郭紅衛(中國北大 - 清華生命科學聯合中心研究員)

郭紅衛，教授，博士生導師，長江學者，北大—清華生命科學聯合中心研究員。主要從事植物生理與分子生物學研究。

基本介紹

• 中文名：郭紅衛
• 外文名：Guo HW 
• 國籍：中國
• 職業：南方科技大學講席教授 
• 畢業院校：南開大學、北京大學、美國加州大學 
• 主要成就：教育部“長江學者”獎勵計畫 
  中國青年五四獎章
• 研究方向：小RNA分子和基因沉默的調控機理 
• 職稱：教授

學習經歷

1988—1992，理學學士，植物生理，南開大學生物系

1992—1995，理學碩士，生物技術專業，北京大學生命科學學院

1996—2001，理學博士，植物分子生物學專業，美國加州大學洛杉磯分校（UCLA）

2001—2005，博士後，美國加州Salk Institute

2005—2016，教授，北京大學生命科學學院

2016—教授，南方科技大學生物系

工作經歷

2001.7—2005.9 美國加州Salk Institute博士後

2005.9—至今 北京大學生命科學學院教授， “長江學者”特聘教授

2011.5—至今 北大-清華聯合生命中心研究員（PI）

執教課程

植物生理學2，講課，北京大學，2006秋季學期

分子生物學，講課，北京大學，2007秋季學期

植物生理學3，講課，北京大學，2007秋季學期

信號轉導的最新進展，講課，北京大學，2008春季學期

雜誌編輯編委

植物學報（中國） ，2006—2008

Molecular Plant 編委

Plant and Cell Physiology 編委

Journal of Integrative Plant Biology 編委

Journal of Genetics and Genomics 編委

中國作物學會，中國植物學會常務理事

中國植物學會青年工作委員會主任

中國植物生理和植物分子生物學學會植物衰老專業委員會副主任

榮譽

2014年入選科技部“創新人才推進計畫”

2014年獲第七屆“談家楨生命科學創新獎”

教育部“長江學者”獎勵計畫，2006美國NIH博士後研究基金，生命科學研究基金會（LSRF）獎學金，2002- 2005

加州大學洛杉磯分校年度博士論文獎，2001

2001北京大學研究生優秀畢業論文，1995
　　

研究方向

氣體激素乙烯的信號轉導及植物激素和環境信號相互作用的分子機制

植物器官衰老的激素調控機理

小RNA分子和表觀遺傳修飾在激素作用中的調控機理

植物激素作用途徑的演化和系統生物學研究

人物小檔案

在十餘年潛心於與農林業密切相關的植物分子生物學的研究工作中，他做出了一系列的國際一流學術成果。他主持承擔著國家“985”工程，國家傑出青年科學基金，國家自然科學基金委重點項目，教育部重大培育項目，科技部國家重點基礎研究發展計畫（973計畫）項目，國家轉基因重大專項，國家自然科學基金和香港資助局合作項目等多項國家重大科研課題。

郭紅衛博士長期從事植物分子生物學及遺傳學方面的研究，他在從事博士論文研究期間，主要進行植物光信號轉導中藍光受體cry2的研究。他發現了cry2是調控植物開花反應的主要光受體，並對cry2蛋白的其它生理功能、生化特性、細胞定位、作用機理進行了深入的研究，同時還分離和鑑定了一個作用於光受體下游的重要信號因子。在Salk Institute從事博士後研究期間，郭紅衛博士主要研究氣體激素乙烯在植物生長反應過程中信號轉導的分子機制，發現了EIN3/EIL1轉錄因子在乙烯信號途徑中的關鍵作用；進而闡明了EIN3/EIL蛋白的調控機理，建立了乙烯反應中的蛋白降解模型。這些研究成果在國際上引起了廣泛影響，當前郭紅衛博士已在Cell、Science、Nature、PNAS、Development、Plant Journal等國際刊物發表論文多篇。郭紅衛博士任職北大後，著手籌建植物信號轉導實驗室，主要研究植物激素信號轉導的生化機制，以及植物生長、發育和抗逆反應中多種植物激素的相互作用。同時，將結合蛋白質組學和分子遺傳學來探索系統研究植物信號轉導的新方法。

