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      生物

      我能想到最勇敢的事,大概是成为一名研究线虫的博士

      Eevee 发表于  2019-03-05 16:07

      |·?本文来自“我是科学家”·|

      有这样一种博士,他们的日常工作就是上山下乡抓虫子并且给它们画果照?!没错,哪里有滑刃科线虫身影,那里就是作者的寻宝之地。他会从土壤、?#23601;貳?#26893;物组织中分离到线虫进行形态学观察,拍摄或者手绘一些结构照片,配合分子生物学鉴定获得分子生物学数据后,就可以结合形态学进行演化关系的研究了。
      成为一名研究线虫的博士,他都经历了什么?一起来看看植物病理学博士的日常吧!
      (**专栏中所涉及的内容为嘉宾自身的经历,仅供参考,不同院校/专业/研究方向的博士在研究和生活方面都会有不同的体验哟**)

      啥是线虫?

      啥是线虫?#31354;?#20010;问题,伴随了我整个博士生涯,也对我读博后的生活产生了?#21543;?#21051;”影响。每到饭桌聚会之时,总有人好奇地向我发问:线虫到底是个啥?

      面对亲朋好友“溢于言表”的求知欲,我总会不合时宜地做出最为直白地解释:蛔虫,就是一种经典的线虫。

      然而,这根本不够打发食客,大家又开始指着桌上的猪肉、牛蛙、三文鱼寻问猪肉绦虫、牛蛙裂头蚴、异尖线虫等等到底是不是线虫的问题,等我开始滔滔一番讲述之时,满足好奇心的各位却纷纷放下了?#31181;?#30340;筷子,露出嫌弃的表情……

      今天,我就来以一图流向大家正式解释“什么是线虫”这一严肃的吃货(科学)问题,并作为对我博士工作最简要的介绍。

      线虫是一类无体节的无脊椎多细胞生物,绝大多数是线状的蠕虫。它的nematode源自古希腊语ν?μ? (nêma), 意为线状的,很好地诠?#22303;?#23427;的体型。

      日常所说的蠕虫(Worm)就是由这线虫所在的线虫门+扁形动物门+?#26041;?#21160;物门所组成的。不过他们之间的关系还是差得挺远。我们看下下面这张图。

      原图来自Current Biology

      例如他们大家常听说的绦虫、血吸虫这些,是属于扁形动物门的(海兔,涡虫也是这个家族的成员哦);除了蚯蚓以外,沙蚕也是属于?#26041;?#21160;物门的;至于之前很火的铁线虫,严格来说也不是线虫,属于线型动物门。真正的线虫最耳熟能详得应该就是钩虫,蛲虫和蛔虫这三类动物寄生虫了。比起绦虫,昆虫(节肢动物?#29275;?#21644;水熊虫(缓步动物?#29275;?#30340;关系反而和线虫更近一些。

      好了,回答完“什么是线虫的问题?#20445;?#25509;下来就该给线虫们“正名”了!

      事实上,动物寄生线虫只是线虫这个大家族中的“冰山”一角,自然界中的线虫大多人畜无害而且无处不在,在江河湖海、土壤、海底、地底、冰盖中都可觅他们的踪迹。它们的数量也相当庞大,土壤中3/5的多细胞生物都是线虫,在生态系统中发挥着重要的作用。

      它们家族中名声最为?#38498;?#30340;莫过于模式生物——秀丽隐杆线虫了。细胞程序性死亡的发现,“长寿”基因的研究,以及当年红极一时的RNA干?#29275;?#31168;丽隐杆线虫都做出了卓越的贡献。

      此外,线虫“冰山”那还有这么一角——植物线虫,它们是我们课题组的主要研究对象。

      植物线虫有个非常明显的特点就是嘴上带刺(口针),它们通常寄生于植物的根部,取食不同部位的细胞,造成不同程度的影响。给我们农林业生产造成?#24605;?#22823;的损失。譬如,松材线虫就称得上是我国林业生产上的?#27867;?#22823;敌了,而研究它们的致病机理,和如何有效地防治等等问题都是我们的研究核心(松树变红?#25945;懟?#32654;景?#20445;?#19981;,它们正在一棵接一棵死去)。

