■強國建設(shè) 教育擔當·訪談篇

人物簡介

嚴建兵，華中農(nóng)業(yè)大學教授、副校長，長期從事玉米基因組學和分子育種方面的研究，揭示了作物趨同馴化規(guī)律，闡明了玉米單倍體誘導(dǎo)的分子機制，系統(tǒng)解析了玉米復(fù)雜數(shù)量性狀的遺傳基礎(chǔ)，部分成果已經(jīng)應(yīng)用于作物遺傳改良；主持國家重點研發(fā)計劃、國家科技重大專項、國家自然基金重點項目等多項國家級科研項目；在《科學》等雜志上發(fā)表SCI學術(shù)論文193篇；獲得授權(quán)專利17項、其中PCT專利2項，部分專利已獲得轉(zhuǎn)化。

 

記者：目前，我國玉米育種研究主要面臨哪些挑戰(zhàn)？圍繞突出問題，您帶領(lǐng)您的團隊主要進行了哪些科技攻關(guān)、開展了哪些探索？

嚴建兵：玉米是我國第一大糧食作物，占糧食總產(chǎn)的40%，是保障國家糧食安全的重要基石。玉米平均單產(chǎn)從新中國成立初的64公斤/畝提高到目前的421公斤/畝，增長了6.6倍，但仍只達到美國的60%左右。盡管個中原因復(fù)雜，但優(yōu)質(zhì)種質(zhì)資源匱乏和育種技術(shù)落后是關(guān)鍵原因。近20年，現(xiàn)代育種技術(shù)核心專利70%為美國所有，我國僅占8.5%?；蚓庉?、全基因組選擇等核心技術(shù)原創(chuàng)性不足，卡住了我國種業(yè)的脖子。

過去10多年來，我們團隊圍繞玉米生物育種的重大基礎(chǔ)理論和關(guān)鍵核心技術(shù)，聚焦玉米種質(zhì)資源自主創(chuàng)新這一重大科學目標，持續(xù)開展協(xié)同科技攻關(guān)。

我們主要著眼于“頂天”，不斷在生物育種前沿領(lǐng)域探索攀登。作物新品種培育的每一次重大突破都離不開關(guān)鍵基因資源發(fā)掘利用和育種技術(shù)的進步。重組交換是育種的物質(zhì)基礎(chǔ)，但其機制尚不清晰。團隊抱定“敢啃核心技術(shù)，才能閑庭信步”的信念，大膽創(chuàng)新方法，在國際上首次實現(xiàn)植物單細胞全基因組測序，精細揭示了玉米雌雄配子減數(shù)分裂重組交換不同的遺傳規(guī)律，修正了前人認為的玉米雌雄重組沒有差別的觀點，為作物遺傳改良的父本選擇提供了理論指導(dǎo)。在此基礎(chǔ)上，我們突破了系列植物單細胞測序技術(shù)，回答了玉米生殖發(fā)育過程的系列關(guān)鍵科學問題，解析了玉米單倍體誘導(dǎo)的遺傳和分子基礎(chǔ)，開發(fā)了簡單的作物單倍體誘導(dǎo)新方法，解決了長期以來關(guān)于單倍體誘導(dǎo)機制假說的爭論。

近年來，我們先后克隆了20多個有育種價值的玉米關(guān)鍵基因，其中抗銹病的關(guān)鍵基因為玉米抗銹病育種提供了“一招制敵”的解決方案，已經(jīng)被多家育種企業(yè)廣泛應(yīng)用。在基因組水平系統(tǒng)闡述了玉米和水稻趨同選擇規(guī)律，發(fā)現(xiàn)一個在玉米和水稻中都增產(chǎn)的關(guān)鍵基因，小區(qū)實驗表明，玉米和水稻單產(chǎn)比對照能夠增產(chǎn)約10%和8%。該成果入選2022年中國十大科技進展新聞。

