您现在的位置:首页>吉林
 
推荐:
字体选择:
 
在科技深海 冯献忠探秘“大豆”
日期:2019-03-01 12:07 作者:陈琼 来源:长春日报
 
下载文件:  

  每一粒大豆拥有4万个基因,把这些基因重新进行排列组合,便能得到产量高、品质好的优质大豆。有了优质大豆,提高的不仅是农民的收入和幸福指数,而且影响着国家农业发展产业链的前景和未来规划。

  在长春,有一位专门和大豆打交道的专家学者冯献忠,他带领团队克难攻坚,开展大豆创新性应用基础研究,培育高产、优质、抗逆、广适性的大豆新品种,创制具有育种潜质的新种质,为东北地区未来的农业产业打开全新的一扇窗。

  “最近我们在推动建立国家大豆工程研究中心,就落户在长春,应该很快就会有结果。”每每说起和大豆有关的事情,他的脸上就满是兴奋和期待。

  冯献忠,中共党员,研究员,博士生导师,2002年毕业于中科院上海植物生理研究所,获遗传学专业理学博士学位;2003年~2007年在爱丁堡大学和英国John Innes Centre从事博士后研究;2008年~2012年任山东师范大学“泰山学者”特聘教授,组建山东省系统生物学高校重点实验室并任主任;2012年调到中国科学院东北地理与农业生态研究所工作,入选中国科学院“百人计划”;现担任中国科学院大豆分子设计育种重点实验室主任,同时兼任中科院东辽生态农业研究与示范基地主任。

  1

  归国落户长春开启大豆改良梦

  近日,记者来到坐落在长春新区的中国科学院东北地理与农业生态研究所,冯献忠正和研究员们讨论实验中遇到的问题。讨论中,冯献忠说得不多,反而鼓励大家多说说自己的想法。“冯老师从来不搞‘一言堂’,给我们的空间比较大,有时讨论会和我们争得面红耳赤。”他的同事郑凯杰如是说,“冯老师总说学术上没有先后,更没有高低,每个人在科研领域都是‘盲人摸象’,只有在争论中才能不断提高,我们对于未知事物的认识才能更加全面和客观。”

  操作台上的各种试管、器皿,还有普通人叫不出名的仪器伴随冯献忠多年,已融入他的生活。看着这些瓶瓶罐罐,他笑着说:“除了做研究,我不知道还能做啥。”

  正是这份执着和热爱,让冯献忠坚持至今。从兰州大学毕业,到西北工作,又去了上海,然后到美国、英国留学……放弃了国外的高薪和优厚待遇,他最终选择回国。

  这不是桥段,而是真实发生在他身上的事。

  “我想通过研究来实现梦想——让大豆在中国这个发源地续写辉煌,因此投入到东北这块大豆生产的‘主战场’。”2012年,他选择来到长春,在这片黑土地开始自己的大豆改良梦。

  2

  让黑土地种上中国自主培育品种

  围绕国家食物安全和生态安全的重大战略需求,冯献忠率领团队开展大豆品种分子设计育种的创新性研究工作,为我国大豆育种体系更新换代提供理论支撑。目前,他主持国家“十三五”重点研发项目——“主要经济作物分子设计育种”的工作,引领我国主要经济作物育种技术研发的新潮流。

  最初,东北以大豆和高粱为主要农作物。后来,渐渐被玉米和水稻替代。

  为啥东北的大豆越种越少?

  冯献忠说,主要原因就是大豆的产量效益上不去。而如今之所以要开展大豆种植,是因为“农业发展讲究土地的可持续性,从生态角度讲,种植玉米等农作物代价较大,而大豆本身是固氮的,有助于农业综合效益的提高。”他认为,将来农作物的种植一定是可持续绿色发展,希望给后代留下的是高效益的生态环境。

  “作为一名学遗传学的中国人,我的工作就是通过对大豆分子设计育种技术的研究,促进我国大豆育种技术的进步,在中国的土地上可以种植中国培育的品种!”

  3

  寻找最优大豆基因组配

  冯献忠带领团队所做的就是要找出大豆基因之间最好的组合方式,通过将大豆基因的排列方式进行重新组合,从中找到最适合生长环境的最佳基因组配方式。

  这项工作的难度在于,要在有限的时间内找出最好的组合。“长期以来,育种被视为一种艺术,不仅需要经验和毅力,也需要灵性和运气,这样才有可能在浩瀚的组合中,用最短的时间找到最佳的品种。而分子设计育种实质上是将育种艺术变得科学化,通过分子的手段将原来靠运气和灵性的部分变得可控。”他习惯把农作物改良比作“制造汽车”,这里既有机械化的改造成分,将基因按其不同功能进行重新排列,同时也需要艺术天分和创造力。

  做科研最难之处,是所有都是未知的。在十年、二十年甚至更久的辛苦付出的背后,却可能没有任何结果,人力、财力全部付诸东流。“每个科研人每天都是紧张的,因为不知道结果是失败还是成功。”冯献忠说,整个孕育的过程痛苦而漫长,但偶尔也会遇到惊喜,这是世界上别人都没有看到过的东西。

  目前,冯献忠带领团队正着手人工智能育种工作。“基因组合得好和坏,让计算机来帮忙筛选,做到人类没有办法达到的事情,真正选出产量高、品质好的大豆。”

  4

  构建国内领先设计育种技术体系

  “沉舟侧畔千帆过,病树前头万木春。”这是冯献忠最喜欢的一句古诗。他说,世界永远不会因你的停顿而改变其前行的步伐。“我们是在与世界同行竞争,你跑慢一点儿,就会输掉。”他时常对团队的同事说,时间是公平的,你要比别人跑得快,才会有机遇。在种植季节,他会和学生们一起穿着厚厚的雨靴下地;夏天时晒到脱皮,秋天冻得脚冰凉;中午,蹲在田间地头吃盒饭……

  通过长期从事豆科植物发育生物学、进化生物学和系统生物学等方面的科研,冯献忠带领团队证实了调控豆科花型发育的分子机理,建立了植物器官大小和形态自然变异的定量分析平台,建成了大豆的计算机分子设计体系和高通量鉴定大豆基因功能的技术平台,构建了国内领先的大豆分子设计育种技术体系。

  这些成就带动了我国大豆品种设计理论和技术体系的发展,对于加速大豆育种技术的更新换代具有重要的示范和引领作用。目前,中国科学院大豆分子设计育种实验的育种工作取得了重要的进展,新品系的品种可以达到每亩400公斤,比目前大豆的平均产量高一倍还多。

  5

  为农业绿色发展提供样板

  除了大豆育种的改良,冯献忠希望能为农业绿色有机发展提供一个样板。

  他的团队以发展饮用水源地高标准可持续生态农业模式为核心,在东辽县辽河源镇建立了“中科院东辽生态农业研究与示范基地”,开展现代生态农业的研究与示范工作,以推动东辽县辽河源头水域农业转型发展及生态文明建设,促进辽河源头有机生态农业产业链的形成。

  如今,他带领团队已为辽河流域农业供给侧改革和水源地水污染治理提供可复制的高标准现代有机农业示范样板,并成为现代生态农业研究的人才培养基地和国际合作交流与研究的重要平台。

  “东北地区具有最优质的农业资源,作为农业大省,吉林发展有机绿色农业前途远大。”他说,希望能为东北地区的农业绿色有机发展提供样板,将这片黑土地打造成为中国科学院高新技术示范、绿色生态农业全产业链的生产技术推广的新高地。

  相关链接
2019-02-28
2019-02-27
2019-02-27
2019-02-25
2019-02-25
2019-02-22
  最近浏览信息