2025年12月1日,英国约克大学植物生物系主任Seth Jon Davis教授应我院鹿启祥老师邀请,到访浙江理工大学生命科学与医药学院,并做了题为“The history of the plant circadian clock”的专题学术讲座。学院副院长付彩云、学院相关研究方向教师、研究生以及留学生参加了讲座与讨论。
付彩云代表学院对Davis教授的来访表示热烈欢迎。她指出,此次交流是学院深化国际学术对话、探索合作机遇的重要契机,对提升学院教学科研水平、开阔师生学术视野具有积极意义。

Davis教授的学术报告系统回顾了植物昼夜节律研究领域的发展历程,并介绍了目前实验室开展的前沿研究。他从人类早期对含羞草叶片昼夜运动的观察讲起,阐述了植物如何像人类一样,依赖内在的生物钟机制来预测并适应昼夜更替与季节变化。他指出,这一内在计时机制精密调控着植物的全部生化过程,从光合作用、次生代谢物积累,到生长速率乃至关键发育阶段的转换(如种子萌发、开花、落叶),是植物生存与繁衍的核心。讲座中,他重点介绍了荧光素酶活体成像技术如何成为革命性的工具,使研究者能在单个活体植株中实时观测到CCA1、LHY、TOC1、ELF3、ELF4等核心生物钟基因的节律性表达,将抽象的时间感知转化为可视的动态图像。这项技术不仅奠定了遗传筛选的基础,使得鉴定ELF3、ELF4 等关键生物钟突变体成为可能,也极大地促进了对生物钟分子网络的解析。基于这些发现,Davis教授进一步阐述了如何通过数学建模,将复杂的遗传互作(如CCA1/LHY与TOC1之间的反馈环路,以及由ELF3、ELF4、LUX等蛋白组成的“晚间复合物”的关键作用)整合为可预测的动力学模型,从而揭示植物生物钟作为一个“多重互锁反馈环路”系统的工作原理。他强调,正是分子遗传学、活体成像技术与理论建模的多学科融合,共同铸就了现代植物昼夜节律生物学的基石。

在讲座的问答互动环节,Davis教授与在场师生就植物生物钟的实际应用与未来挑战展开了深入讨论。他分享了其团队如何利用这些基础研究发现,致力于通过调控生物钟相关基因来培育适应不同光周期环境的高产作物品种,以应对气候变化带来的农业挑战。此外,他还与学生探讨了生物钟在提升药用植物有效成分、优化垂直农业、改善果蔬采后保鲜乃至利用浮萍(Duckweed)进行水体修复等广阔领域的应用前景。针对听众提出的关于生物钟与植物免疫、生物钟信号在植株体内的系统性协调(如“主时钟”与根、叶等组织时钟的通信)以及基因组编辑技术在节律研究中的应用等前沿问题,Davis教授均给予了详尽而富有启发性的解答。
学术讲座结束后,Davis教授在学院教师的陪同下,参观了学校丝绸博物馆。参观过程中,他对馆内丰富的藏品与深厚的丝绸文化底蕴表现出浓厚兴趣,尤其对我校将传统纺织特色与现代科技相融合的发展路径给予高度评价。
本次学术活动内容充实,兼具科学深度与文化温度。它不仅为我院师生带来了植物生物学前沿领域的高水平学术报告,也通过文化交流向世界展示了我校的独特魅力与学科优势,有力地促进了我校与国际知名院校之间的相互了解与科研、文化交流。
