李家洋，植物分子遗传学家。中国科学院院士、发展中国家科学院院士、德国科学院院士、美国科学院外籍院士和英国皇家学会外籍会员。主要研究植物激素的合成途径与作用机理，着重于阐明高等植物株型形成的分子机理，并致力于水稻的分子品种设计，培育高产、优质、多抗、高效的水稻新品种。 

　　科研经历 

　　1956年7月，李家洋出生在安徽肥西的一个农村人家，这个地道的农村娃自小就爱读书，读小学时基本上已经把哥哥们的中学语文课本读完了。上中学时课本上的知识已经不能满足他对知识的渴求，常常请老师推荐阅读的书籍，老师们被他的求知热情所打动，特意为他开放学校的图书馆，帮助他借阅一些好书。高中毕业时，他按照当时的政策回乡务农，做过村里的民办教师，后来又成为一名建筑工人。在建筑工程队当学徒的日子里，他也从未停止过学习，白天在工地搬砖、挖地基、抬水泥，晚上就在灯光昏暗、人声嘈杂的集体宿舍看书，除了文学作品，他还大量地学习自然科学知识，甚至外语。虽然不知道前方路在哪里，但是对知识的渴望和热爱始终促使他不断地学习。机会总是留给有准备的人，1977年，国家恢复高考，他参了考试，就在建筑工地上，他收到了安徽农业大学的录取通知书，有幸成为中国恢复高考后首批大学生中的一员。 

　　怀揣大学通知书，李家洋开始了他的求学之路，然而大学本科并非他人生追求的终点，他埋藏心底的愿望是成为一名科研人员，他将自己的目标定在了国家最高级的科研单位——中国科学院，因此入学不久就树立了到中国科学院遗传研究所读研究生的目标。目标一旦明确，就要为实现目标而努力，李家洋开始了具体的学习计划。首先要把大学本科林学专业的各项学习任务完成好，其次还要学习与遗传学专业相关的课程，相当于同时学习两个专业的课程。他自学了综合性大学遗传学专业的主要课程，最终成功考入中国科学院遗传研究所攻读硕士研究生，从此与生命科学和农业科技结下了不解之缘。 

　　读研期间他借阅了遗传所内大量的专业书籍，全力以赴完成了研究课题，书本上学到的很多知识在实验中得到验证与运用。勤奋让他的求学与科研道路逐渐开阔，他也有了更高的追求。1985年他留学美国，1991年获布兰代斯大学生物学博士，同年进入康奈尔大学汤普逊植物研究所开展博士后研究。他以遗传发育的重要模式植物拟南芥为研究对象，取得了一系列重要研究成果。在美国求学的过程中，他一直坚持在植物相关领域工作，尽管转向动物或与人类疾病相关研究会有更多的机会和个人收入，但是他都不为所动，因为在他心中，中国是一个农业大国，也是一个人口大国，他把中国人一定要自己养活自己作为自己的责任，这也是支撑他学成回国的坚定信念。 

　　1994年他回到中国科学院遗传研究所全职工作，在30多平方米的旧实验室里白手起家，依靠研究所支持的2万元启动经费，开始建立自己的实验室。由于当时国家科研经费整体紧张，作为基础学科的资助非常少，国家不富裕，对此他有心理准备。他潜心研究、不懈积累，带领研究小组在国内率先建立了植物图位克隆技术体系，利用自己构建的突变体库做出了原创性的重要成果。2001年，年仅45岁的李家洋凭借在拟南芥分子遗传学研究方面的卓越工作，当选中国科学院院士。 

