比农民更懂水稻的院士:二十多年标配草帽、汗巾、水靴三件套

2020-09-17 08:03 | 作者: 澎湃新闻 | 标签: 林鸿宣

草帽、汗巾、高筒水靴三件套,再加一把镰刀,这是林鸿宣的工作标配。

他是中国科学院院士,现任中国科学院分子植物科学卓越创新中心研究员。

不是农民却比农民更熟悉水稻,在松江农场、海南基地,从播种到收割都有林鸿宣挥汗如雨的身影。发掘关键基因资源,填补领域空白,为改良水稻提供理论基础,林鸿宣的工作对保障中国粮食安全有重要战略意义。

扎在田里的研究员

皮肤黝黑,身材精瘦,年近60的林鸿宣几乎一年四季接受阳光的洗礼。接受采访的前一天他刚去过松江的农场,给自己种植的水稻收种。

“幸好我瘦,不怕热。”9月初的上海午间,最高温依旧能达30多摄氏度,林鸿宣说自己带的学生每年都有几个会中暑,但自己从来没有过,这样直击日光的生活他已经历了20多年。

1960年,林鸿宣出身在海南,“我是个南方人,一日三餐都离不开米饭,自然感觉到粮食的珍贵。”考入华南农学院,林鸿宣的毕业论文就围绕水稻的性状遗传开展研究,并于毕业后进入中国农科院攻读硕士和博士研究生。

深感自己的知识储备不足,他最终决定前往日本深造,“希望把当时国外的先进技术带回来。”2001年,林鸿宣提前结束国外博士后研究,回国担任中科院上海生科院植物生理生态研究所/分子植物科学卓越创新中心作物遗传与功能基因研究组组长。

回国后的四五年里,林鸿宣的实验室却一直是静悄悄的,很少发表论文。但他坚信,科研是需要积累的,只要集中精力按自己的方向去做,就一定可以出成果。

林鸿宣和他的研究组,将注意力集中在对水稻重要复杂性状的遗传机理研究上,主要是抗热、耐盐、抗旱和产量性状。性状很重要,而真正观察基因所表现的性状,一定要在田间地头,在大自然环境下。

于是他带领的研究组,每年要在上海松江的农场里种植十几万株水稻遗传材料,从中收集几万株样本。

上海四季分明,一到了冬天无法开展种植实验,为了加快进程,林鸿宣的团队还来到了海南南繁基地种植水稻,因为海南冬天气候好,水稻可以多种一季。

“4、5月份开始播种插秧,7、8月取叶,9、10月秋季收种,11月份赶赴海南播种开始新一轮循环。”一年又一年,时间就在这满满当当的行程中过去了。

除了记录性状,林鸿宣团队还要在实验室里抽取大量样本的DNA、鉴定基因型。都说基因可以改变世界,但要找到它可不容易。成千上万株水稻,要一株一株地做标记。从定位基因到解析出它的功能,林鸿宣花费了六七年时间。

让水稻抗热耐盐

辛勤耕耘终迎硕果。2005年起,林鸿宣研究组的工作成果频频见诸于国际著名学术杂志之上。

2005年,采用图位克隆方法成功分离克隆了控制水稻耐盐性状的数量基因(QTL)SKC1,深入阐明了该基因的生物学功能和耐盐作用机理,相关论文刊登在《自然-遗传学》(Nature Genetics)上。这是国际上首次成功克隆的农作物抗逆QTL。

2009年,他带领研究组克隆另外一个水稻耐盐基因OsHAL3,发现OsHAL3受到光的双重调控,相关论文发表于《自然-细胞生物学》(Nature Cell Biology)上。随后,林鸿宣团队进一步完善研究系统,成功克隆了水稻抗热新基因TT1,揭示了一种作物抗热的分子调控新机制,相关论文2015年第4次刊登于《自然-遗传学》(Nature Genetics)上。林鸿宣的研究组不断取得创新性成果,最近又有新成果发表在国际著名学术杂志NatureCommunications、Plant Cell和Molecular Plant等上。

林鸿宣团队一直不断做出创新性的成果,抗热、耐盐、抗旱、粒型、株型等一系列与水稻生产密切相关的“重量级”基因,被林鸿宣和他的同事打上了“中国发现”的标记。

为什么要让水稻抗热耐盐?

林鸿宣介绍,由于此前的农药化肥滥用,中国的耕地不断面临着盐渍化危机,如今等待开发利用的盐碱地已达几亿亩。而同时,受全球变暖影响,在中国南方湖南、湖北、江西、浙江、安徽等地,水稻因为极端高温可能会减产30%至50%,稻米品质也有显著下降。

“我们的努力就是发现更多抗热耐盐基因并进行克隆,让中国的水稻在极端天气不减产,盐碱地上也能稻米飘香。”林鸿宣说尽管20多年来的钻研深挖有了可喜的突破,但要真正实现这一目标需要发现更多的基因,育种家们才能利用他们的研究成果培育出理想的水稻。

每晚街上的灯都熄了才回家,双休日节假日泡在实验室里,“搞科研的没有时间投入,就难做出成果。”多年以来,林鸿宣早就没了加班的概念,而他的学生们也是如此,不少学生毕业后依旧走在水稻基因研究的路上。

在林鸿宣看来,最艰难的日子是从无到有建立实验室的那几年,而如今只要坚持把热爱的事情做下去,干一辈子。

来源:澎湃新闻

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