弗雷泽博士bergersen,植物科学家

Dr Fraser Bergersen

弗雷泽博士是bergersen一位杰出的植物科学家,其研究在微生物学领域,特别是通过共生固氮的豆科植物的研究,导致了在澳大利亚和亚洲改善作物的性能。从奥塔哥大学完成的MSC(荣誉)学位后,他加入了种植业的CSIRO分部在堪培拉。最初任命为研究科学家,他一直与该组织为他工作的余生,于1994年从他的首席研究科学家的位置退休,他在1962年收到的DSC来自新西兰的大学当选为澳大利亚的研究员在1985年科学学院,他担任该学院为(1987-1993)理事会的成员和外交秘书(1989- 1993年)。博士bergersen也是英国皇家学会的研究员。


由大卫盐在2004年接受采访。

内容


天生的东西鼓捣

弗雷泽,你出生在汉密尔顿的大国镇,新西兰,1929年你有什么童年有记忆?

他们很清楚。我的祖父母,对于大多数的我们在汉密尔顿的时候,只活了两个或三个房子了,所以我和他们亲密接触。和小学只有一个街区之遥,步行距离之内 - 我以前走路回家吃午饭。这是一个适宜的位置。

我相信你的父亲,祖父和曾祖父都是发明家,能工巧匠。你认为你继承了一些这从他们身上?

我大概做了。我曾访问我的祖父和我父亲的车间,我总是做一些东西,比如对湖泊或(较少成功)无线电航行船。我的祖父在汉密尔顿有一个小工程业务,并已在工程中他所有的生活 - 他的父亲曾经有过一些工程企业在北帕默斯顿,他被所在的。我的父亲本来希望成为一名工程师,但因病阻止,所以当他在65岁退休后,他去工作的一家代工厂(笑)。我总是喜欢用的东西修修补补,使小装置在我的科学使用。

我相信你爷爷想出了一个潜在的非常重要发明。

他发明了获得专利的轮子。当时大部分车辆要么钢穿鞋或固体橡胶鞋穿,但充气轮胎刚刚进入市场。他发明了实心橡胶外气动内胎,这相当奏效,本来在战争中移动的车辆非常有用的钢制车轮,我想。但该专利是由公司购买并丢弃,所以车轮从未建造。

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学年:灵感和挑战

在小学,你被授予一本书奖是DUX,并且选择 今天化学。您稍后评论说,这是你引入科学。

是。那本书,以其闪亮的封面,刺激了我对科学和化学的兴趣,当我去上高中时,我用它作为材料的我的,而一些学校工作的一个来源。但它很快就过时。我甚至不记得作者和书不再存在,所以我不能告诉你任何多了解一下!

你参加汉密尔顿高中,并再次你做的非常好。据我了解,你的科学教师,弗雷德·梅森,一个有一个最有趣的教学方式。

弗雷德是一位同行的一个非常特别的排序。他里掺他的教学与无尽的轶事和故事,其中有许多我记得。他有办法,引起了我的想象,我发现他有意思,但也有一些学生以为他是一片惨淡。他是创新:一年约原子裂变和原子弹信息正式发布半的时间内,他的文件的副本,我们研究他们在较低第六。我发现一个非常具有挑战性的事情做。

弗雷德具有可实用的弯曲,从工程的家庭幸福和有关Mason和搬运工,在奥克兰的制造企业的泥瓦匠。他让我们看看像内燃机事物的兴趣和了解他们是如何工作的,只是采取的引擎碎片,研究它。后来我用什么,我从他那里打听关于我的车和摩托车维修内燃机学会。

是科学教师小小科学家的事业重要?

哦,是的,绝对。另外我们的老师是horrie谔,一个生物学家,谁教这些科目动物学家。他有一个朋友,谁是在当地医院病理学家,并很早他就使我们面临含有人脑在福尔马林保存的水桶。他能够把现实的东西 - 这当然不只是在餐具柜一只猫的骨架。

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从潜在的医学学生提交的微生物学家

你研究了在奥塔哥大学科学学士学位,达尼丁。你是在微生物学从一开始就感兴趣吗?

好了,我本来是学医的。但这是立即战争和进入医学院后,采取了95%的被返回的军人,所以要提高我进入医学院,我决定做全度学科的机会。我做化学,物理和植物学的第一年,但在第二年我就开始专攻化学,生物化学和微生物学 - 的东西我想,当我走进了医学院,这实际上我从来没有将是有益的。我走进微生物学作为一个专业的相当不错,从那个时候。

你也越来越微生物学工作经验,对不对?

是的,在细菌学的大学部。这是对奥塔哥省的主要诊断实验室,处理来自全国各地的医学标本。 (有一个病理科为好,在下一楼层。)实验室,主要工作人员与学员和毕业生医疗技术的方案,这是明智的,我学会从根部我微生物学起来以这种方式,使我花时间做消毒和清洗,使媒体,只是同其他所有的学员。 ,成为非常有用的,当我在微生物学先进。

不久之后你的第一篇科学论文发表在权威杂志 性质。你能告诉我们关于一点点?

