授,博士生导师。[1]

柴继杰于1987年获大连轻工业学院学士学位,1994年获石油化工科学研究院硕士学位,1997年获中国协和医科大学药物研究所博士学位。[1]1998年,柴继杰成为了施一公的学生。[7]2004年,柴继杰回到中国,来到刚刚组建的北京生命科学研究所(北生所)。[2]2022年,柴继杰团队在国际顶级学术期刊Cell、Nature、Science发表了6篇关于植物免疫的研究论文,这一系列成果在植物免疫和抗病研究中取得突破。[7]2023年,柴继杰全职加入西湖大学。[1]

2009年,柴继杰成为国家级高层次人才计划入选者,2010年,柴继杰是国家杰出青年科学基金获得者。[3]2017年,柴继杰成为中国大陆首位获得“德国洪堡教席奖”的科学家,同年并荣获国家自然科学奖二等奖[2][3]2023年8月,柴继杰荣获2023未来科学大奖生命科学奖。[4]

人物经历

柴继杰,于1987年从大连轻工业学院(现大连工业大学)制浆造纸专业毕业后,在丹东鸭绿江造纸厂当了4年的助理工程师,之后考取北京石油化工科学研究院的硕士研究生。1994年获石油化工科学研究院硕士学位,随后他进入北京协和医科大学读博,于1997年获中国协和医科大学药物研究所博士学位。[1][7]1998年初,施一公在普林斯顿大学初创实验室,向全球招聘博士后,当时32岁的柴继杰前来应试,成为了施一公的学生。[7]2004年,38岁的柴继杰回到中国,来到刚刚组建的北京生命科学研究所(北生所)。在这里,他进行了“植物免疫”的研究。[2]

2013年前后,柴继杰团队在PRRs领域的研究已经取得多项突破,柴继杰主攻的植物免疫大致分成两个层面。细胞膜上,由膜表面识别受体(PRRs)直接识别病原体,包括受体激酶和受体蛋白两种;细胞内,由核苷酸结合和富含亮氨酸重复序列受体(NLRs),识别病原体的效应因子,从而引发免疫效应。[7]2017年,柴继杰成为中国大陆首位获得“德国洪堡教席奖”的科学家,获得500万欧元资助,前往普朗克植物育种研究所开展研究工作六年。[2]

2019年12月5日,应哈尔滨工业大学“科学家讲坛”邀请,国家级高层次人才计划入选者、国家杰出青年基金获得者、973项目首席科学家—柴继杰教授来该校访问,并为该校师生带来相关报告。[3]2022年,柴继杰团队就在国际顶级学术期刊Cell、Nature、Science发表了6篇关于植物免疫的研究论文,这一系列成果在植物免疫和抗病研究中取得重大突破。[7]

2023年,柴继杰全职加入西湖大学[1],他又组建植物免疫信号传导实验室,继续深化植物免疫受体的结构和生化研究,并探索植物抗病的新机制和新方法。[8]同年8月,柴继杰荣获2023未来科学大奖生命科学奖[4]

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柴继杰团队发现了植物免疫的新机制
视频暂不可用
柴继杰荣获2023未来科学大奖生命科学奖
柴继杰
柴继杰

研究方向

柴继杰实验室长期从事植物中介导先天免疫反应的受体激酶(RLK)和NOD样受体蛋白(NLR)的结构与功能研究。实验室前期研究表明植物NLR识别病原体效应蛋白后形成不同的抗病小体,从而起始植物的免疫反应包括超敏反应(程序性细胞死亡)来有效的抑制病原菌的侵染及致病。CNL类抗病小体在细胞膜上形成诱导性钙离子通道起始植物抗病反应。而TNL类抗病小体作为NAD+水解酶以及ADPR转移酶产生多种核苷类第二信使,通过EDS1-PAD4/SAG101等介导激活另一类CNL类抗病小体从而引起植物的免疫反应。实验室研究的重点是利用遗传学、组学、生化、分子生物学及生物信息学等多学科交叉手段,研究植物NLR活化起始钙信号后引起细胞免疫或程序性死亡的信号传导过程。[1]

