先生，不仅是一种称谓，更蕴含着敬意与传承。可堪先生之名者，不仅在某一领域独树一帜，更有着温润深厚的德性、豁达包容的情怀，任风吹雨打，仍固守信念。捧着一颗心来，不带半根草去，为后生晚辈持起读书、做人的一盏灯。今天讲述我国光合膜结构与功能研究领域的开拓者匡廷云院士的故事。
 

    匡廷云，1934年出生，今年90岁，四川资中人，中国科学院院士，国际欧亚科学院院士。六十多年投身光合作用的研究，致力于揭开光能转化之谜，是我国光合膜结构与功能研究领域的开拓者，为国家农业、能源等重大战略提供基础性、前瞻性理论和技术支持，为我国光合作用研究走向世界做出杰出贡献。

    做研究时严格而敏锐的她

    生活中优雅而从容

    立秋过后的北京，暑气渐消凉风起。中国科学院植物研究所掩映在香山脚下的一片茂盛草木中，穿过光生物学的实验室就是办公区，匡廷云几乎每天都要经过这条走廊。

△在植物所的一次展览中，匡廷云为年轻人解说

    初次见面，鲜有人将这位优雅的女士与科学家勾连起来——她穿一条长及脚背的喇叭裤，褶皱从膝盖处往下散开，上衣是素净的丝质衬衫，戴一副半框眼镜，笔直的身板完全不似一位88岁的老人。

    匡廷云回忆，有一次在餐厅吃饭，旁边有人问“那位女士是画家还是作家，又或者舞蹈家？”身边的人笑道，“既不是画家也不是作家，是科学家。”

△匡廷云院士和年轻的科学家们

    穿上白大褂进入实验室，匡廷云就成了那个严格且敏锐的科学家。不久前，光生物学实验室主任林荣呈的课题组有了新的发现，他找到匡廷云汇报进展：“她马上想到，别人在动物里研究线粒体的一些思路能不能放到叶绿体里来研究，非常敏锐。”

    少年时立志学习农业

    曾经实验总在深夜才能进行

    匡廷云创新团队的最新研究成果发表于2021年12月的英国《自然》杂志上，她和年轻的中国科学家韩广业、王文达等展示了大麦叶绿体膜蛋白超大分子复合物空间结构。这为打造高产和抗逆性的饲草及作物提供了新技术新路线。

△高等植物大麦叶绿体中PSI-NDH的整体结构

    匡廷云最初的选择却不是光合作用研究。将满15岁那年，苏联小说《萨根的春天》点燃了她对土壤农业化学的研究志趣。当时，北京大学农学院、清华大学农学院等院系合并为北京农业大学，匡廷云唯一的志愿填报了北京农业大学土壤农业化学系。

    1959年，匡廷云被国家选派，赴苏联国立莫斯科大学生物系攻读副博士学位。回国时，她忍痛把喜爱的小说都留在了莫斯科，带回十多个箱子的科研资料。

△匡廷云（第二排右起四）在莫斯科留学

    那时，植物研究所设在北京动物园内，白天，电车从动物园外叮叮当当驶过，仪表指针便无序跳动。匡廷云介绍：“白天要穿着棉衣在冰库里工作，叶绿体活性测定时，电车一开动，仪器跳动得很厉害，所以只好晚上12点以后动物园电车停了，再加个稳压器，这样才能做出稳定的数据来。”

    结构图登上《自然》杂志封面

    在国际上取得一个又一个突破

    1986年，德国科学家在第七届国际光合作用大会上公布了一项光合膜蛋白原子水平空间结构的研究成果，让匡廷云大为震撼。回国后她向曾任中科院植物所所长的汤佩松汇报：光合膜蛋白太重要，难度很大，且国际竞争太激烈。快90岁的汤先生当即拍板，既然这么重要，中国也要做，并立即决定进行学科交叉，由中科院植物所从生化入手、生物物理所从结构入手，开展光合膜蛋白结构与功能的研究。

△中国植物生理学的奠基人之一汤佩松

    光合膜蛋白空间结构以“埃”来计算，这是比纳米更小一级的单位。德国科学家率先从豌豆中通过二维晶体三维重构解析了捕光叶绿素a/b蛋白复合体3.4埃分辨率的晶体结构，尽管科学界迫切希望得到更高的分辨率，中国科学家却没有被寄予希望。

    匡廷云说：“德国人还没有到原子水平，他们的豌豆都是在人工气候室里培养的，非常均一，那个时候我们国内没有，我急得要命，只能从市场上去购买菠菜，后来我们组摸索了两三年，一次我们能分离出十几、二十毫克出来，而且纯度较高，所以我们就能做三维空间结构的研究。”

△菠菜主要捕光复合物晶体结构解析

    2004年，匡廷云的团队与生物物理所团队一起，完成分辨率为2.72埃的菠菜主要捕光复合物晶体结构解析，结构图登上了《自然》杂志的封面：镶嵌在光合膜中的近三万个原子形成了一个正二十面体对称特征的空心球体。

    匡廷云自豪地说：“这是中国的结晶、中国的结构。在这之后，我们在国际上又突破了一个又一个光合膜超大分子复合物的空间结构。”

△菠菜主要捕光复合物晶体结构解析图登上《自然》封面

    经历三次癌症仍放不下工作

    做一辈子的“追光者”
 

    当代精密仪器之下，大自然的秩序精妙绝伦；仪器之外的人生却有太多无常。2002年，匡廷云的丈夫、中国科学院院士、生物地球化学家章申因脑瘤离世；2004年，匡廷云也被确诊为乳腺癌。

△匡廷云与丈夫章申

    2005年，纤维化的肿瘤被摘除，与死亡擦肩而过的匡廷云心里放不下的仍是自己的研究，想到没有做完的工作，满是不甘心。2019年的三月和九月，匡廷云又先后被确诊结肠癌和肺癌。“人瘦得一塌糊涂，输了血打了两个礼拜的营养才上的手术台。”

    接她出院的是学生们。林荣呈说，第二天，匡廷云的身影又出现在了实验室。“她在确诊之前依然还在上班，每个星期都来实验室。一心在工作上面。”

    2019年，第十届国际光合作用及氢能研究可持续发展大会授予85岁的匡廷云“杰出成就奖”；同年，亚洲—大洋洲光生物学会授予她“杰出贡献奖”；2020年中国植物生理和植物分子生物学会授予她“终身贡献奖”，表彰她在光合作用领域做出的杰出贡献。

△2020年中国植物生理和植物分子生物学会授予匡廷云“终身贡献奖”

    “科学要求一个人献出毕生的精力”，匡廷云启示了很多学生，甚至许多仅有一面之缘的小朋友。植物分类学家杨宗宗至今还记得20年前的一次科普活动中，匡院士对在场的“小小科学家”们的鼓励：“面对科学时，一定要有激情，才能有创造的火花。”

    匡廷云说：“我一辈子都在研究光合作用，人家说我是追光者，六十几年一直在追光，是我对自己专业的一种执着，一种热爱，一种激情。人总是要追求光明。”