高级讲师,所罗门faine - 谁后来成为微生物的莫纳什大学教授,现已退役 - 锯我一直在做的工作,说:“这是非常重要的。你为什么不写一封信给 性质?所以我没有和同部门的批准,我把它关闭,它被出版。信正要抗生素的交叉抗性在 金黄色葡萄球菌,这是交叉反应的第一报告之一:一些菌株对青霉素耐药也耐金霉素。

我明白了,这将是细菌是我们通常所说的金色葡萄球菌。得到了一封信 性质 当你刚刚完成你的理学学士学位是相当不错的打算。

很好,这是今天,但随后较少的异国情调。 (笑)这是一个非常不重​​要的事情,但那么我们部门试图通过临床医生以防止抗生素的滥用只是删除症状变得相当活跃。它是那么容易指定抗生素,以减轻喉咙痛的症状,例如,但对抗生素的未来用途是影响。在那些日子里,我们以前只使用4种抗生素 - 青霉素,氯霉素,金霉素和链霉素 - 他们是预防传染病的重要。我们可以看到,交叉耐药性将是重要的,我记得应对研讨会,在医院的临床医生,试图说服他们不要开任何抗生素,直到它知道任何疾病的具体致病微生物是一个敏感。

因此,我们被警告说50年前关于大规模,越来越多的问题,我们现在有吗?

是。许多人参与了这个故事,但医生并没有被它说服。它似乎更重要的是消除或减轻患者的症状,而不是想到的长期问题。

为你的主人,你做的细菌结构的微观研究。这听起来很简单,但是当你做到了,这是相当新颖。

这是当微生物几乎所有的工作仍在用光学显微镜进行。在临床工作中的细菌学家刚染细菌,看着它们的形状和颜色 - 里面是什么被认为是光学显微镜的分辨率之下,往往是。我们可以使用一些技术,如核材料某些方面染色,例如,用于核酸和代谢活动的场所,而是因为通过化学反应引入的文物,这些后来被打折扣。不久后,我做这项研究中,与细菌的电子显微镜的薄切片作品首次发表,我们转移到这一点。事实上,当我来到澳大利亚我利用它的后面。

在你的主人,你发现了在堪培拉微生物学与就业种植业CSIRO分部。你认为你得到它的多少机会?

好了,我只是做了一个应用程序,并把它的邮件,但在很短的时间内,我从部门的邀请,过来面试。所以我从新西兰到澳大利亚,这在那些日子是相当不寻常的飞行。在飞机,DC4,是无压在约4000英尺在塔斯曼飞去。这是一个相当粗糙的旅程,我们在墨尔本晚了。然后我不得不转移到DC3堪培拉。飞机被关押了我,一顿饭被提上董事会,因为我还没有一个在跨塔斯曼航班。在DC3我是坐在旁边一个相当大的绅士,背后另一个相当大的绅士:我旁边是英联邦的掌柜,阿瑟法登,并在前面是总理孟席斯先生。我有一个晚宴,他们都没有!

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一个新的愿景:发展情况CSIRO豆类营养工作

在堪培拉,种植业的主要是博士 - 后来先生 - 奥托·弗兰克尔。你能告诉我们关于他的一点点?

我不知道现在我的第一印象,但我认为他是一个强大的小个子。也许我吓坏了。但他很快就过去了我到人谁多一点友好,平易近人。

奥托是一个伟大的人。他有科学的长远的眼光。他像rivett - CSIR的第一任董事长,成为CSIRO - 有哲学,科学的管理员的工作是给这些科学家,他们需要的东西,让他们得到它。而且都挺过来了。

他接管了我司来到两三年之前。看到这是一个严重的实际,不是科学为本,师,他就把它当做他的首要任务,加强对所有的一切正在开展的农业工作的科学基础。他发现分裂的优势是一个是一群人在看植物的矿质营养 - 农业植物,植物田园 - 和他们的工作,某些部分已经产生了很大的影响。例如,阿尔夫·安德森和他的研究小组已经发现,首先是在阿德莱德,后来在堪培拉,在土壤中钼的缺陷的影响,并已提出,这是通过在牧场豆类的氮状态表示的连接。

所以陶先生说,“好了,我们想知道更多关于这一进程。什么是钼和牧场氮状态之间的联系?他的任命后不久早期英国旅行期间,他会见了菲利普博士nutman,谁在英国洛桑实验站工作,在哈彭登,在赫特福德郡。奥托弗兰克尔遗传学家;菲利普nutman正在对豆科植物结瘤的遗传学 - 红三叶草,作为一个事实问题。奥托取得了联系,有必定会是一种遗传解决钼氮链路和他招募菲利普nutman来堪培拉三年作为部门的高级研究员。

实际上,有在分裂的微生物学段两个这样的位置。另一种是由教授ķØ穆勒,谁在剑桥期间和战争刚结束,工作过的柏林毕业生举行。他正在对参与抗病植物的机制。我提供有一个或另一个的位置;我选择了工作与菲利普nutman,所以我来到了在豆科植物根瘤的工作。

您能为我们提供一点什么固氮结节的背景,为什么他们是重要的,你为什么选择学习呢?