　　李家洋并不满足于在模式植物上做出的工作，他逐渐把研究重点转向水稻，开始研究水稻产量和品质等重要农艺性状形成的分子机理。分蘖是水稻等禾本科作物在生长发育中形成的一种特殊分枝形式，与水稻的穗数密切相关，是影响水稻产量的重要因素。李家洋和中国水稻研究所钱前研究员合作，以水稻单秆突变体为研究材料，采用图位法克隆了第一个关键的水稻分蘖控制基因MOC1，开拓了水稻分蘖形成的分子机理研究新领域。该项研究具有重要的理论和应用价值，研究结果在国际著名学术刊物 Nature 发表，受到国内外媒体与科学研究网站的广泛关注，并被我国两院院士评选为“振邦杯2003年中国十大科技进展新闻”。万事开头难，平台一旦建立，后边的结果就显得顺理成章。目前，李家洋带领导的研究团队已经在高等植物株型发育、稻米品质形成机理以及水稻分子育种领域取得了一系列具有国际影响力的重要研究成果，先后4次入选“中国科学十大进展”、“中国十大科技进展新闻”。李家洋本人于2004年入选第三世界科学院院士，2011年入选美国科学院外籍院士，2012年入选德国科学院院士，2013年入选欧洲分子生物学组织 (EMBO) 外籍成员，2014年入选欧亚科学院院士，2015年当选英国皇家学会外籍会员。英国皇家学会在介绍李家洋时高度评价他的水稻分子设计育种工作：他致力于水稻基因功能的研究，并成功地将研究结果应用到水稻育种中。 

　　学生培养 

　　谈到如何培养学生，李家洋有着独到的见解：有理想、有追求、为科学献身的精神，是李家洋对学生的最基本要求，也是最高要求。他指出首先应当培养学生的信念。做科研有三类人：第一类人具有追求真知的理想。事实上每个人在潜意识里都有对理想的追求，都想做一些别人做不到的事情，所以第一类人是可以被启发激励出来的。第二类人把科研当作自己谋生的饭碗，当作一份重要的工作来做。第三类人则是认为做科研显示了一种身份，是一种社会地位的象征。李家洋认为，研究生读书应当是奔着一个更高的目标去的，这个目标要高于仅仅找一个工作、谋一个饭碗，也要高于对社会身份和地位的追求。 

　　第二，他鼓励学生有一个远大的目标。有了这个远大目标，才能进入到第二个层次，也就是 devotion (奉献) 和 ambition (雄心) 的层次。做生命科学研究，很累很辛苦，只有当你对自己的研究工作抱有远大理想，对新成果新发现充满期待时，才不会觉得疲惫。 

　　第三，一个课题组要有团队精神。大家应当共享实验材料、实验方法和技术，平等的讨论各自的想法，交流自己的经验。他会有意让自己的学生组成一个个小组，培养他们的团队合作精神。 

　　第四，做科研必须要有锲而不舍的精神。做科研的过程一定会遇到很多困难、挫折和失败。如果你没有坚强的意志，很容易半途而废。 

　　最后一点，就是要接受完整的训练。从怎么读文献、设计实验、做实验、出数据、写论文，到怎么和学术界的同行交流，都应当学会。相比这些方法上的学习，发了几篇文章倒不是最重要的。 

　　谈到学生与导师的相处之道，他直言自己不喜欢被学生叫做“老板”。他认为导师和学生之间不是一种雇佣关系，更不能把学生当作廉价劳动力。导师和学生一方面是“教学相长”的师生关系，另一方面在科研中是平等的同事朋友关系。 

　　科研方向 

　　李家洋研究员的研究方向为高等植物生长发育与代谢的分子遗传学，研究工作以粮食作物水稻和模式植物拟南芥为材料，研究植物激素 (生长素和独脚金内酯) 的合成途径与作用机理，着重于阐明高等植物株型形成的分子机理，并致力于水稻的分子品种设计，培育高产、优质、多抗、高效的水稻新品种。 

　　水稻的产量由有效穗数、每穗粒数、结实率和粒重等要素决定，水稻株型建成直接调控有效穗数和穗形特征，是培育“超级水稻”的重要方面。李家洋研究员以水稻株型突变体为切入点，克隆了一系列控制水稻株型的关键基因，解析了水稻株型发育的调控网络，取得了一系列具有重大国际影响的原创性研究成果。他率先在国内建立了植物基因图位克隆技术方法体系，合作克隆了第一个控制水稻分蘖数目的关键基因MOC1、水稻分蘖角度的关键基因LA1、水稻茎秆机械强度的关键基因BC1、水稻穗大小的重要基因SP1等一系列水稻重要农艺性状基因，奠定了我国水稻功能研究的重要基础，引领了我国水稻功能基因组研究。 