郭紅衛博士致力於植物激素作用機理的研究，在研究氣體激素乙烯的調控機理方面取得了重大突破，首次揭示了乙烯是通過控制EIN3轉錄因子的蛋白水平來影響植物生長發育的，以及特定的蛋白降解途徑在乙烯信號轉導中起了關鍵作用，從而建立了乙烯反應途徑中的蛋白降解模型。該項工作被認為是植物激素研究領域的重大突破，已在國際權威雜誌Cell上發表，並作為該期的重要文章加以專文推薦，隨後被多家著名科學刊物撰文報導。

郭紅衛：尋找植物生命密碼

和辦公室的環境相比，郭紅衛在交流時，表情和話語卻始終透著一種嚴謹。如果事先不了解，很難想到38歲的他，已獲得教育部“長江學者”獎勵計畫特聘教授、“國家傑出青年基金獲得者”等多項榮譽，並主持著多項國家重大科研課題。當年5月，他剛剛獲得第13屆“中國青年五四獎章”。

郭紅衛的研究領域是同農林業密切相關的植物分子生物學，在研究植物激素乙烯調控機制方面取得重大突破後，他又將目光轉向不同植物激素之間關係研究，如果能全面了解植物激素之間的相互作用，就好像破譯了植物的生命密碼，為將來培育出更加優良的農作物在技術上提供強有力的支撐。

鐘情物理，結緣生物

上世紀80年代，分子生物學在國際上開始興起，但在植物學領域的研究還比較少。而那時候，少年郭紅衛正處於求學期，回憶起當年走上生物學這條路，讓人頗有“無心插柳”之感。

當初，還在老家湖北荊州讀高中的郭紅衛，最喜歡的學科是物理。“因為物理的體系非常完整，很多物理現象，通過公式就能計算出來，感覺很美妙。”於是，大學的第一志願，他填了南開大學的物理系。由於自己對生物也還感興趣，加上聽生物老師說，21世紀是生物學的世紀，於是第二志願填了生物系。

不知是因為那年在湖北招生沒有招滿或其他緣故，總之，郭紅衛被調劑到了招生分數比物理系還要高的生物系，進入南開大學學習。雖然沒能學物理，但生物學卻給了他意外的驚喜。

相比發展成熟的物理學，生物學的研究還處於比較前期的數據積累階段，是一個實驗性的科學。對於生物學，人們還有太多不知道的領域。“也就是說，可以研究的東西比物理要多的多了！”說到這，郭紅衛語調提高，臉上閃著興奮。

在南開，他主要學習的是植物光合作用、養分代謝等傳統的植物生理學知識。那時候，分子生物學的研究在國際上已經興起，而陳章良等一批植物分子生物學專家，剛剛從國外回來，任教北大。出於對學業的追求和對北大的嚮往，郭紅衛考取了北大的研究生，師從陳章良教授和顧紅雅教授。這時，他開始真正接觸植物分子生物學。

嚴師把關，大師指點

國內讀完碩士，再去國外讀個博士，是當時生物學領域比較普遍的人才培養模式，郭紅衛也一樣。畢竟那時國內分子生物學剛剛起步，國外發展較早，研究水平更高也更系統。為了讓自己接受一個完整的科研訓練，郭紅衛決定出國深造，並進入加州大學洛杉磯分校學習。

郭紅衛在美國求學歷程，前後長達10年。他說，選擇出國深造，是對自己影響最大的一件事。如果沒有這件事，不知道在科研上還能不能走到今天，甚至是否能繼續搞科研，都是一個未知數。

北大的學習讓他進入了分子生物學領域，但國內畢竟發展時間短，研究還不夠系統。出國學習，不僅讓他在科研上受到了更好的訓練，走入了當前的研究領域，而且還碰到了兩個對他影響巨大的人――林晨濤教授和Joseph Ecker教授。

林晨濤教授是植物學界的著名專家，也是郭紅衛在美國讀博的導師。作為林教授的開山弟子，郭紅衛受益良多。“那時是真正的系統學習怎么做科研，當時林教授是新來的老師，剛到學校，非常嚴謹、系統，也有時間對我進行一對一的輔導。這對學生來說是非常重要。我對科學的理解、思維和習慣，很多都來源於他對我這種非常個人化、個性化的輔導。”

完成博士學業後，郭紅衛來到Joseph Ecker教授實驗室從事博士後研究。Ecker教授是美國科學院院士。他的研究分兩方面，一是植物激素乙烯的轉導過程，其實驗室是這個領域裡做的最好的實驗室之一；二是植物的基因組學研究，他是國際上公認的這方面貢獻最大的科學家。