经过一些初步的工作,我转移到大豆作为一个模型系统,在温室生长的大豆植株。在大豆根上的结节是典型地为约2或3毫米的直径,填充有特殊组织,其中存在共生细菌圆形凸块 - 固氮剂。其固定的氮被移出细菌引入植物中并从根部易位到枝条,在那里它与植物的光合系统加入了。

结节是非常复杂的器官。如果通过对大豆植物根瘤切,你可以看到,中心部分是浅粉色与白色或绿白色皮质包围。正是这些粉红色细胞的中心,是活动的现场。

是不是结节固氮作用,为农作物提供养分重要?

是的,也为牧场,这我曾在第一。在那个时候,在很多澳大利亚的牧场系统依赖于三叶 - 或者,该国其他地区,其他的三叶草,只是少数其他豆类 - 生产的良好均衡的食物牛羊,以及产生的蓬勃发展植物。除了(后来,大豆,这是小结节羽扇豆等作物变得重要了。),这是固定在根瘤中的氮变得可用,通过在土壤中的过程,禾木上生长的关联与其他植物豆类。这个系统是澳大利亚非常重要。实际上,世界通过这个系统几乎一样多的依赖于固氮作为光合作用的营养,周而复始。

所以它被称为已经是结节,和生活在其中的细菌,是很重要的。但没有多少人知道这些细菌是如何运作,他们形成什么样的产品,或者你怎么能最大限度地发挥他们在牧场系统生长或交互,和种植业的分工决定了它需要得到科学更深入的了解它背后。那正确吗?

这是相当正确的。尽管缺乏基本的认识,有在澳大利亚颇有现有程序的豆科牧草的固氮细菌。例如,教授吉姆·文森特,在悉尼大学,教授法帕克,在澳大利亚西部,有活动计划在地下三叶草等豆类选择更好的细菌。他们知道,你可以选择更好的细菌,但他们不知道这些细菌的功能完全是。它是在大约在那个时候,所有这方面的知识也开始走到一起,我是该计划的一部分 - 但不是唯一的一个,通过任何手段!

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根瘤菌的研究小组正展开

你带来了,那么,作为一个成员 - 以及后来的领导者 - 这弗兰克尔博士成立,根瘤菌研究组的组。什么是根瘤菌?

“根瘤菌”是在根系统根瘤细菌的通用术语。他们生活在土壤中,从那里感染豆科植物的根,并建立在它们的功能结节。我们现在知道, 根瘤菌 只有约六属参与土壤细菌中的一种,但松散它们都称为根瘤菌。

和组最初的工作是检查结节的结构?

好了,在某种程度上。第一个项目我得到了看红三叶草是菲利普nutman已选育结瘤的差异。和他在一起,我就开始切段,并期待在他的工厂的结节内 - 不合格的产品和更好的。但要做到这一点的第一部作品,我不得不学习如何种植不育株,并将其与细菌控制生长;你必须能够看到你真的得到你以为你一起工作的影响。

我来的时候,已经有一小群。约翰brockwell和坦诚了Hely已经开始工作的固氮豆类一个很好的协议。坦诚,其实是参与设计需要,这样你可以在堪培拉夏天,天气很热温室种植这些植物的修改,而不会烧鱼。他设计了去了温室的屋顶,可以用杠杆调节的百叶窗系统。这是正确的方式定向,以便与这些放气孔在光影交错,光影交错的温室经验丰富的乐队在试管中生长的植物;它控制管中的温度;而且 - 有趣的是,因为这是不打算 - 它增强管的通风,因为它们加热和冷却他们能够拉风,并从管驱逐它,让他们通风。因为这工作已经展开,我的第一个周末的工作就是去调节温室的百叶窗。

所以这就是我们开始的地方。但获得的理解没有一蹴而就的一切。我们第一次参与了在新英格兰,那里有个结瘤问题的阿米代尔地区的一些领域的研究。我参与过的土壤中的微生物的一些因素包括,预防植物的接种成功与良好的细菌区域的发现。这项工作是在当时非常令人兴奋,但后来它被完全取代,因为澳大利亚人学习如何更好地孕育 - 也就是,将产生的群体更好的产品 根瘤菌 在土壤中植物的结瘤。

我认为,研究下一阶段的一个重要部分是理解的影响氧对固氮率。

是。在1957年左右我决定我们应该去哪个是听话的实验室工作的一个模型系统。与豆科牧草的工作是非常困难的,因为结节呈微小的,你不能获得足够的材料做任何生化工作,任何伟大的轻松。在很多的同时,在威斯康星州,美国的一个实验室,做了一些工作,那大豆表现出什么固氮的早期产品可能已经。他们使用稳定同位素 15N作为示踪剂与系统的研究帮助,所以我说服奥托弗兰克尔让我参观威斯康辛州学习如何使用这种技术以及它的基本面,因为当时在澳大利亚没有能力做 15N功。大约在同一时间其他人开发的一样好,但是这是在堪培拉的第一次,我们能够得到 15N到工作。这是一个关键的发展,对于一些年后所有的机械工作的基础上掺入 15n的氮气引入所述植物和跟踪产品和的机制。

你是怎么找到了第一个产品是由细菌制成?