　　植物激素独脚金内酯通过抑制侧芽的伸长在分蘖发育中发挥重要作用。李家洋研究员及其团队鉴定了独脚金内酯合成途径的关键基因D27以及信号转导的关键基因D53。D53与转录共抑制因子TPR形成复合物，协同抑制独脚金内酯信号通路下游靶基因的表达。独脚金内酯通过其受体D14和泛素连接酶D3，诱导D53发生泛素化修饰进而通过蛋白酶体途径降解，解除对该信号途径的抑制，从而激活独脚金内酯信号转导，精确地调控侧芽的伸长。该研究成果入选“2014年度中国科学十大进展”，Nature 同期配发专文评述，高度评价该项工作的理论意义和潜在应用价值。 

　　稻米品质改良是水稻育种的重要目标。李家洋研究员与合作者开创性的应用关联分析法，对淀粉合成途径中的主要基因进行系统分析，揭示了直链淀粉含量、胶稠度、糊化温度的主效基因和微效基因及它们之间的作用关系；明确了稻米储存褐化的分子机理；分离鉴定了一个新的抗性淀粉基因SSIIIa，阐明了水稻抗性淀粉合成的分子机制。这些研究结果揭示了调控稻米品质的精细调控网络，为稻米品质的分子设计与遗传改良提供了重要的理论依据和遗传资源。 

　　为提高水稻的产量潜力，水稻育种学家提出了新株型即理想株型的概念，其特征包括分蘖适中、没有无效分蘖、穗大秆粗、根系发达等。李家洋研究员通过图位克隆的方法分离鉴定了决定理想株型的主效基因IPA1。IPA1 是半显性基因，编码一个受表观遗传调控的转录因子。在理想株型材料ipa1中，IPA1发生突变后影响了其表观遗传调控位点，形成了ipa1品系的系列优良农艺性状。带有ipa1的近等基因系NIL-ipa1与其轮回亲本NIL-IPA1相比，株高有所增加，但茎秆加粗，机械支撑力提高，穗一级枝梗与二级枝梗数目和千粒重显著增加，单穗产量显著提高。将ipa1导入常规品种秀水11中，能够使其产量显著增加，证明IPA1是一个在分子育种中具有重要应用价值的基因。该成果发表在Nature Genetics上，杂志同期对该项研究成果进行了专文评述，Science杂志科学新闻栏目也在论文发表当日报道了IPA1的研究成果，认为该项研究揭示了进一步提高水稻产量的遗传学基础。该项研究成果被评为“2010年度中国科学十大进展”和“两院院士评选瀚霖杯2010年中国十大科技进展新闻”。IPA1及其调控水稻株型遗传网络的发现为突破水稻产量瓶颈提供了有价值的基因资源。李家洋研究员及其团队向国内水稻育种单位发放理想株型种质2000余份次，相关基因已成为我国水稻超级稻分子育种的重要元件。他们利用理想株型基因的优异等位形式育成了“嘉优中科”系列水稻新品种，新品种具有株高适宜、分蘖适中、无效分蘖很少、茎秆粗壮、根系发达等明显的理想株型特征，且熟期早，抗逆性强，适宜直播，增产效果显著，已经通过国家和多个省份品种审定委员会审定。 

　　经过二十余年的不懈研究，李家洋研究员及其团队在水稻分子设计育种研究领域取得了重要研究成果，引领了我国后基因组时代的水稻育种工作。李家洋研究员先后荣获2005年国家自然科学二等奖，2013年中国科学院杰出科技成就奖和2014年汤森路透引文桂冠奖。 

 李家洋研究员 (中) 在温室与学生一起察看水稻材料