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【特别关注】一场跨越18年的科研“长跑”(2)

核心提示: 北京时间3月25日凌晨2:00,中国农大与我校玉米研究团队共同的科研成果在美国《科学》杂志发表。这是一场持续18年的科研“长跑”,几代学人为了实现这一重大突破,不断激扬梦想、追求卓越,为了探寻科学真理孜孜不倦……

“科研就是一颗酸柠檬”

“罗马城不是一天就建好的”,科研亦是如此。

2004年12月,湛蓝天空之下,海南玉米繁育基地长势正好。李建生已经在这里呆了好几天,他亲自动手组配玉米自交系Mo17与玉米野生种大刍草的杂交种。

这一坚守就是5年,他往返于海南与北京,不停回交与自交,李建生带领了一个又一个的研究生,不断摸索寻找最合适的组配亲本,并经历数年最终创制了稳定的分离群体,定位了几个关键位点。为团队后续开展玉米重要产量性状形成的遗传基础和驯化机理奠定了材料基础。

这种科研精神也似乎有“师承”,每当学生有困惑的时候,严建兵总会拿自己的老师李建生的故事来激励同学们。他说,他永远不会忘记李老师对他科研之路的指引和学习生活的关照。2003年刚博士毕业的他就被遴选为武汉市某单位副处职公务员岗位,而导师李建生的建议却是“不要去,那个地方的‘舞台’太小”,严建兵深知老师关于“舞台”的含义,这一人生建议一直激励和影响着严建兵。

2013年11月,突如其来的“海燕”台风来袭,南繁基地第一批播种的用于QTL精细定位的玉米苗全部被损毁。为赶进度,中国农大杨小红放弃了春节休假,和陈文康等在田间持续开展玉米授粉和表型鉴定工作。

几乎同时,自称“种田农民”的严建兵也来到南繁基地,和师生一起同劳动、同学习、同生活,开展研究工作。其实,每到南繁基地种管收重要时间节点,他们便成为了“候鸟”,定时“迁移”。

在中国农大张璇看来,团队从主要擅长的玉米基因组学到学习全新的基因功能解析和雌穗发育,他们经历了一次次“蜕变”。据她回忆,从2015年第一次扫描电镜到2016年安排她到华中农大学习拍摄,再到2017年天刚亮就取玉米幼穗然后到中国科学院遗传与发育生物学研究所拍摄,杨老师带领他们摸索改进,一直坚持到2019年成果出现。

“每天天不亮开始取样,平均每天400株左右,8个小时处理完……”张璇回忆起那段岁月很感慨,为了保证样品的完整性和准确性,全体实验室成员更是出动,协力完成采样和电镜拍摄任务。

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李建生在实验田工作(本图来自新华网)

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杨小红、陈文康在实验田工作(本图来自新华网)

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校党委书记高翅和严建兵在南繁基地(通讯员 李金发 摄)

“严老师虽然在华中农大,但若干年来一直致力于两校的资源共享;而杨老师的严谨、认真和坚定,让团队更加笃信笃行。”最让学生感动的,无疑是两地两校老师的精诚合作,他们共同成就了彼此、成就了科研。

“科研就是一颗酸柠檬”,文章共同第一作者、刚从严建兵课题组毕业去中国科学院遗传与发育生物学研究所从事博士后研究的陈露回忆到,群体分析往往会不断修正和颠覆,有时候几个月的心血会被瞬间推翻……但她又接着说,“我们要学会把酸柠檬做成一杯好喝的柠檬水,推翻了,其实也就离成功不远了……”

即便到了最后投稿过程,在杨宁看来也是极其不易的事情。审稿人提出应该丰富野生水稻的数据,“当我们正感觉错愕的时候,李老师、严老师和杨老师立即组织和调动资源,收集和测序,完美回答了疑问。”

“偶尔心态上也有想过放弃,但老师们的鼓励和解惑,一次次挽救了我们的心态,最后终于‘修成正果’。”杨宁说。

其实,他们的合作成果远不止《科学》这一篇。近年来,两地两团队围绕玉米复杂性状的遗传解析这一重大主题发表了近百篇高质量合作研究成果,2016年师生三人共同获得国家科学技术发明二等奖。

“携手建设‘大食物观’”