我们早期的实验之中是一些非常短期的实验:你暴露根瘤在一个小瓶子的气体含有一些含氧和一些氮气 15N,一个短周期 - 一或两分钟 - 然后停止反应相当快和提取结节的产物。美国人已经发现的第一个产品出现在可溶部分,所以我集中在看可溶部分。我们发现,氨是其可以在可溶性级分中检测到的固氮的第一自由产物。并很快纳入氨基酸转运到厂。但直到也许20年后,虽然,氨后的产品可能被阐明。

没有您的威斯康星州的访问涉及的东西,看起来像一个很有希望的线索,但实际上毫无进展?

是。我要回溯到1958年,时我们在谈论结构工程开始发展成电子显微镜的工作。电子显微镜已被CSIRO在1955年买的,但我们没有得到它,因为预算减少。然后先生伊恩·克拉尼斯·罗斯,CSIRO的董事长,竟然可以牵线让CSIRO花钱帮其安装在医学研究的约翰·柯廷学校,在澳大利亚国立大学的电子显微镜,作为回报,才答应使用的机器。我们用它。

之前,我们曾经有过的化学物理的划分细而数段斩对于我们来说,在墨尔本,其中有一个电子显微镜,并使用这些薄的部分,我们有想法的细菌不只是坐在结节但是是在一个结构。这把我们的方式,并与玛格丽特·布里格斯 - 谁是在早年非常有帮助 - 我把它进一步。能现在削减一些薄切片为我们自己,我们发现,细菌实际上是在小数据包做起来了,与细菌和植物细胞质之间的植物膜。

然后,当我去到威斯康辛,我开发了一个假设,这个数据包是最重要的事情。我们做到 15N中似乎实验表明, 15n为在细菌周围的膜结合于此。错误。这是不是这样的。所以我开发了一个关于结节如何运作的,基于这样的理念,该膜是很重要的假设。 (后续的工作表明,这是很重要的,但不是这些原因!)

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偶然性和“准备的头脑”:一个微需氧系统前进的脚步

许多世界各地的研究机构正试图解开这个固氮话题。在那里,这些不同群体之间合议的方式,所有想贡献?或者是你们每个人都试图击败别人冲?

这是双方的,真的。有没有这么多的人在关注豆类系统。当我在威斯康辛有一个重大突破:一组在杜邦化学品公司在美国特拉华州中从非共生细菌产生固氮提取成功 巴氏芽孢梭菌。所以固氮过程的基本生物化学,固氮动作,然后开始。这是一段时间,虽然,我们能够适用于结节系统之前,因为它很难与工作。你不能生长它在一个大的发酵罐,很容易得到细菌一斤。

对固氮行动的基本机制的研究在其他地方持续了相当长一段时间。我们更关心的是细菌如何能做到这一点魔法反应,固氮这个“黑箱”。其他一些人正在处理,但是我们集中在如何可能在结节系统工作。尽管有人怀疑,这种细菌是固氮酶的来源,我们真的不知道,第一要做的事情所以一个是使从活动的结节,有了它我们可以工作独立于结节自己的准备。在60年代中期,我们成功地使我们的含有活性菌结节提取物,活性细菌证明 - 首次 - 是固氮酶的来源。

这是一个意外,我们发现了如何做到这一点。从我们在美国的工作,固氮是氧气非常敏感,这灭活它知道。因此,我们试图使厌氧准备。我们找到了如何让他们和他们肯定是厌氧的,但他们并没有解决任何氮。后来有一天,在一个实验中,一个烧瓶 - 出约10 - 具有活性。为什么?线索来自于我们做了我们的实验中,监测这些瓶的气相的方式:我们发现其中一个是活跃曾有过在这一点漏气。那么我们知道,虽然使制剂中有效的唯一办法就是让它厌氧,秘密与氧的smidgin来驱动它。

以至于后来的理解,这整个结节系统是微氧体系的开始。让它去,你不得不放弃结节氧气,我们制定出什么氧气反应是和需要的是什么。但很明显,周围的结节外氧气的空气中的浓度比在结节内非常少得多。

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部分含氧leghaemoglobin的贡献

大约在同一时间,西里尔艾波比,谁加入了生化集团,已经提取血红蛋白,中央组织的细胞内的粉红色材料,找出它的一些物理特性。他发现,它与氧气在非常低的氧浓度半饱和。这是一个关键点。人体血红蛋白,这是隐约类似结节血红蛋白和肌红蛋白(肌肉),这是非常相似的,都是半饱和,在相当高浓度的氧 - 几个微摩尔浓度 - 但在这些细胞中的色素是半在一千倍氧饱和浓度较低。

西里尔和我开始做一些实验在一起。我们握手菌悬液,从结节制成,不同浓度的氧气,并与leghaemoglobin,红曲色素,添加到他们。我们发现,有特定效果:呼吸被刺激一点点,但固氮被刺激非常多当部分被氧饱和的血红蛋白存在。这是相当长的一系列与西里尔实验的开始,与来访的科学家,找出机制是什么。