“我從他身上學到很多。他是個大科學家，跟他交流，可能時間不會很多，但能開闊你的視野，給你指出目前科學界大的發展方向。”郭紅衛說。

Ecker教授的實驗室有許多來自世界各地的非常優秀的博士後人才，這也為郭紅衛提供了難得的學習交流機會，更重要的是，正是在這裡，他開始進入當時研究的領域――植物激素乙烯。

控制“通道”，實現突破

最初，記者開始查閱郭紅衛的資料時，無從下手的感覺非常強烈。資料中介紹，其研究方向是“乙烯信號轉導及植物激素間相互作用的分子機制……”。對於這些普通人難以理解的專業辭彙，郭紅衛一解釋，便一目了然。

乙烯，氣體，是當時發現的植物8大類激素之一，其最經典的作用，便是果實的催熟。比如，把一個熟透蘋果放到一堆沒熟的香蕉中，就會發現香蕉很容易變熟。這就是因為成熟的蘋果釋放出大量的乙烯，使原本沒有成熟的香蕉加快了它的成熟過程。而很多果實在成熟過程中，都會有大量乙烯產生。

在果實的運輸和存儲過程中，為了避免果實太早成熟爛掉，就要抑制乙烯的產生。一個辦法是用低溫冷藏，因為低溫環境下乙烯產生的少；二是通過轉基因手段，將合成乙烯的酶降解掉，避免乙烯的產生，使果實保持良好的硬度，方便存儲和運輸。而郭紅衛研究的，就是如何通過轉基因控制乙烯。

為何植物果實接觸到乙烯就會加快成熟？科研人員認為果實里肯定有個“通道”，接收並傳遞乙烯到細胞核，從而引起一系列反應，加快果實成熟。而在郭紅衛進入Ecker教授的實驗室時，前面的研究者已經發現了這個“通道”，就是稱為“Ein3”的轉錄因子。於是郭紅衛決定繼續下面的研究，查清楚，“Ein3”是如何啟動這一系列“催熟”的反應。

經過反覆試驗，他發現，在沒有乙烯的情況下，西瓜的“Ein3”蛋白含量特別低，因為它們被異性蛋白所降解，無法引起催熟反應。但如有乙烯進入，就抑制了這個降解過程，“Ein3”蛋白開始慢慢積累，“通道”逐漸被打開，果實就開始加速成熟。

通過研究，郭紅衛從眾多降解“Ein3”的異性蛋白里，找到了最為關鍵的兩個，並了解其調控機制。這樣，將這兩種蛋白的基因轉到植物中去，就能減小甚至關閉植物吸收乙烯的“通道”，從而控制果實的成熟。

這項研究成果，被認為是近幾年來植物激素研究領域的重大突破。完成了博士後的研究之後，郭紅衛決定回國，並開拓新的研究方向。

篩查基因，尋找聯繫

回國之後，郭紅衛像他的老師陳章良、顧紅雅一樣，進入北大任教。實際上，讀博士後時已經有美國大學對他發出邀請，為他提供教職。但由於國內的植物分子生物學發展很快，與國外差距大大縮小，而且農業一直是我國基礎產業，非常受重視，加上北大熱情誠懇的邀請，使他最終決定回國任教。

在北大，郭紅衛建立了自己的實驗室，並拓展了研究的領域。以前他的研究集中到乙烯這一個激素，而當在他和學生們研究的，是不同激素之間的相互作用。

以剛才說的乙烯為例，削弱乙烯，的確可以讓果實保存更久，但乙烯對抗病也非常關鍵，降低乙烯，抗病能力也隨之下降，如遇病害，很可能顆粒無收。因此，一個激素能引起好幾個方面的變化，只有全面了解各個激素的相互作用，才能讓在獲得我們需要結果的同時，不至於顧此失彼。

郭紅衛和他的學生們，把所有參與植物8大類激素合成、代謝、轉運、感應、信號轉導等過程的大約1000多個基因全部收集起來，做成一個現在也許是全世界最大、最完整的資料庫。“我們要做成一個非常系統的網路，知道其中哪些是最核心的基因，這些基因之間的相互關係是怎樣的，這還從來沒有人做過。現在我們還處在基礎研究方面，但如果研究成熟了，對農業，包括以後的育種，尤其是轉基因方面，會有很大的意義。”

享受科學，享受生活

除了搞科研，郭紅衛特別喜歡體育，每周都要跟學生們出去打打排球、羽毛球；他熱愛生活，辦公桌上擺放著一架精美的戰鬥機模型，而書櫥里最顯眼的位置放著的是兩個女兒的照片。也許是受他影響，實驗室總也能感覺到那種活躍的氣氛――玻璃上貼的聖誕老人像還在，門口的牆上貼著參加排球比賽的大幅照片……沒有想像中實驗室里那種沉悶和呆板。

