——記中國(guó)農(nóng)科院農(nóng)業(yè)基因組研究所研究員黃三文
本報(bào)記者繆翼
隨著2009年黃瓜基因組框架圖繪制完成，項(xiàng)目首席科學(xué)家、中國(guó)農(nóng)科院農(nóng)業(yè)基因組研究所所長(zhǎng)黃三文迅速為全球植物基因組學(xué)界所知。因?yàn)?，這是世界上第一個(gè)蔬菜作物的全基因組序列圖，也是第一個(gè)用新一代基因組測(cè)序技術(shù)完成的植物基因組。我國(guó)蔬菜作物的基因組計(jì)劃，實(shí)現(xiàn)從“跟跑”到“領(lǐng)跑”的跨越。
在這個(gè)中國(guó)快速崛起、走向復(fù)興的大時(shí)代，以黃三文為代表的一批優(yōu)秀海歸科學(xué)家，用自己的智慧助力祖國(guó)創(chuàng)新發(fā)展，在科研平臺(tái)中攀登高峰、成就自我。
發(fā)現(xiàn)黃瓜苦味基因有了引領(lǐng)的底氣
帶著提高國(guó)內(nèi)蔬菜生物學(xué)研究與育種水平的使命，2005年，黃三文放棄在英國(guó)攻讀博士后的機(jī)會(huì)，回國(guó)從事蔬菜基因組研究。
“基因就是基本原因，基因的總和就是基因組。”黃三文的解釋簡(jiǎn)單明了，“搞清楚作物基因組的結(jié)構(gòu)與功能，是進(jìn)行遺傳改良的科學(xué)基礎(chǔ)。”
為此，2007年黃三文發(fā)起了國(guó)際黃瓜基因組計(jì)劃，率先利用新一代DNA測(cè)序技術(shù)，于兩年后獲得了高質(zhì)量的黃瓜基因組框架圖，花費(fèi)僅僅是以前的5%。
在此基礎(chǔ)上，又經(jīng)過(guò)長(zhǎng)達(dá)5年的研究，黃三文團(tuán)隊(duì)終于發(fā)現(xiàn)了黃瓜苦味物質(zhì)的合成基因，并找到了果實(shí)和葉片中控制苦味的開(kāi)關(guān)基因。論文發(fā)表在2014年11月28日出版的《科學(xué)》雜志上，這對(duì)于我國(guó)蔬菜生物學(xué)研究是一次質(zhì)的飛躍。通過(guò)深入挖掘基因組學(xué)數(shù)據(jù)并結(jié)合生物化學(xué)、分子生物學(xué)等多種研究手段，揭示了苦味物質(zhì)代謝和調(diào)控的機(jī)理。
有了黃瓜基因組項(xiàng)目的成功經(jīng)驗(yàn)，在隨后的幾年里，科研人員“如法炮制”，涉及番茄、白菜、馬鈴薯、西瓜等作物的基因組計(jì)劃和變異組研究便一發(fā)不可收拾，我國(guó)蔬菜學(xué)科基礎(chǔ)研究的整體水平和國(guó)際影響力也由此大大提升。
基礎(chǔ)研究“頂天”產(chǎn)業(yè)開(kāi)發(fā)“立地”
“這個(gè)黃瓜品種沒(méi)苦味、抗病性強(qiáng)，市場(chǎng)銷路很好，產(chǎn)品供不應(yīng)求。”今年是湖北省荊州市李埠鎮(zhèn)李埠村種植戶朱協(xié)俊第五年種“蔬研2號(hào)”，“現(xiàn)在全村2000多個(gè)大棚種的都是它，并且面積還在逐年擴(kuò)大。”
如果說(shuō)基礎(chǔ)研究是“頂天”，產(chǎn)業(yè)開(kāi)發(fā)就是“立地”。從事基因組研究的最終目的，是為了培育擁有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的優(yōu)良品種并應(yīng)用到實(shí)踐中。這也是黃三文團(tuán)隊(duì)在科研過(guò)程中始終堅(jiān)持的導(dǎo)向。
他們緊密配合湖南省蔬菜研究所黃瓜育種課題組陳惠明研究員，開(kāi)展了黃瓜基因組設(shè)計(jì)育種，開(kāi)發(fā)出了高效的不苦基因分子標(biāo)記，育成了“蔬研2號(hào)”“蔬研5號(hào)”“蔬研12”和“蔬研白綠”等不苦黃瓜系列品種。截至目前，大面積推廣5年來(lái)，已經(jīng)在湖南、湖北、江西、浙江、福建、廣東等地累計(jì)推廣100萬(wàn)畝。
感恩祖國(guó)以推動(dòng)科研創(chuàng)新為己任
通過(guò)農(nóng)科院杰出人才崗位計(jì)劃，當(dāng)年才33歲的黃三文成為了院里最年輕的研究員、博士生導(dǎo)師，這份信任讓他至今心懷感激。
“基因組學(xué)是生命科學(xué)發(fā)展最快、最具潛力的分支，蔬菜學(xué)科不能沒(méi)有基因組學(xué)。”為此，黃三文組建了一個(gè)6個(gè)人的團(tuán)隊(duì)，人雖少，但干勁兒十足。“我國(guó)農(nóng)業(yè)基因組研究已經(jīng)進(jìn)入了世界先進(jìn)行列。”令黃三文倍感欣慰的是，這些努力不僅提升了我國(guó)蔬菜學(xué)科基礎(chǔ)研究的整體水平和國(guó)際影響力，更得到了同行的認(rèn)可。“目前，約2/3的農(nóng)作物基因組是由我國(guó)科研團(tuán)隊(duì)完成的，約1/3是由中國(guó)農(nóng)科院完成的。”
2014年，著眼于糧食安全、食品安全和生物安全等涉及重大國(guó)計(jì)民生問(wèn)題，立足于“基礎(chǔ)所、平臺(tái)所、前沿所、人才所、深圳所”發(fā)展定位的中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院農(nóng)業(yè)基因組研究所成立了。
創(chuàng)新強(qiáng)則國(guó)運(yùn)昌，創(chuàng)新弱則國(guó)運(yùn)殆。擔(dān)任所長(zhǎng)的黃三文深刻感受到國(guó)家對(duì)農(nóng)業(yè)基因組學(xué)的高度重視，“我們的農(nóng)業(yè)基因組研究所將重點(diǎn)建設(shè)算法大數(shù)據(jù)、作物基因組、畜禽基因組、農(nóng)業(yè)生態(tài)基因組和合成生物學(xué)等五大學(xué)科方向，建設(shè)農(nóng)業(yè)基因組學(xué)領(lǐng)域的世界一流研究所。”
“作為一名留學(xué)回國(guó)的科研人員，我感恩祖國(guó)給予的信任，感恩這個(gè)時(shí)代給予的機(jī)會(huì)。”黃三文說(shuō)。他希望他個(gè)人的成長(zhǎng)過(guò)程能鼓勵(lì)更多在國(guó)外留學(xué)的農(nóng)業(yè)優(yōu)秀人才歸國(guó)，投入到農(nóng)業(yè)科技創(chuàng)新中，投入到這個(gè)大時(shí)代的洪流中：“祖國(guó)需要你們，農(nóng)業(yè)前景廣闊，農(nóng)業(yè)基因組學(xué)大有可為。”