还参与当时是尼克·斯托克斯,谁在CSIRO的不同部门工作,有一定的想法,什么是在这些动摇试验发生的物理学家。从我们第一次的实验,但是,它看起来好像有部分含氧leghaemoglobin一个特定的相互作用所驾驶的细菌固氮。但这个想法大大得罪了在纽约的美国工人。他走了出来,并参观了CSIRO与西里尔的工作,和我们一起做了很多的实验,从中我们发现,这是使其在低浓度的细菌输送氧气的机制。它不是一个特定的反应 - 其他haemoproteins和携带氧的蛋白质会工作 - 但leghaemoglobin是最好的,因为它有饱和的最低氧特性。我们因为工作很长一段时间,这部分含氧leghaemoglobin的菌体之间的相互作用(在根瘤中的细菌共生的形式)。

不要菌体通常在土壤中存在吗?

没有。自由生活的细菌在土壤中存在。一旦进入根瘤的组织,它们被改变为不同的形式。有时它们被严重放大;有时他们只是大小相同,但它们的生物化学变化。在大豆根瘤细菌是差不多大小的那些生活在土壤中,但他们有完全不同的生物化学。而在生化的变化进行了研究,无论是在我们的实验室和其他地方。

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不是一个程序,而是长期居住,有成效的研究小组

多久没根瘤菌的研究小组运作?在它曾经给一个程序的状态?

我们有程序之前,本集团经营。它的名字实际上是一个非正式的一个:它是微生物组,和微生物部分被那里的工作已完成,使用中央资金CSIRO。 (其大部分项目并不需要外部资金。)我们有微生物学段的各种头 - 我是头一段时间 - 但根瘤菌组时,所有CSIRO的科学的管理改变了从1955年保持稳定,直到1979年,拥有了这些努力,位于项目内,在正式的结构比原来严格得多。尽管如此,我们继续跟踪其中许多来自于早期工作的引线。例如用于农业中时,称为程序氮接受了根瘤菌组的工作。

什么有了一定的组的另一重大突破?

根瘤菌的组变得非常大,在一个阶段12人在里面工作,其中博士阿伦·吉布森,悉尼大学的毕业生谁在那里从相当早,和DR法案杜德曼,谁曾通过牙买加来到美国从英国在merbein CSIRO的实验室。他曾在使用血清学的 - 免疫 - 作为一种工具来看待参与这一进程细菌的表面。我已经提到约翰brockwell,谁是组中的一个非常早期的阶段,仍然工作的主题是在CSIRO植物产业研究员。和鲍勃·高尔特曾参与该领域的工作。

他们共同开发几件事情。有接种的方法,这是他们的工作在非常成功:他们能够开发新技术以活性形式幸存下来隔离的严峻考验,从其他方面增加土壤中的细菌。他们开发的其中涉及造粒种子,其中接种物应用于种子的方式,有时是非常好的技术 - 直接在土壤中的细菌悬浮液 - 在后来的发展。事情那些五花八门的是实际的原因做了。

这是一个数字游戏,但是。总是有一些细菌存在于土壤中,所以你试图引进人口的新成员在竞争中有很多东西已经在那里。许多这些细菌是根瘤菌与其他植物,其他系统,这是不感兴趣的植物有用的,所以有必要开发一种将得到一个大的,可行的人口现在当种子发芽方法,根长出来,感染才得以继续进行。许多微生物组中的其他人参与这样的过程中,有很多关于各种位置计算细菌的数量和它们与植物和肥料等系统如何相互作用,只是优化的方式出版物他们可以被使用。许多这些技术现在在澳大利亚的农业实践的一部分。

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远见,固执,协作:成功秘诀

你能告诉我们根瘤菌集团成功的秘诀?

我觉得很难回答。有很多的原因,其中包括奥托·弗兰克尔的原始远见的遗产,参与的人的固执:他们不想随意改变它时,他们的工作是富有成效的。有基本和实际工作的混合,并作为小组的领导者我鼓舞的是,从一开始。我们需要保持我们的脚在地面上,可以这么说 - 或土壤中,因为这是一种土壤问题。工作在实际农业的方向非常强烈发展。例如,接种的新方法已经在现场进行测试,可以在农业应用得当才。

所以有示范工作,有在全国各地,但特别是在新南威尔士州,那里的许多田间试验均与农业部门的成员完成的农业部门权合作工作。协同工作是一项重要的功能 - 我们的人民是好的合作者与地面上的人,而我们的一些工作是在农场完成的,有兴趣的农民合作 - 并且是一个原因,我想,为什么工作才得以继续。并支持我的工作,在这个冠冕堂皇的东西生化实验室,因为我能够得出这样和实际的东西之间的连接。灌溉大豆,尤其是非常重要的农作物,现在,我能到我的基础性工作,在大豆领域的工作有兴趣,并表达结合起来。

类似的工作被完成了,非常成功,在澳大利亚西部与羽扇豆,这是一个重要的农作物存在。那种模式能够被用于一些时间,但直到20世纪80年代,我们需要寻求其他资金来源的支持。

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混合性后果的国际活动

并组承担任何成功的国际合作?