      松树变红其实是松材线虫从中作怪。图源:宁波检验检疫技术中心

      而我个人研究的主要内容是查清松材线虫的“亲戚”们——滑刃线虫科的分类关系。基本类似于早期博物学家的工作,发现物种、描述物种、将它们分门别类并阐释他们之间的演化关系。

      我的博士生活日常

      找线虫对我来说是亘古不变的首要大事——只有收集足够多的种类,才能讲出一个气势恢宏、角色众多的线虫“史诗大戏”。只要哪里有滑刃科线虫身影,那里就是我的寻宝之地。

      认真工作ing。图源:南京农业大学植物病原线虫实验室

      这小麦根上的白点也是一种线虫哦。图源:南京农业大学植物病原线虫实验室

      我会从土壤、?#23601;貳?#26893;物组织中分离到线虫进行形态学观察,拍摄一些结构的显微照片,有时候还需要扫描电子显微镜的协助。当然还要配合一波分子生物学鉴定,获得这些分子生物学数据后,就可以结合形态学进行演化关系的研究了。这些可以说是日常中的日常了。

      在高倍的显微镜下观察线虫的每个细节。图源:宁波检验检疫技术中心

      应该没有多少博士会?#35328;?#35835;文?#30528;?#38500;在科研日常之外,我当然也不能。分类学的工作核心之一就是搜集科、属、种的原始描述文献。还是那句话,只要涉及滑刃科线虫的原始描述文献,我全?#23478;?#19981;断地加强对各个种的熟悉程度,对于后续论文写作,尤其是文献综述,裨益良多。当然,仅仅阅读和自己研究类?#21512;?#20851;的文献是?#23545;?#19981;够的,其他种类的线虫的研究方法也需要多多借鉴采纳,有时候甚至需要向昆虫、鱼类、鸟类等等不同类别动物的研究取经,来获取新的灵?#23567;?#30475;文献,永远不嫌多。

      对于经典的分类学选手,手绘是也是日常工作中不可或缺的一环(家常便饭),通常使用AI绘制软件(或PS、SAI、CSP),外接一块手绘板,鼠标手绘板并用。不过我还是挺?#19981;?#32472;图这个工作的——选一曲合适的旋律,开启自闭模式,这样就没有能在我的BGM里打败我了。

      新?#39135;?#28809;线虫(果照)

      博士生活的闲暇

      我博士生活绝大部分的时间都是在南京度过的,吃滴是蓝鲸?#36857;?#35762;滴是蓝鲸话。食堂宿舍实验室三点形成一个钝角三角形,周末打打球,平时滑滑板,和国内大多博士的生活也别无二致。

      不过由于申请到了联合培养,我又在?#22756;?#26102;根特生活了一年,充分感受到了完全不同的生活学习节奏。迥异的风俗和文化点燃了我更为原始的求知欲望,刷博物馆成为了我最大的爱好(主要是自然科学博物馆和美术馆),从展品中去寻找一些中西文化的相同和差异让我乐此不疲。

      和获得?#21040;?#30340;顶级秀丽隐杆线虫科学家(的照片)合影

      最?#19981;?#30475;古埃及雕塑作品上还原度极高的各类生物

      线虫分类学的毕业须知

      其实分类学相较于线虫学的其他?#31181;В?#26159;更容易出成果的,属于那种没有功劳也有苦劳的类型。由于线虫学科相对冷?#29275;?#36824;有大量的线虫没有?#29615;?#29616;和描述过,在日常的采样过程中经常会有一些稀奇的新种给你带来惊?#30149;?#27492;外,还有无数没有显微照片,没有分子生物学数据的“传说中”的线虫(只在文献中有描述记载,但是受限于当时的研究条件,只有少量的信息)等待我们去完善和填补。

      所以沉浸其中,踏?#20498;?#20316;,就一定可以得到喜人成果(保证博士毕业的需求绰绰有余)。但是,要想在线虫分类学方面有卓越的突?#30130;?#36825;里专指高水平的文章,?#26247;?#36825;是去很多高校和科研机构的敲门砖)相对会难一些,主要原因就是和生物分类学是一个相对迟暮的方向,相关期刊影响因子都?#31995;停?#24819;要更上一层楼就需要付出更多的努力,更多的经费,有时候还需要更多的运气(这个真的很重要)。