記者：您和您的團隊是如何聚焦國家糧食安全的關(guān)鍵需求，實現(xiàn)從“實驗室”到“田間”的應(yīng)用轉(zhuǎn)化的？

嚴建兵：我們聚焦于“立地”，聚焦國家糧食安全的關(guān)鍵需求，培育重大品種。“一個基因可以關(guān)聯(lián)農(nóng)業(yè)未來，一粒種子能夠造福萬千蒼生”，優(yōu)良品種是保障糧食安全的關(guān)鍵所在。生物育種研究只有同國家需要、人民要求、市場需求相結(jié)合，實現(xiàn)從“實驗室”到“田間”的應(yīng)用轉(zhuǎn)化，才能真正實現(xiàn)創(chuàng)新價值。我們團隊針對黃淮海、西南山區(qū)玉米品種抗病、品質(zhì)、產(chǎn)量等存在的突出問題，選育了“華玉11”“敦玉810”等20多個玉米新品種，創(chuàng)制出大量熱帶玉米新種質(zhì)，供國內(nèi)選育出的品種占西南玉米片區(qū)50%以上種植面積。近年來，立足于人民群眾食物消費需求變化，選育可生吃的水果型甜玉米，成為鄉(xiāng)村振興示范點增收致富的重要抓手，帶動了一批老百姓脫貧致富。

記者：您和您的團隊在人才自主培養(yǎng)方面進行了哪些探索和創(chuàng)新？

嚴建兵：作為高校教育工作者和科研工作者，我們思考最多的、最期待的，是如何培養(yǎng)出更多未來農(nóng)業(yè)強國的建設(shè)者和接班人。十年樹木、百年樹人，好種子是培育出來的，“人才苗”一樣需要培育。在科研中，我注重激發(fā)學生胸懷天下、追求卓越的學術(shù)抱負，大膽探索、敢于挑戰(zhàn)的學術(shù)志趣，實事求是、開放合作的學術(shù)精神。

我們引以為豪的是，13年間，23名本科生和研究生在我們團隊成長為國內(nèi)外一流科研機構(gòu)和高校的教授、研究員和創(chuàng)業(yè)先鋒，如本次獲獎項目的主要完成人之一李響，在我們團隊完成研究生和博士后訓練后，被中國科學院遺傳與發(fā)育生物學研究所聘為研究員。許潔婷在攻讀博士學位期間突破了多項轉(zhuǎn)基因和基因編輯的關(guān)鍵技術(shù)，一邊讀書，一邊創(chuàng)業(yè)，去年獲得博士學位，同時公司也獲得多輪融資，估值數(shù)億元。我?guī)ьI(lǐng)的團隊目前共有11人次入選國家杰青、優(yōu)青等國家人才項目。

記者：您的人生夢想是什么？面向未來，您有什么打算？

嚴建兵：科技是第一生產(chǎn)力、人才是第一資源、創(chuàng)新是第一動力，我們非常有幸，所從事的工作三者兼有，可謂責任重大、使命光榮。作為在玉米研究領(lǐng)域的“種田農(nóng)民”，我的人生夢想就是通過遺傳改良提高玉米的產(chǎn)量和品質(zhì)，培養(yǎng)一批批玉米研究人才，為人們的美好生活、為國家的糧食安全出力，以實實在在的成果讓廣大的種田農(nóng)民受益。未來，我們要繼續(xù)創(chuàng)新賦能、加強有組織的科研，推動種業(yè)科技創(chuàng)新、保障國家糧食安全。

今天取得的成績是一個新起點。未來，我將牢記習近平總書記對華中農(nóng)業(yè)大學師生“與祖國同行，為人民奉獻”的殷殷囑托，擔好“強國必先強農(nóng)，農(nóng)強方能國強”的時代使命，瞄準世界農(nóng)業(yè)科技前沿，努力推進原始創(chuàng)新，真正把論文寫在祖國大地上，錨定“三全育人、‘五育’融通、師生融樂、全面發(fā)展”目標，培養(yǎng)更多知農(nóng)愛農(nóng)強農(nóng)興農(nóng)、擔當民族復(fù)興大任的時代新人，為實現(xiàn)農(nóng)業(yè)科技高水平自立自強貢獻力量。

《中國教育報》2023年07月31日第1版