是。我们在东南亚的合作项目 - 巴布亚新几内亚和印度尼西亚,以及,由ACIAR,澳大利亚国际农业研究基金赞助的 - 在马来西亚和泰国。这是真正的协同工作:我们在这些国家的合作伙伴和我们转移,我们曾在澳大利亚在这些国家中使用的技能。这是工作的主要目标,但它也进行了不少基础工作。

例如,我们可以放在一起协作实验程序上固定氮的转运从结节进厂的其余部分 - 正如我前面提到的,我们不知道太多关于被结节转运出来的产品 - 而这是无论在堪培拉与澳大利亚其他实验室研究了参与特定生物化学。和的替代方法 15ñ来了,这是我们能够测试和校准反对 15ñ方法(其中,顺便说一句,已成为在此期间完全不同)。这是测量固氮的酰脲的方法。一些植物转运从根部向地上酰脲,并通过分析伤流液正在被从根部到SAP易位的内容 - 你可以减少工厂和样品什么出来 - 产品的化学性质可能被识别和某些产品中的那些之比可以用其正在进行的固氮的量相关。这是很好的找到一种替代方法,因为 15ñ方法是进行相当昂贵的,而不是许多国家都能够使用它们。

你自己也参与了许多国际经验。我相信,甚至有你固氮结节做了教科书的中国版本。

那就对了!在大约1979年由中国固氮利益访问澳大利亚是由科学在中国的学术和科学的欧洲杯外围之间的协议赞助。然后在1983年由澳大利亚氮固定器的一方对中国进行了回访被这个学院主办。 (我领导这个小组。)我们在中国广泛的旅行很早我们参观了总部设在北京科学的中国社科院的并承蒙总统的接见,在豪华的环境。我能呈现给他,因为我们参观的纪念,我曾撰写或编辑,两本书,他慷慨地感谢我们。

在以后的几年,然而,中国的研究员悉尼大学工作访问中国,发现一本书的副本 - 在中国 - 在库中。它已经取得了不知情的情况下,是提供给中国学生几美金,而约150 $的英文原版成本。所以这些学生能够利用的书。我敢肯定,出版商对此很不高兴!

车间的支持与合作

奥托·弗兰克尔通过引进优秀的人才,让组装出色的团队,然后确保你有装备精良的车间和科研基础设施支持CSIRO的工作。我想,你需要几十年的理解方面,要拿出像你刚才告诉我们的设备,但你也必须车间设备所需的访问,并从头开始的能力,构建实验室设备。

这是非常重要的。这些天来它更难以维护车间设施,因为他们是相当昂贵的。他们必须重新配备了最新的设备,就像一个科学实验室拥有,并且它可以是很难以美元计算,以确定的结果。奥托看到了车间的需要,这是普遍赞赏。昆虫学,隔壁的分工,又是它认为这必须有自己的作坊很多部门。

每年我要来,并开始与细菌的呼吸工作中,车间帮我做出了有益microrespirometer。再经过几年他们帮助我,使厌氧机,这使我做结节提取物。他们修改法国压力机霍顿汽车零件,使细菌便宜的破坏性印刷机可以进行,这是我在我自己的工作中使用该流动腔(如图)是另一种产品,而且有很多人。他们帮我做一个小工具来测量溶液leghaemoglobin的扩散系数,并发表了一篇文章。这是绝对至关重要的我们的建模工作,我们应该知道这些事情。

在所有这些情况下我参加了一个概念,有人在车间 - 总工程师,或许还是有人在板凳工作 - 并讨论什么,我想做的事。他们提出或画的东西,那么他们做什么,他们以为会做工作,我可能会说,“好吧,这是不完全正确,你需要这样,和这样的。”

有一个与谁是使这些小工具的工作人员亲密互动。随着能力的事情进行以来,这种合作是非常重要的。它也施加到电子侧。在此设备的工作速度的微控制器只是进行得很快,通过在电子车间某人,我们使用了多年。

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在细菌中,氨出:装置把重点放在基本事实

你沿着今天带来了一个实验钻机演示如何进行的一些研究。你能和我们谈谈吗?