      国际线虫班(PINC)

      不?#21050;?#36335;出牌的我将在此介绍一款?#22756;?#26102;根特大学的线虫学硕士课程——PINC。这?#21331;?#31243;涵盖了线虫学的各个方面——自由生活线虫、植物线虫、水生线虫、海洋线虫、昆虫寄生线虫、线虫生态学,以及线虫学研究的前沿等等。

      国际线虫班

      来自全球线虫学各个领域的大佬们将会带你围观线虫的前世今生。第一年的课程将会非常的紧张刺激(周一到周五上午理论下午实验,不给任何喘息的机会,晚上回去不复习一遍,明天你就会发出“我是谁,我在哪儿,我在干嘛”的感慨)。至于圣诞节后的考试嘛,加油吧!(我溜了,我只是个旁听的博士)。

      经过了第一年的修行,第二年就需要你根据自己?#34892;?#36259;的方向做出一个?#35048;?#21862;,可以去到不同的合作大学,?#28909;?#33655;兰、葡萄牙、德国等等,当然也可以?#32486;?#30041;在根特大学。通过这一年在实验室的实践学习和操练,完成自己的硕?#31185;?#38388;的毕业课题,最后参加答辩。

      需要?#38057;?#19968;点的是,完成了根特大学PINC课程的硕士们,去申请全球各个线虫实验室的博士,有非常不错的加持,推荐MAX!(http://w.expertsasia.eu/index.asp?p=116&a=116)。

      线虫学就业

      就业一直以来是每位博士最关系的话题,不论读博与否,最终?#23478;?#38754;向就业。我就着重罗列几个线虫学专业各个?#31181;?#30340;就?#30331;?#26223;(动物和人体上的线虫不会涉及到,这块通常涉及医学范畴,笔者不太知悉,不在此展开)。

      常规来说,各大高校是首选,各类科研院所也是不错的选择(?#28909;?#20892;业科学研究院),相对来说企业对我们的需求不是特别的多,通常是一些农药化?#21183;?#19994;。

      针对具体的线虫学专业?#31181;В?#25105;来略微解析一下。

      如果你是研究模式生物秀丽隐杆线虫相关的基因功能和通路等等,那么你的舞台很广阔,广阔到和各类生命科学博士差不多的程度(药物开发啊,生物技术开发啊,balabala);

      再?#28909;?#20320;是研究植物线虫致病机理的,并且硕果累累,那么各大农?#36947;?#30340;院校都是非常不错的去处,农?#36947;?#38498;校的线虫学专业的缺口还是比较大的!

      要是你主攻植物线虫的防治,手头也有卓有成效的防治方法,那么不管是企业、高校、研究院所都可以有你的一席之地,?#26247;?#36825;些关于植物线虫的研究最终要解决实际问题。

      如果你是生态学背景出生,转攻各类线虫学的分类学(需要了解不同生境的各种线虫,国内这样的人才非常稀缺),那么恭?#26448;悖?#36825;是一个生态学科内出色的方向,在各大高校谋求一个职位还是充满希望滴,在一些对土壤环境评估有需求的企业(几乎都是外企)也是炙手可热;

      最后,如果你学习的是海洋线虫相关(这样的人才更是史诗级的罕见),各大海洋类高校和研究所向你张开怀抱。

      毫不夸张的说,线虫学的各个?#31181;?#22312;高校,科研院所内得算是个冷门了,稍微受关注一些的也就是和医学医药方面,及农业生产相关的?#31181;В?#20854;他绝大部分?#31181;?#37117;是基础研究向的。

      和其他基础科学所面临的问题类似,经费短缺,就读学生少,进?#22815;?#24930;甚至停滞不前。所以,急需更多优秀的朋友们加入我们,来共同为这个队伍升级。你看,这个线虫它又细又长,不如拿来做个博士课题?众多空白(坑)正在等你们来填(跳)!

