中国科协青年人才托举工程入选者叶昕海成长故事
在农业绿色发展的时代命题下，生物防治被寄予厚望。寄生蜂，这些自然界中将害虫种群“精准制导”的微型天敌，其高效控害的分子“武器”——毒液，蕴藏着巨大的应用潜力。然而，毒液蛋白如何演化、如何被精细调控，既是长期悬而未决的基础科学问题，也关乎能否为新型绿色防控策略打开新思路。在这一前沿交叉领域，第八届中国科协青年人才托举工程被托举人、浙江农林大学叶昕海教授，正以跨学科的视野，尝试破译其中的核心密码。1．从绿色防控需求出发
生物防治是农业绿色发展的重要方向。寄生蜂作为自然界中控制害虫的重要天敌，长期被视为绿色防控体系里的“微型卫士”。它们将卵产于害虫体内或体表，幼虫以害虫组织为食，是自然界调控害虫种群最高效的天敌类群之一。而帮助它们成功制服害虫的关键武器之一，正是毒液。弄清寄生蜂毒液的演化历程与精准调控机制，既是植保学科长期关注的基础问题，也关乎能否为新型绿色害虫防治策略提供理论支撑。在青托工程支持下，叶昕海聚焦寄生蜂毒液等关键性状的起源、演化与调控机制，综合运用基因组学、分子生物学、单细胞组学、演化基因组学和深度学习等方法，尝试以交叉学科手段回答传统植保研究中的核心科学问题。
2．一次跨学科讨论带来的转变
2022年深秋的一个午后，浙江大学上海高等研究院的会议室里，一场“跨界”对话正在展开。昆虫学背景的叶昕海正向同事们讲解金小蜂毒液基因的演化模式，参与讨论的却有研究医学免疫的学者、钻研蛋白质结构的物理学家，以及开发预测算法的计算机科学家。当他用传统演化生物学的语言解释“基因复制与功能分化”时，问题接踵而来——毒液蛋白结构的稳定性如何？能否训练模型直接筛选出高潜力毒液蛋白？这些蛋白对人类是否安全？那一刻，叶昕海忽然意识到，自己研究了多年的小虫子，原来还可以有另一种视角。这次思维碰撞，成为他青托阶段成长的重要转折点。此后，他逐渐形成了以植保问题为牵引、以组学技术为支撑、以人工智能为辅助的研究思路，学科视野也从相对单一走向开放系统。
3．用交叉技术解析寄生蜂的制胜秘诀
针对寄生蜂毒液组分多样化机制不清、调控网络缺少单细胞精度解析、非模式昆虫数据挖掘技术薄弱等瓶颈，叶昕海初步搭建了基因组学、演化生物学与人工智能相结合的研究路线。他揭示了基因异构体在毒液组分多样化和快速演化中的作用，将毒液研究从基因层面延伸至异构体层面；构建了蝶蛹金小蜂毒腺和卵巢的单细胞转录图谱，在单细胞分辨率下解析毒液蛋白的合成与调控网络；探索了深度学习技术在非模式农业昆虫基因组研究中的应用，尝试开发致敏性蛋白预测和毒液基因表达预测模型；同时，通过大规模比较基因组研究，揭示了寄生蜂基因组演化规律及内寄生蜂卵黄退化的机制。这些工作既服务于毒液蛋白资源挖掘、调控机制解析和快速演化研究，也为今后生物防治策略的开发提供了理论与技术储备。
4．从项目执行者到组织者
随着科研推进，青年学者的角色往往随之改变。2023年前后，叶昕海同时推进比较基因组学分析和毒腺多组学研究，多项任务均需多团队协同完成。面对不同学科背景合作者在问题意识、技术语言和研究优先级上的差异，他逐步摸索出“问题拆解、能力匹配、共识建立”的协作方法：将生物学需求转化为清晰的技术参数，借助图表帮助不同团队理解数据特征，在关键节点组织讨论，形成统一策略。研究成果最终发表在PNAS、Genome Research、Molecular Biology and Evolution等期刊上，他也在这个过程中从研究执行者成长为项目组织者。团队中的计算机专家看到了数据背后的生物意义，植保领域的合作者在明晰的问题沟通中达成了共识，这些协作关系也成为后续攻关的坚实基础。
5．当邀约纷至沓来
2024年初，Trends in Parasitology编辑部的综述邀约，递到了刚刚博士后出站、入职浙江农林大学的叶昕海面前。这既是机遇，也是考验。他一度犹豫：自己的视野是否足以把握整个领域？是否有底气与资深学者对话？回望托举期内的积累，他发现自己已具备一定的交叉学科视野——既熟悉金小蜂等模式系统的生物学细节，又有处理基因组大数据的经验，还能尝试用人工智能探索新的研究范式。这些恰恰是撰写前沿综述所需的基础。文章投稿后，审稿人评价其“成功整合了演化生物学与功能基因组学的进展”。此后，Current Opinion in Insect Science、《植物保护学报》的综述邀约陆续到来；2025年，他又受邀为Annual Review of Entomology撰写寄生蜂毒液研究的长篇综述。每一次邀约，都是对他交叉研究方向的认可；而每完成一篇综述，又倒逼他系统梳理领域进展，思考下一步方向。与此同时，国家自然科学基金面上项目获批、获聘教授……一连串认可与扎实的学术产出相互促进，形成良性循环。他逐渐体会到，当研究切中学科关键问题并形成特色时，成果与认可便会随之而来。
如今的叶昕海，已是植保学科一名活跃的青年学术骨干——兼任6家学术期刊青年编委，担任中国植物保护学会青年工作委员会委员、生物防治专业委员会委员，中国生物信息学会农林信息专业委员会委员，浙江省生物信息学学会青年工作委员会秘书长等职。但他更愿意把目光投向更远的地方。“下一步，得让实验室的成果走到田间去。”基础研究方面，他计划用基因编辑技术验证已筛选出的潜在转录因子在毒液合成调控中的功能，并尝试将深度学习模型拓展至更多农业害虫天敌的研究中；应用转化方面，他希望对接生物防治产业需求，与企业合作建立毒液蛋白功能数据库，探索筛选具有增效潜力的寄生蜂品系。回望这条交叉成长之路，叶昕海深感中国科协青年人才托举工程给予他的，不仅是经费支持，更是“一个允许试错、鼓励交叉、促进合作的成长生态”。从专注单一学科的研究者，到尝试用系统思维解决问题的青年学人，这粒在交叉融合土壤中萌发的种子，正向着更广阔的田野继续生长。
个人介绍
叶昕海，浙江农林大学现代农学院教授，第八届中国科协青年人才托举工程入选者，2024年入选浙江省高层次人才特殊支持计划青年人才项目。长期从事寄生蜂控制害虫关键性状的起源与调控机制研究，综合运用基因组学、分子生物学、演化基因组学与深度学习等方法，在寄生蜂毒液演化与调控、大规模比较基因组等方向取得系列成果。托举期内以第一或通讯（含共同）作者在PNAS、Genome Research、Molecular Biology and Evolution等期刊发表论文9篇，授权国内发明专利2项，获批国家自然科学基金面上项目1项。现兼任《植物保护学报》《应用昆虫学报》、The Innovation等期刊青年编委，以及中国植物保护学会青年工作委员会委员、生物防治专业委员会委员、中国生物信息学会农林信息专业委员会委员、浙江省生物信息学学会青年工作委员会秘书长等职。