我提到,我们正在研究leghaemoglobin的作用。这一工作的发展,使我们能够监视从结节获得细菌的活动系统。类似的实验可以与任何固氮细菌来完成,而实际上有的已经完成,有的工作已经出版。但我们感兴趣的是得到对什么细菌之间的相互作用是基本事实,因为他们在结节运作,有关的实验系统。

我们已经发现,发生在菌体最活动时leghaemoglobin洗澡其表面部分含氧的,但我们没有任何良好的定量关系。所以我建立了这个系统,它发展了好几年。我们有一个流动室和一个搅拌室,以驱动所述搅拌器的小电动机(M),我们有一个锥形室中,其中一个可以把细菌悬浮液在含有leghaemoglobin的溶液。我们可以通过注射端口将细菌带入该解决方案让我们知道有多少在那里,正是它的性质。

通过另一端口改变介质的流动速率,我们可以用含溶液leghaemoglobin,氧合的其状态被称为并且其浓度分析已知灌注室的内容物。通过搅拌室(a),其中将细菌呼吸作用和固氮通过溶液 - 只是解决方案中,细菌被保留在腔室中(a)所述膜过滤器的后面 - 并通过一个流量比色池(f)中,安装在分光光度计(多个)的采样光束。所以,我们可以和之前它已通过了腔后扫描leghaemoglobin的属性。

这样,我们能够修改基板,给leghaemoglobin的氧化程度。我们可能涉及产品的浓度 - 这是在溶液中的氨,没有转化为别的,所以你只监测的氨量 - 这是最初与校准 15ñ所以我们知道我们是在正确的方向。

在这样做,我们能够研究解决这些非常低浓度的游离氧,维持由leghaemoglobin的作用。这是一个相当复杂的问题。在leghaemoglobin与氧结合非常强烈,并释放缓慢,而该过程的物理现象是很好的校准而着称。所以从溶液中leghaemoglobin的氧合其出来,与氧化的程度,因为它走了进去,我们可以计算出多少氧气已经使用了多少氮被固定,通过分析在氨相比的程度污水解决方案。我们可以做各种各样的这样的实验。

我们能够发现,有在室内的条件相当精确的控制 - 由细菌!我们可以通过改变流动的速度等影响这些条件,但几分钟,将在一定期限内重新建立一个新的代谢活动,以应付氧合水平的提高,或供氧。我们发现,有一个周期性的控制:你可以产生正弦波控制就像在一个工程的建立的控制系统,只需在细菌活动的变化。和那些度呼吸活动的变化,用在固氮活性的改变相关。

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该植物成分:线粒体机构与leghaemoglobin

看来,不同的情况,不同的环境中细菌的反应,令人惊讶的是错综复杂的。我们还有很长的路要走,现在对了解这些结节,或大部分仍有待想通了?

好了,我们一直在谈论的细菌成分,我已经详尽地研究。但植物成分是非常重要的。我们已经在我们结构的工作,植物线粒体和质也参与,该细菌坐在这些感染细胞的结构中发现,这是一个非常特殊的结构。当我在澳大利亚国立大学离开CSIRO,成为研究员,在这个协同工作进一步发展。我们能够走在曾经被削减了CSIRO在1973年的电子显微镜切片回过头来看看,我们切断了这些相同的块新的章节,并使用不同的方向来研究其线粒体和质被安排在途中开始感染的细胞。

有趣的是。他们有线粒体,这也参与中心组织的耗氧量,占也许半结节的呼吸活动的相当数量巨大。这些线粒体体沿那里有细胞间隙感染细胞的结构排着队,所以我们不得不探索细胞的三维结构,并尝试,而比我们做明白。而我们能够与在澳大利亚国立大学合作,以实际研究,从结节分离线粒体,就该看着他们leghaemoglobin的脱氧部分研究生协作。因为这些线粒体衬空气空间,其通风结节组织的表面上,他们得到的樱桃的第一口,氧气的第一切口,并且leghaemoglobin已与水槽在细胞表面竞争。

研究生之一是能够测量这些线粒体的呼吸活动对氧的亲和力,我们已经使用了一个模型系统,以探讨如何将植物细胞正在修改的呼吸和氧的影响细胞内的分布。这项工作已作为细胞是如何工作的仿真模型,对我来说一直是一个相当不错的锻炼,结合其50年前就开始在结构工程和这些线粒体的活性最近,引人入胜的工作。

我们似乎要善于拉开系统,隔离各个组件和他们的个人造型。做我们也需要能够把拼图拼在一起,了解系统如何工作,以及我们应该作出修改或任何达到一定的理想的结果?

是。这是很难知道的修改寻求的,除非你了解系统比我们做的时刻。

在生物技术新时代要求我们相信,理解一个细胞的遗传密码可能是不够了解,细胞。但我们才刚刚开始意识到如何错综复杂的系统是它的行为方式。

那就对了。适用于结节系统,当然,和许多系统。基因表达是一回事,和基因表达的调节是非常重要的;具有的基因存在用于任何活性的主要要求。但你可以从代谢的地图不中获取信息给大家介绍一下活动的调节和以何种方式系统彼此交互。

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指导科学话题成熟

你一直CSIRO的一部分,约43年。像什么一直在负责一个研究单位的监督从起步阶段研究的整个区域,以一个成熟的科学?