社会任职

时间机构/职务
1997—2004年中国科学院生物物理研究所普林斯顿大学从事博士后研究
2004—2010年北京生命科学研究所研究员及高级研究员
2009—2023年清华大学生命科学学院教授
2017—2023年德国马克斯-普朗克植物育种研究所“洪堡教授”
2023年西湖大学任职
/国家重大科学研究计划首席科学家
参考资料:[1][9]

学术成果

柴继杰团队首次揭示了植物 PRR 配体识别及活化的基本规律,为培育广谱抗病作物品种提供理论基础;首次发现植物NLR激活复合物,并提出了NLR抗病小体的概念;以及发现 CNL类抗病小体作为钙离子通道激活植物免疫,而TNL类抗病小体作为全酶催化产生核苷类第二信使,激活下游信号通路。这些原创性的成果不仅改变了对植物NLR生化功能的认知,而且开启了植物免疫研究新的方向,为抗病育种奠定了理论基础。截至2023年,柴继杰共发表了SCI论文121篇,其中通讯作者72篇,5项研究成果入选2021年国际公认的植物抗病领域30年重大发现。[8]

科研成果

2013年前后,柴继杰和团队在PRR领域的研究已经取得多项突破,他们发现,不仅是植物免疫、还包括植物生长发育,二聚化是植物受体激酶活化的最小单位,而受体蛋白的活化也遵循“二聚化”的基本规律。这些发现可以为培育广谱抗病作物品种提供理论基础。[10]

2019年,清华大学柴继杰团队、中国科学院遗传与发育生物学研究所周俭民团队和清华大学王宏伟团队在该领域取得重大突破性进展,发现了首个“抗病小体”,基于结构、生化、遗传和功能多重数据, 首次完成了植物NLR蛋白复合物组装、结构和功能分析, 从而揭示了抗病蛋白管控和激活的核心分子机制。自2004年成立实验室以来,柴继杰就开始进行理想植物抗病蛋白繁重的筛选工作,在抗病蛋白大量表达、高质量纯化和体外重组等方面积累了大量经验。2013年底,柴继杰团队成功表达了ZAR1抗病蛋白,但后续结晶实验不理想和激活实验不成功。2015年,柴继杰揭示了NAIP-NLRC4炎症小体中NLRC4蛋白诱导自激活的分子机制,NLRC4自抑制与激活研究为抗病小体的解析提供了思路。[11]

相关专利

专利名称专利类别专利号2,4-二羟基-5,6-取代-1-卤代苯衍生物、其合成方法及其应用发明专利CN201210442700.72-环基氧或硫取代的羟基苯乙酮治疗新陈代谢疾病的应用发明专利CN201010621153.X参考资料:[12]

科研项目

项目名称项目来源担任角色植物受体类蛋白的结构研究国家自然科学基金国际(地区)合作与交流项目项目主持人先天免疫相关蛋白质复合物结构与功能的研究国家重大科学研究计划(973计划)首席科学家参考资料 :[12]

人才培养

柴继杰指导培养的学生有上海交通大学生命科学技术学院长聘教轨副教授胡泽汗,上海科技大学免疫化学研究所结构生物化学实验室副研究员张贺桥,北京大学现代农学院研究员王继纵 ,上海科技大学助理教授张晨璐等。[13][14][15][16]

发表文章

时间刊名论文
2009NatureCrystal structure of an avian influenza polymerase PA(N) reveals an endonuclease active site
2011FASEB JCrystal Structure of 4-diphosphocytidyl-2-C-methyl-D-erythritol kinase (IspE) from Mycobacterium tuberculosis
2012Proc Natl Acad Sci USA Crimean-Congo hemorrhagic fever virus nucleoprotein reveals an endonuclease activity in the Bunyaviruses.
2013e1003239Structural basis of a histone H3 lysine 4 demethylase required for stem elongation in rice.
2019年Science Reconstitution and structure of a plant NLR resistosome conferring immunity
2022年NatureA wheat resistosome defines common principles of immune receptor channels
2022年Science Identification and receptor mechanism of TIR-catalyzed small molecules in plant immunity
2022年ScienceTIR-catalyzed ADP-ribosylation reactions produce signaling molecules for plant immunity
2022年Science Direct pathogen-induced assembly of an NLR immune receptor complex to form a holoenzyme
/Proc Natl Acad Sci USA Bunyamwera virus possesses a distinct nucleocapsid protein to facilitate genome encapsidation
参考资料:[1][17]

