(内容来源:《中国科学报》 (2018-09-10 第6版 院所)
在中科院遗传发育所六楼,从廊道的一端开始,顶梁柱上依次贴着大豆从种子萌发、出苗、开花结荚到谷粒成熟全过程的照片。走到尽头,便看到一幅醒目的标语——“为中华大豆之崛起而奋斗”,这个标语就在遗传发育所研究员、博士生导师田志喜的门口。
“要想真正推动大豆的‘绿色革命’,实现中国大豆产量的突破性提升,目前的确有难度。但作为一名科学家,总得有点情怀,这一辈子至少努力了,我想着为国家把这件事做成。也许我一个人的力量有限,要是所有人都朝着这个方向努力,那就一定能成功。”田志喜说。
田志喜(中)指导学生论文
“两年,实验室终于‘开张’了”
2011年,田志喜回到遗传发育所成立团队,希望“为中国的大豆事业做一些事儿”。
面对中国大豆科研力量薄弱的现状,从一开始,田志喜把实验室定位于基础研究,借助基因组学和功能组学,揭示大豆器官发生、种子发育以及品质形成等的内在机制,从而为大豆分子育种奠定基础。“大豆基因组有其独特性,要先把规律摸清楚,基础打牢了,再做功能验证、转化等就会相对轻松一些。”田志喜计划集中3年的时间进行攻关。
1人做基因组、1人做功能研究、1人做转化,再加上田志喜,4人支撑起了实验室。除了田志喜在美国普渡大学做博士后时做过大豆相关研究外,其余3人都没有大豆研究的背景,“当初成立团队时,我更看重每一个人的潜力,是否有干劲儿和激情,而非强调前期成果有多突出”。朝着共同的目标前进,这就是一个好的团队。
“第一年是最痛苦的。”他们拿着仅有的100多份材料到农场中实验种植,“根本就种不活,也不明白是什么原因,整天就像看小孩一样,期待它们发芽生长”,起初大概有半年的时间,田志喜每天醒来的第一件事想的就是“我的豆子活没活”。
终于,“皇天不负苦心人”,2013年7月22日,实验室在成立两年后迎来了第一道“曙光”。他们对大豆基因组microRNA基因进化进行综合分析的文章被《植物学杂志》接收。“总算是‘开张’了,我们兴奋了好久。”回想起来,至今田志喜难抑激动之情。
此后,实验室像是踩上了“风火轮”,创造一项又一项高质量科研成果。大豆材料从100多份拓展为超过10万份,成为目前拥有世界上规模最大、种类最全的大豆基因组数据的实验室之一。“成为国际一流的实验室,这是我们的目标。”田志喜说。
提产量,组团队
田志喜最初的计划是,“前5年做基础,以后全力做大豆固氮研究”。然而,面对中国大豆供需矛盾日益凸显,尤其是中美贸易摩擦给我国大豆安全带来的影响,田志喜越发忧心。
他告诉记者,我国是大豆第一消费国,伴随着我国人口增长、人民生活水平提高和饮食结构的变化,对大豆需求日益增加。但与此同时,对外依存度高达87%以上,进口量逐年增加,进口渠道单一,这对我国粮食安全造成很大隐患,“增强中国大豆生产能力迫在眉睫”。
“改变计划,以大豆高产稳产分子机理和分子育种设计作为今后的研究方向。”在田志喜看来,这能为国家作出更大、更直接的贡献。“科研的魅力就是,任何一个领域深入进去都会发现特别有意思,但是人一辈子不能同时做太多有意思的东西,总要专注一点更有贡献的事情。”
除了攻关高产核心关键技术,田志喜认为开展大豆耐逆适应性研究,增加我国大豆种植面积也是提高产量的另一重要方式。“除了18亿亩红线耕地外,我国还有11.7亿亩的盐碱、滩涂、寒区和旱区等边际土地可改造使用,这为我国大豆发展提供了新方向。”
产量的提高关系到粮食安全和国计民生,同时涉及分子机理、设计育种、栽培管理等多个环节,单凭一个团队的力量很难实现大豆的“绿色革命”。田志喜坦承,“需要更多的团队参与”。
田志喜作为首席科学家申请了中科院重点部署项目“大豆高产稳产分子基础与品种培育”,联合了东北地理与农业生态研究所、植物研究所、华南植物园、上海生命科学研究院等10余个团队。
“SWEET HOME”
今年博士毕业的申妍婷从2011年硕士入学时,就加入了田志喜实验室。“从硕士期间在田老师指导下完成课题,到博士期间独立承担项目,我的科研能力一步步地得到提高。”申妍婷说。7年来的科研生活,她学到最多的是团队合作。“团队精神”恰恰是田志喜培养学生时最为注重的品质之一。他对学生的第一要求就是品德好,“愿意分享和帮助他人,在团队中不要计较太多”。
实验室刚成立时,田志喜和其他研究人员花了3个月的时间,制定了“实验室九大原则”,综合首字母,简称“SWEET HOME”,也取自“田”的同音“甜”。
生日聚会、奥森跑步、集体下田种地……科研是严肃的,但团队氛围是活泼的,田志喜想给团队中的每位成员营造一个“甜蜜的家”。
深受导师李家洋院士的影响,“工作敬业、做人做事很大气,内心真正想做事”。对田志喜来说,无论是自我要求,还是团队管理,都在追寻着导师的脚步。
采访田志喜是在周日早上,他刚从美国参加会议回国。“只要不出差,周末也都会在实验室”,他希望通过以身作则,让学生有理想、有情怀,共同“为中华大豆之崛起而奋斗”。