“是金子在哪都发光:玉米和水稻驯化中趋同选择”,3月25日,李家洋院士在植物学报发表长篇评论,高度赞扬了这个研究成果,这个意味深长的题目让研究者满是感动。

而就在文章发表前,中国科学院院士、华中农业大学张启发教授也拿来了文章细细研读。其实,几年前当他得知团队在做趋同研究的时候就特别认可,并默默关注着、支持着。

不止他们。Science 同期以“提高作物产量的新基因诀窍来自古代农民”为题进行了专业解读,全球数十家媒体予以跟踪报道。中国中央电视台、新华社、光明日报、中国科学报等也行进行了全面的新闻解读。

文章的发表似乎也很“应景”。当下,“藏粮于地”“藏粮于技”“大食物观”正成为“热词”,怎么保障中国的粮食安全,让中国老百姓碗里装的是中国粮,这是科学家们孜孜以求的工作。

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严建兵(一排左一)、陈露(一排左二)、杨宁(后排右一)与实验室成员合影

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李建生、杨小红、陈文康、张璇合团队师生在基地合影(本文图片除标注外,均由受访者提供)

数据表明,玉米是基础粮食,是能量基本来源,大量用作饲料,这实际上夯实了“大食物观”和“藏粮于技”的基座。而基础研究的演进,对于推动粮食产量的提升则起到了很重要的作用。

从基础研究到应用研究,再到产业化、商业化有一个过程,但严建兵说,“好比小孩走路,迈好第一步,后面就顺了……”

北京,中国农业大学校内的国家玉米改良中心整饬一新,几代人矢志玉米研究,力图通过玉米种业改良以臻粮食安全。千里之外的武汉,洪山实验室正以生物种业科技创新为核心,致力于提供对人类和地球都健康的食品。

趋同研究的成果像一块石子,在两地不断泛起科研的涟漪;又如一粒种子,静待生根发芽。

需要再次说明的是,在理论上,它阐明了玉米和水稻数千万年来驯化改良所遵循的共同规律,可谓“殊途同归”;在应用上,可以让玉米和水稻的产量分别提高10%和8%,对保障国家粮食安全有重要现实意义。

团队成员说,其实水稻和玉米更遥远的故事发生在大约在一万年以前,今天的研究让它们之间的奥秘再次被揭开,未来的故事还有很多很多……

而所有这些工作,都正在或即将共同致力于丰富和发展“大食物观”的内涵与外延。

记者手记

18年,一个娃娃从呱呱坠地到成年;18年,是成人礼,也是加冕礼。

弹指一挥间,跨越18年时空的是不断的坚守和努力。

科研是有精神的。或曰“滚石上山”,或曰“板凳甘坐十年冷”。中农和华农的几代学人围绕共同科学问题,不分地域、不分彼此,终于有了今天的成果。

有组织的科研实践证明,“拼命三郎”单打独斗的科研时代已经渐行渐远。只有团结协作,并通过有效途径和方法进行长期坚守,才能看到真理的光芒。

他们有师承、有交集,更有情怀和情谊。他们就是科研共同体、学术共同体,也是幸福共同体、命运共同体。

杨宁教授的一句话很真诚,也很“提气”。他感动于两家单位的合作,他理解这就是“科学精神”,没有“门户之见”,没有“围栏藩篱”,为了中国的科技事业,去搏一搏,与世界级高手同台“扳手腕”。

科研的是有格局的。这便是“顶天立地”,上至国家,藏粮于地、藏粮于技,服务“大食物观”;下到“三农”,“家中有粮,心中不慌”。

“顶天立地”,本身就是一个大写的“人”,他矗立在天地之间,肩负起追求真理的使命。

科研是要有灵感的。它或是章文才先生的一棵柑橘树、傅廷栋院士的一株杂交苗、张启发院士的一段水稻基因,也或许是墨西哥大刍草上的一段基因序列……灵感就在研究对象上,不同的是,他们发现了细节和珍藏于细节中的“奥秘”。

采访中,笔者还看到了中国科学家的自信。在学界的从容不迫、平和沟通和谈笑风生,他们的学术自信溢于言表。科技无国界、竞争有态度,他们矢志解决“卡脖子”技术,立志把论文写在祖国的大地上。

由此回溯,近年来学校高水平成果不断涌现,这本身就是一流大学建设的题中之义和应有之义,再次提振了“育人为本、崇尚学术”的信心。

感谢科学家们,让前沿创新再次成为现实。而他们的示范引领,或将成为后来者不断进步的基本向度。

(本文作者系校新闻中心记者 川竹 审核人 吴义生)

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责任编辑:蒋朝常