个人生活

柴继杰的父亲是在烟草收购站工作,14岁的柴继杰没考上重点高中,在家帮忙收烟叶子。七年后,他从大连轻工业学院造纸专业毕业,被分配到丹东鸭绿江造纸厂,做助理工程师。上大学和工作期间,柴继杰曾两次到访北京。后来他为了去北京,选择报考石油化工科学研究院。 1994年,他继续读博,考入中国协和医科大学,误打误撞进入晶体学领域。 柴继杰是施一公的博士后,1998年,施一公正在普林斯顿大学组建自己的实验室,翻到了柴继杰的简历,他觉得这个人很“邪乎”,居然在最基层的造纸厂工作了四年,还能再考上研究生,一定有他的过人之处,于是便把柴继杰招进来了。[1]

人物评价

我对柴继杰非常满意,柴继杰的训练非常好,将来必定也能做得更好。[5](施一公评)

整个植物抗病领域,因为他的加入提速了至少5-10年。[18]周俭民评)

人们在新闻中看到的成功案例,往往只占科研的1%,它背后累积着99%的失败。柴继杰很清楚,科研是个很单调、无聊甚至乏味的过程,他几乎不会去想,万一做不成、万一通不过怎么办,只有一个信念:只要真正努力去做,不会有太大问题。[18](经济观察报评)

所获荣誉

honor2023未来科学大奖生命科学奖
time2023年8月
honor国家自然科学奖二等奖
time2017年
honor洪堡教席奖
time2017年
time2011年
honor主持国家杰出青年基金、全国优秀科技工作者称号
time2010年
honor国家杰出青年科学基金获得者
time2010年
honor国家级高层次人才计划入选者
time2009年

参考资料:[3][5][6][4]

参考资料 18

  1. 柴继杰博士 — 西湖大学
  2. 未来科学大奖获得者柴继杰:从造纸厂技术员到顶尖科学家 — 新京报
  3. 【报告通知】第九十四期“科学家讲坛”—柴继杰教授报告会 — 哈尔滨工业大学生命科学中心
  4. 2023未来科学大奖揭晓:柴继杰、周俭民获生命科学奖 — 澎湃新闻
  5. 【农声讲坛第40期】柴继杰:从结构生物学看植物免疫 — 中国农业大学植物保护学院
  6. 西湖大学柴继杰获未来科学大奖生命科学奖!合作研究近20年 — 南方都市报
  7. 一位造纸厂助工的“长跑” — 中工网
  8. 德国“洪堡教授”柴继杰全职加入西湖大学 — 西湖大学WestlakeUniversity
  9. 生物学家柴继杰全职加盟西湖大学,曾师从比自己小一岁的施一公 — 澎湃新闻
  10. 从造纸厂走出的顶尖科学家|西湖大学柴继杰获未来科学大奖 — 西湖大学
  11. 学校造纸83级校友柴继杰荣获2023未来科学大奖 — 大连工业大学
  12. 柴继杰:好奇心和兴趣是坚持科研的源动力 — 微信公众平台
  13. > 指导学位论文列表[所有] — .
  14. 北京大学现代农学院 — 北京大学
  15. 张贺桥 博士 — .
  16. 欢迎您登录科学中国人官方网站!! — .
  17. 柴继杰 博士生导师 研究员 — 蛋白质科学教育部重点实验室
  18. 赛先生说|柴继杰:和自己赛跑 — 经济观察报
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