朱玉贤院士在“中国棉花之父”故乡开讲
一场专业讲座藏着布料和药材的奥秘
记者 蔡文洁
“冯泽芳先生是义乌赤岸人,搞棉花种间杂交和良种推广。我是搞棉花基因组研究的,他是我的前辈。”
9月10日,中国科学院院士朱玉贤一上台,就提起了“中国棉花之父”冯泽芳。台下坐着的是中国科协党校(科技人才学院)“领航计划”青年科技人才国情研修活动的学员。此次研修活动在义乌森山健康小镇院士之家举行,朱玉贤以《从我30年棉花研究看世界生物技术进步》为题,系统分享了他30多年来在棉花研究领域取得的一系列突破性进展。
这0.3厘米
让中国不再依赖进口
讲座开始,朱玉贤没有急着讲技术,而是先讲了老一辈棉花人的故事。在冯泽芳那个年代,中国种的是亚洲棉,纤维只有1.5~1.8厘米,只能纺粗布。“我们小时候穿的衣服就是那种粗布,很硬,穿在身上不舒服,你们可能体会不到。”朱玉贤说。
这句话让台下的年轻学员安静下来。后来在冯泽芳的努力下,棉花纤维达到3厘米,纺出了细布。
“两代人的目标,始终是让中国的棉花纤维更长、品质更好。”1996年,国家推进“优质棉工程”,朱玉贤开始做棉花功能基因组学研究。他所在的团队花了十几年时间,通过基因组研究,把中国棉花的纤维长度从3厘米做到3.3厘米。“别看只多了0.3厘米,纺纱时就可以不依赖进口,纺出我们现在穿的细布。”朱玉贤说,现在我们国内推广的品种,基本上都是3.2厘米以上的优质棉。
但他也向现场学员们抛出一个新难题:棉花机械化收割时,纤维最顶端容易断裂,3.3厘米可能变成3.0厘米。“怎么让棉花纤维顶端细胞壁持续增厚,助力机械化收割,目前还没有解决方案。”
最欣慰的是解开A之谜
记者问朱玉贤:“冯泽芳当年把“斯字棉、德字棉、木棉”称作自己的三个孩子,您研究了30多年,有没有哪个基因组让您产生过类似感情?”他的回答很干脆:“解开了A的来源,这是我一生比较欣慰的工作。”
朱玉贤研究的核心问题之一,是四倍体陆地棉中A基因组的来源。已知四倍体棉由A基因组和D基因组杂交而成,已知的A基因组有两个:亚洲棉和非洲棉。但A基因组到底来自哪个种系?学界长期存在争议。
“两个都不是。”朱玉贤说,真正的供体是一个已经灭绝的种系A0。朱玉贤团队的基因组学研究确证,A0先与D5杂交形成最早的四倍体,随后A0在传播过程中分化出今天的亚洲棉和非洲棉。换句话说,我们现在看到的这两个A基因组,其实是四倍体棉的“叔叔伯伯”,不是亲生父母。这个发现解开了棉花基因组研究领域最核心的谜题之一。
黄精基因组研究将迎突破
朱玉贤和金华的缘分,不止于这一次讲座。2019年起,他先后多次来到义乌,逐步建立起与当地中医药产业的深度合作。他与森宇集团的合作,最初牵线的是浙江农林大学的斯金平教授。斯金平研究黄精和铁皮石斛多年,但黄精的基因组一直没做出来,他找到朱玉贤,希望借棉花基因组的方法论来攻克这个难题。
朱玉贤坦言,中药材基因组比棉花难做,更难的是有效成分的界定。“中药成分复杂,至少有几十种,得先框定最主要的成分是什么。”经过反复实验论证,目前黄精基因组研究已接近完成。推出后将从基因表达层面解释:哪里的黄精品质更好,为什么好。“如果能把主要活性成分的含量提上去,原本需要10克黄精,现在3克就够了,这就等于提高了产量,促进产业发展。”
讲座当天是教师节,学员们向朱玉贤表达了节日的祝福。“在座的都是博士生,我在这里也想讲讲我对好学生的定义。”朱玉贤认为,在校期间跟他交流最多的学生,就是最好的学生。“我带了那么多学生,真正让我记得的,是那些反复跟我讨论实验怎么做的学生。”他进一步阐释,导师的价值不在传授已知,而在两个关键时刻的判断力:从成功的实验里找出隐患,从失败的实验里看见希望。
学员问,做科研最重要的品质是什么?朱玉贤回答:“勇立潮头,敢为人先,做第一个吃螃蟹的人。”