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傅向东:让稻米好吃又高产

来源:衢州晚报
摘要:6月24日,龙游籍科学家傅向东等中国研究人员在英国《自然-遗传学》杂志在线发表了最新研究成果——发现了一个可以同时提高水稻品质和产量的基因GW8,若将它应用到新品种水稻的培育中,有望让稻米好吃又高产。杂交水稻解决了我们的“吃饱”,新基因的发现将解决我们的“吃好”。含有“世上最好吃......

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  6月24日,龙游籍科学家傅向东等中国研究人员在英国《自然-遗传学》杂志在线发表了最新研究成果——发现了一个可以同时提高水稻品质和产量的基因GW8,若将它应用到新品种水稻的培育中,有望让稻米好吃又高产。

  杂交水稻解决了我们的“吃饱”,新基因的发现将解决我们的“吃好”。也许3至5年后,衢州百姓就可吃上身形修长、晶莹剔透、软硬适中的优质米了,还带有世界上口感最好的Basmati风味呢。

  含有“世上最好吃稻米”的“血统”

  “由于基因控制的原因,水稻高产和高质,往往是一对矛盾,一直以来没有好的解决办法,就像‘鱼和熊掌不可兼得’一样。”

  此项成果首次阐述了GW8基因在水稻增产和品质提升中起到的关键作用,揭开了水稻品质和产量同步提高的分子奥秘,还可望由此进一步研究出更为优质高产的水稻新品种。

  7月8日,刚出差回京的傅向东向记者讲解了这项成果的研发经过和深远意义。

  “我国是农业大国,人口压力大,长期注重产量,国家在育种方面对产量是一个硬指标,但是,一般情况是水稻产量高,品质就差,像杂交水稻和一些优质大米比起来,口味并不好;全球范围内公认的优质稻米是产于印度和巴基斯坦的巴斯马蒂(Basmati),但其产量又很低。”

  如何在质与量上找到一个平衡点?

  三年前,傅向东和华南农业大学教授张桂权、中国水稻研究所研究员钱前组成科研团队,开展协作与攻关。研究小组从Basmati品种中,成功克隆了一个可帮助稻米品质提升和增产的关键基因GW8,将它导入我国高产水稻品种后,在保证产量不减的基础上可极显著提升稻米品质。

  “这个基因可以让稻米变得更为细长,还会影响米粒的透明度、垩白度以及淀粉粒形态等特性,提高稻米在外观、口感等多方面的品质。”傅向东说,“当然,不同的人有不同的口感,我们更重要的是,改变过去育种用眼看的盲目性,发现了这种基因对于选育何种风味的稻米就有了定向性。”

  据介绍,中国大面积种植的高产水稻中也含有这个基因,像金衢盆地的稻米也含有。所不同的是这些高产水稻中含有的是GW8基因的另一个变异类型,它能促进细胞分裂和增加稻米粒重,使得水稻更为高产。

  “现在稻米生产过程中农药使用较多,出现高产不高效的情况,优质稻米的研究是今后的一个发展方向。”

  傅向东说:“目前,我们正与国内一些水稻研究所一起进行育种实验。要是顺利的话,3到5年之后,身形修长、晶莹剔透、软硬适中的新稻米就可上市了。”

  同时,傅向东认为,GW8基因的发现,对世界稻米生产也是一种很大的贡献,实验证明,这一基因导入印度和巴基斯坦的巴斯马蒂(Basmati)水稻品种后,在保证优质的基础上可使其产量增加14%。

  “安静是搞科学的最高境界”

  1996年,傅向东赴英国John Innes中心应用遗传系做访问学者。2004年入选中国科学院“百人计划”;2005年度,获国家杰出青年科学基金资助,这一年,他从英国回到中科院从事科研。

  谈及回国的感受,傅向东认为,这一步是走对了,“国家对科研很重视,一些自己想做的研究都能在国家的支持下顺利开展。要是科研机构穷得叮当响,回来也呆不住啊。”

  在中科院,傅向东选择了国家投入很大、对我国又很重要的水稻作为研究对象。

  经过五年的努力,2009年3月,他和相关的科研团队,从中国超级稻品种中成功分离出了控制水稻产量的一种名为“DEP1”的关键基因,并在世界上首次对这一基因进行了成功克隆,揭开了中国超级稻的高产奥秘。