他說，人生不可能總是做研究，你再感興趣，老泡在實驗室，總有煩的時候。如果沒有那么高的興趣，怎么支持你走下去？“我們搞的生命科學，英語叫‘life science’，所以我們有句話叫We enjoy both life and science（我們享受生活，享受科學）。你不僅僅是science（科學），還有life（生活）。所以我們搞科研累了，就停下來，享受生活，調劑一下。然後重新上路，繼續享受科學。”

發表論文

2015:
1. Zhang X., Zhu Y., Liu X., Hong X., Xu Y., Zhu P., Shen Y., Wu H., Ji Y., Wen X., Zhang C., Zhao Q., Wang Y., Lu J. and Guo H.* (2015). Suppression of endogenous gene silencing by bidirectional cytoplasmic RNA decay in Arabidopsis. Science, 348: 120-123.
2014:
1. Peng J., Li Z., Wen X., Li W., Shi H., Yang L., Zhu H. and Guo H.* (2014). Salt-Induced Stabilization of EIN3/EIL1 Confers Salinity Tolerance by Diminishing ROS Accumulation in Arabidopsis.PLoS Genetics, 10:e1004664

2. Zhang X., Zhu Z., An F., Hao D., Li P., Song J., Yin C., and Guo H.* (2014) Jasmonate-Activated MYC2 Represses ETHYLENE INSENSITIVE3 activity to antagonize ethylene-promoted apical hook formation in Arabidopsis. Plant Cell. 26:1105-17.

3. Zhong S., Shi H., Xue C., Wei N., Guo H.* and Deng X.* (2014) An ethylene-orchestrated circuitry coordinates a seedling's response to soil cover and etiolated growth. Proc. Natl. Acad. Sci. U S A, 111:3913-20. ( *Co-Corresponding)
4. Li Z., Zhao Y., Liu X., Peng J., Guo H.*, and Luo J.* (2014). LSD 2.0: an update of the leaf senescence database. Nucleic Acids Research, 42:D12000-5. ( *Co-Corresponding)
2013:
1. Li Z., Peng J., Wen X. and Guo H.* (2013). ETHYLENE-INSENSITIVE3 Is a Senescence-Associated Gene That Accelerates Age-Dependent Leaf Senescence by Directly Repressing miR164 Transcription in Arabidopsis. Plant Cell. 25:3311-28
2. Zhang X, Chen Y, Lin X, Hong X, Zhu Y, Li W, He W, An F, Guo H.* (2013) Adenine Phosphoribosyl Transferase 1 is a Key Enzyme Catalyzing Cytokinin Conversion from Nucleobases to Nucleotides in Arabidopsis. Mol Plant. 6:1661-72
3. Ji Y and Guo H.* (2013). From endoplasmic reticulum (ER) to nucleus: EIN2 bridges the gap in ethylene signaling. Mol Plant. 6:11-4.
4. Li H, Xu T, Lin D, Wen M, Xie M, Duclercq J, Bielach A, Kim J, Reddy GV, Zuo J, Benková E, Friml J, Guo H, Yang Z.(2013). Cytokinin signaling regulates pavement cell morphogenesis in Arabidopsis. Cell Res. 23:290-9.
2012:
1. Wen X, Zhang C, Ji Y, Zhao Q, He W, An F, Jiang L, Guo H.* (2012). Activation of ethylene signaling is mediated by nuclear translocation of the cleaved EIN2 carboxyl terminus. Cell Res. 22:1613-6.
2. Zhong, S., Shi, H., Xue, C., Wang, L., Xi, Y., Li, J., Quail, P.H., Deng, X.W.*, and Guo H.* (2012). A Molecular Framework of Light-Controlled Phytohormone Action in Arabidopsis. Current Biology 22: 1530-35
3. Men, Y., Yu, Q., Chen, Z., Wang, J., Huang, Y.* and Guo H.* (2012). A high-throughput imaging system to quantitatively analyze the growth dynamics of plant seedlings.Integrative Biology. 4:945-52.
4. Shi, Y., Tian, S., Hou, L., Huang, X., Zhang, X., Guo, H. and Yang, S. (2012). Ethylene Signaling Negatively Regulates Freezing Tolerance by Repressing Expression of CBF and Type-A ARR Genes in Arabidopsis.Plant Cell. 24:2578-95.