清晨六点刚过，徐汇滨江的晨雾尚未完全消散，一个身影已经沿着江边开始奔跑。五公里，隔天一次，已成为他习以为常的节奏。运动结束后冲个澡，随后走进枫林路300号的那栋楼——中国科学院分子植物科学卓越创新中心。

他叫张余，44岁，研究员。今天（7月2日），在上海市科技奖励大会上，他站上讲台，接过“青年科技杰出贡献奖”的证书。

对于这一奖项，许多人认为实至名归。过去几年里，张余团队在基因转录这一基础研究领域频频取得突破性进展——仅2024年一年，便在《细胞》《自然》《科学》三大顶级期刊上发表了5篇论文。其中最为引人注目的，是荣登《细胞》杂志封面的叶绿体基因转录机器结构解析成果——成功补全了三域生物RNA聚合酶研究的“最后一块拼图”。

中国科学院分子植物科学卓越创新中心张余研究员

这里能做自己想做的方向

基因转录，是遗传中心法则中“解码的第一步”。打个通俗的比喻：DNA就像细胞里的硬盘，存储着全部的遗传信息；而RNA聚合酶则扮演着“读取器”的角色，将硬盘中的指令转录成RNA，再由核糖体翻译成蛋白质去执行具体功能。

这个领域究竟有多重要？历史上曾三次获得诺贝尔奖的青睐。“过去几十年，投身这一领域的科学家很多，容易出成果的方向都已被攻克；而那些难以攻克的难题，愿意持续投入的人就很少了。”张余坦言。

但在他的理解中，“热门”与“重要性”并不能简单画等号。在更多人追逐生命科学领域“风口”的时候，张余选择了“啃硬骨头”——研究植物细胞中那些特殊的RNA聚合酶。这类酶丰度极低、纯化难度极大，几十年来一直未有人能看清它们的真面目。

这个选择，源于他对自己兴趣的深刻认知。张余2004年毕业于复旦大学生命科学学院，随后在中国科学院上海药物研究所攻读博士，并赴美国罗格斯大学从事博士后研究。从药物研发转向基础研究的过程中，他逐渐确认了一件事：“我发现自己更热爱基础研究。理解生命现象的分子机制所带来的成就感最为强烈。”

2015年，他回国了。选择上海，选择分子植物科学卓越创新中心。原因很朴素：这里有他需要的科研平台和合作者；更关键的是，这里允许年轻人“做自己想做的方向”。

成果屡登CNS，“关键词”不同

2024年，张余研究组在《科学》（Science）上发表论文，首次揭示了高等植物第四种RNA聚合酶Pol Ⅳ的奥秘。令人意外的是，这项被同行称为“教科书级”的重大发现，源头竟是一次咖啡闲聊。

那段时间，张余正被Pol Ⅳ的蛋白纯化难题卡住。这种酶在植物细胞中的丰度极低，要在数万种蛋白质中找到它的踪影，无异于大海捞针。他尝试了多种方法，均以失败告终。

有一天在所里喝咖啡时，他与同事王佳伟研究员闲聊。王佳伟提到，他的实验室拥有一套植物悬浮细胞技术，这一技术在动物细胞研究中很常见，但在植物领域却鲜有人使用。“其实是一道很简单的解题思路。”张余说。但正是这个“简单”的跨界灵感，打开了僵局。张余安排一位学生到王佳伟实验室学习了半年技术，最终成功纯化出了Pol Ⅳ蛋白。

如果说Pol Ⅳ突破的关键词是“协作”，那么叶绿体RNA聚合酶（PEP）的解析，则是一场漫长的“死磕”——

叶绿体是植物进行光合作用的细胞器，大约15亿年前由蓝细菌内共生演化而来。PEP是一个超级复合物，也是目前已知最复杂的基因转录机器。从2016年锁定这一课题，到2024年成果登上《细胞》（Cell）封面，团队进行了长达8年的“长跑”。

难点在哪里？首先，PEP仅存在于叶绿体中，丰度极低；其次，它由细菌起源的核心模块和十多个真核起源的调控模块拼装而成，结构极其复杂。张余团队与合作者想出了一个办法：利用叶绿体转化技术，在烟草叶绿体的基因转录机器上引入一个“捕获标签”，从而将PEP从成千上万种蛋白质中“钓”出来。

2024年3月1日，这项成果以封面文章形式发表在《细胞》上。国际同行评价：该研究补全了三域生物（真细菌域、古细菌域和真核生物域）RNA聚合酶研究的“最后一块拼图”。

要去做“难而正确的事”

张余坦言，自己是有“焦虑”的。一方面要在已开拓的基础领域继续保持领先地位；另一方面，则需将基础研究的成果向应用层面推进——通过理性设计改造蛋白质，为提升作物产量提供新思路。

去年，张余入选“尚思探索学者”。该项目支持科学家从事“创新的、前沿的、有独特性的”研究。张余的探索方向是：解析和重塑叶绿体基因转录调控网络。

这也是张余焦虑的来源，“难度非常大，往前走很艰难，这几年是否能取得成果，心里一直在打鼓。”

但他不会退缩。

从张余的办公室向外望去，枫林路上的梧桐树正绿得浓郁。今天，上海市科技奖励大会的聚光灯打在了他身上。但对他而言，真正的舞台从来不在这里——在那个微观世界中，RNA聚合酶正在逐条读取生命的密码。

而张余要做的，就是继续“往下读”，哪怕，这条路确实很难。