      彩? 蛋

      如何烹饪一碗有料的线虫汤(分离线虫)

      第一步:?#24613;?#39135;?#27169;ǜ缓?#32447;虫的样品)

      对于木?#27169;?#32943;定是需要切条(如果刀功过硬,切丁更佳)。

      对于土壤或者植物组织,就需要用纱布和无纺布双层打包一下了。

      第二步:下锅温水浸浴(漏斗法分离线虫)

      这一步需要一个具有特殊功能的容器——略加改良的漏斗,加足水。在25℃左右的环境下静置24小时。

      线虫遇水就会无法自?#28023;?#28982;而他们的运动能力很有限,最后都随重力作用沉到了底部。图源:宁波检验检疫技术中心

      第三步:起锅(收集线虫)

      备好一个?#21171;耄?#34920;面皿或者培养皿之类均可),放在乳胶管底部,小心打开止水夹收集10毫升左右的?#20048;?#24685;?#26448;悖?#32447;虫汤做好了。

      利用一个表面皿我们可以将漏斗底部含有线虫的液体收集起来,通常还会分离到除了线虫以外的其他生物。图源:宁波检验检疫技术中心

      剩下的就是品鉴(镜检)的过程了,需要在解剖镜下看看这碗线虫汤的成色。

      线虫千万条,中意哪一条?#23458;?#28304;:宁波检验检疫技术中心

      (编辑:Yuki)

      作者名片

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      全?#31185;?#35770;(10)
      • 1楼
        2019-03-05 17:01 天?#30423;?#34430;

        研究线虫的博士原来是植物学家???#19988;?#26159;研究农药的,是属于化学还是生物????

        [1] 评论
      • 2楼
        2019-03-05 18:37 霍斯?人

        海兔不是扁形动物

        [1] 评论
      • 3楼
        2019-03-06 10:19 combok

        貌似研究各种虫子的博士财路都不错喔。。。。

        上?#25105;?#26377;一个是研究细菌杀虫子的。。。

        [0] 评论
      • 4楼
        2019-03-06 10:37 左翼萝卜
        引用@霍斯?人 的话:海兔不是扁形动物

        我也想说这个……


        [0] 评论
      • 5楼
        2019-03-06 18:31 企鹅骑士队长

        难道最勇敢的博士不是隔壁研究动物寄生虫的吗?

        ?#28909;?#34546;虫和蛔虫,想想从便便中提取卵之类的,画面真的很美。

        [2] 评论
      • 6楼
        2019-03-06 19:32 汉尼拔wang
        引用文章内容:植物病理学

        我本科有这门课,不过我基本没上过(手动滑稽)

        引用文章内容:等我开始滔滔一番讲述之时,满足好奇心的各位却纷纷放下了?#31181;?#30340;筷子,露出嫌弃的表情……

        啥时候约饭,这话题我?#19981;秪

        引用文章内容:南京农业大学植物病原线虫实验室

        不知道本科哪里上的,是不是校友~

        [0] 评论
      • 7楼
        2019-03-06 19:33 汉尼拔wang
        引用@天?#30423;?#34430; 的话:研究线虫的博士原来是植物学家???#19988;?#26159;研究农药的,是属于化学还是生物????

        化学,欧美西药、农药、兽药统一叫精细化工。

        [0] 评论
      • 8楼
        2019-03-09 20:50 馍夹饼子

        我也初步倒腾?#24605;复?#32447;虫,开始的时候挺兴奋,还跟我?#33268;?#35762;:第一天:?#33268;?#25105;开始养虫子了,线虫神马的balabalabala。第二天:?#33268;?#25105;跟你讲,这个线虫啊balabalabala。第三天,我妈:你的绦虫!!!!养的怎么养了。。。。。

        [0] 评论
      • 9楼
        2019-03-13 16:56 果殼一夢

        有人知道这个分类树是什么时候的吗?我记得wikipedia上以前和这张图一样,但现在的版本和这张图有很大的区别。

        [0] 评论
      • 10楼
        2019-03-18 11:53 这个昵称没有被人使用
        引用@企鹅骑士队长 的话:难道最勇敢的博士不是隔壁研究动物寄生虫的吗??#28909;?#34546;虫和蛔虫,想想从便便中提取卵之类的,画面真的很美。

        我当?#26412;?#36187;是解剖福尔马林里的马蛔虫,还要画图解释各个部位……

        [0] 评论

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