好了,这样的发展是罕见的。大多是当今科学划分成可资助大小的位,这是很难有一个持续的主题研究。对于这两者都是现实和明显的原因,一些科学变得陈旧。它需要很长的时间来下结论,有一个成熟的一块科学的,很少有项目可以长期持续这一点。有些人已经在能够在连续一系列的实验进行了大约10年或15年相当成功,但是这是罕见的,这些天是比较困难的,因为没有资金机构希望这将会使基金科学继续对资源的需求。这是在我轻松度过每一天。我做了我的大部分工作在完全通过CSIRO的中心结构资助的领域,但现在这几乎是不可能做到这一点。我不知道这是不是资金,至少在相当大的程度,由外部资金来自各种来源的任何现有项目。

我们从CSIRO的资金远不够,但他们足以使我们能够实现我们的工作非常好无干扰的,只要我们有责任吧 - 永远的,当然,你必须有职权范围,你必须做负责的工作。但这种自由已经基本消失了,它把我们的科学家方法的一些修改,以应对这些变化。我们中的一些根本不很好做。我有幸不是必须这样做非常多,但其他人发现它非常困难,我相信科学进步的整个流已严重受到它的影响。

你认为你和你的工作,投资是一个伟大的呢?

从科学的角度来看,我认为它是。它是当时的产物。我们要学会如何使用不同的资金结构比我们做的时刻。长期研究基金份额非常困难,但科学的每一个分支同意,这样的研究是必要的。它一直在大学系统维护变得更容易一些,但它是在CSIRO越来越有困难的,几乎是不可能的。

我认为这是过分强调结果。当然结果是重要的,但如果你知道什么成果就要被你所做的工作之前,你就不会做了!这种灵活性遗体,不管它是多么难以维持其当前的管理氛围是很重要的。

这真是世界各地的漂移,不是吗?

哦,是的。它已经让美国的很多很多年。当我在美国于1958年和59年的工作我也不会被支持,但对于持续NSF [美国国家科学基金会格兰特到实验室的教授,谁能够给我工作到他的节目。在英国这个国家它现在遵循相同的模式。它仅仅是不同的,我们要学会做到最好吧。我们仍然需要与我们的主人互动,不断地告诉他们长期公共利益的工作不具有容易识别出的后果,但没有我们将蒸汽跑出来非常迅速的重要性。

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总是要问和回答更多的问题

是否有仍然在我们的固氮根瘤的理解上存在重大差距?

必须有,因为你从来没有完成的科学。总有一些新的发现。我们知道非常好,已经做了很多工作的大豆,大豆系统是如何工作的。我们几乎一无所知许多其他系统,因为它们是在广亩农业,或者甚至在小国家的农业系统中使用其中的一些将变得越来越重要。例如,花生生长在许多国家,但我们知道大约只有花生的系统一点点。你可以说,一遍又一遍。

同时,我们很少知道这是在自然系统生态意义上重要的非豆科固氮体系。我们知道什么一直在稳步增长,多年来,但是我们不知道够不够明智地使用这些系统。我们甚至没有在自然系统的组成部分的氮固定能力澳洲适当的库存。我记得在澳大利亚西部的人在林业系统讨论这个。他们知道,他们有金合欢,这些固氮,但他们不知道有多少,或金合欢预期寿命在系统的整体周期计算 - 或任何关于地衣的数量巨大,例如,和对于固定重要 原位 和树木,岩石等。

我想起了一些工作,我的前同事不要诺里斯,谁在昆士兰州工作。他去巴西我做之前,他说,他对在该领域的使用豆类的交谈那里。该人士表示,“但我们没有豆科植物能够这样做的”,当他们在他们一无所知豆类站在齐膝深。并且,可以在农业发展的各个阶段是如此。

在那里短短不到机会建立一个规模的长期的研究计划,详尽研究这些问题,这些天?

在这个国家,当然,这是困难的。从1970年建立了一个相当先进的实验室,巴西人我1997年访问它,发现它令人惊讶:他们有一个质谱仪和非常复杂的工作正在进行,即使它需要20年或30年取得成果。太是一项国际努力。

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一个投机家科学和科学家

你在1954年,当时它的人口比本35万少得多转移到堪培拉。究竟是什么样的地方住呢?

它只有23000人的话,因为它是小,你不得不多人访问。我们见惯了鲍勃·孟席斯和夫人帕蒂以J b年轻的在公民,当我们第一次来到商场,我记得有一次被几乎碰倒了英国首相,他跑了来自英国的高佣金的楼梯,在墨尔本建筑物。您刚才看到的这些人所有的时间,因此,在这个意义上它是完全不同的。

它是不同文化了。有非常小剧场。有两个(以后三个)电影院和你曾经有前到寒冷阿尔伯特音乐厅任何音乐会或戏剧,这是上。但它是一个友好的地方。我想大家谁涉及到堪培拉需要几年成为真正习惯了,但无论你走到哪里这可能是真的。

已经堪培拉是一个很好的地方做科学吗?

哦,是的。我不认为任何地方将匹配,或在该方向上超过它的有用性。我们一直有CSIRO和澳大利亚国立大学之间的良好关系,我已经利用这些。我们做了许多伟大的事情联合其多年来一直很重要。那现在扩展到包括ADF [澳大利亚国防军]学院和堪培拉大学,这是越来越多CSIRO与其他实验室合作。所以在带给人们堪培拉一个伟大的平局。当人们对其他地方左堪培拉他们已经意识到有什么好的地方是。幸运的是,我没有离开。

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