  此事,在世界遗传学上引起了极大关注,当月,国际著名学术期刊、英国《自然-遗传学》杂志刊登了这一研究成果。

  英国的《自然》杂志是世界上最负盛名和最权威的科学杂志之一,《自然-遗传学》是《自然》系列杂志之一,发表国际遗传学研究的最新发现和重大成果。科学家们在该刊物上发表文章是非常光荣的,但竞争也很激烈。

  据了解,每隔几年,傅向东新的科研成果就会在国际顶级学术刊物上发表。到目前,他已在《自然》及其系列杂志之上发表了四篇研究成果。

  傅向东说,这几年,国家在科研方面投入较大,国内科研人员在这类刊物上发表论文相对多了,但难度还是挺大的,一年总共才发100多篇。

  对于搞研究,傅向东认为,首先,要能静得下心,“安静是搞科学的最高境界”。

  “一个东西只要你认准了,碰到困难,不要放弃,要坚持,坚持,再坚持。只有走错一步才会走对下一步,如果一开始就知道结果,那是工程不是科研。”

  希望研究成果写进教科书

  武汉大学生物系出了两位名叫“傅向东”的科学家。

  有时,当人们在工作中混淆时,他总是谦逊地说:“你可能搞错嘞,我不是那个傅向东,呵呵,我没他有名。”

  如果称呼他科学家,他说:“我只是位研究人员,还谈不上科学家,这是本职工作。”

  如果夸耀他的成就,他说:“运气也很重要。我是站在其他科学家的肩膀上。”

  傅向东告诉记者,从小学到大学毕业、读研究生、去英国做访问学者,直到回国后进入中科院,没有碰到过大的波折,自己的成长之路,总体还是比较顺利的。

  从小学到高中毕业,一直在龙游县溪口镇的学校就读。

  “父母在学习方面对我没什么要求,父亲对读书的观念是传统型的——万般皆下品,惟有读书高。我一直没有感觉到学习有什么困难和压力,在小时候的印象中,学习是一件愉快的事,成绩总体上还是不错的。”

  “初中毕业时,听说衢二中好,就填报了。结果,那年龙游县一名学生都没被录取,不知是衢二中没给名额,还是当地不放。总之,我的志愿直接退回到溪口中学,小孩子也不懂那么多,哈哈哈,退回也不错啊。离家近!幸运的是,当时学校一些老师的程度还是很高的。”

  对科学产生兴趣是在高中的生物课堂上。

  “A型的父亲和B型的母亲,可以出现A型、B型、AB型,还可能会有O型的小孩。这是为什么;还有米籽粒颜色的遗传,F1代和F2代粒子颜色有多种多样的变化,但又很有规律,我觉得遗传学非常奇妙,很好玩。”现在,傅向东谈起“启蒙点”,连说印象太深刻了,太深刻了。

  报考大学填志愿时,没有请父母参谋,也没有盲目追捧金融、法律等热门专业,他在第一志愿表上毫不犹豫填下了“武汉大学生物系遗传学专业”,傅向东说:“我上大学选专业一点也不盲目。感兴趣的东西做起来才快乐,直到现在,我还是忙着全国跑,要是不感兴趣,早就换行当了。”

  傅向东的太太现在一家公司工作,儿子上初中了,“但是,我没时间教育他,对未来也没有什么设计,关键要看兴趣。现在全国到处都有‘实验班’,但学生不是材料,实验不行可以废弃。在国外工作了几年,感觉上我国还是很注重死记硬背的应试教育,国外学生更强调素质教育和创造力的培养。太太对我的支持很大,为我牺牲了很多,特别是我在国外这么多年,她过得挺不容易的。”

  问到业余爱好和休闲方式,他感到有点愕然:“没想过,我也没有什么空的时候啊。”

  他说,最大愿望就是:研究成果有朝一日能写进教科书。“具体来说,就是能够回答科学问题、研究成果能被别人引用。做一些能解决国家需求的东西。”

  -人物名片

  傅向东

  龙游县溪口镇人。中国科学院遗传与发育所研究员、博士生导师。目前是植物细胞与染色体工程国家重点实验室副主任,中科院遗传发育所分子农业生物学中心副主任。

  1991年获武汉大学生物系学士学位。1994年获中国科学院武汉植物所硕士学位。1996-1997年在英国John Innes中心应用遗传系做访问学者。1998-2000年在英国John Innes中心作物遗传系,获浙江大学和John Innes中心联合培养博士。2004年入选中国科学院“百人计划”;获2005年度国家杰出青年科学基金资助。

作者: 2012-7-23
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