作為中國(guó)首個(gè)國(guó)家創(chuàng)新型城市，深圳在2018年1月8日舉行的國(guó)家科學(xué)技術(shù)獎(jiǎng)勵(lì)大會(huì)上成績(jī)亮眼,，一共有19家深圳高校,、科研機(jī)構(gòu)及企業(yè)主持或參與完成的15個(gè)項(xiàng)目榮獲2017年度國(guó)家科學(xué)技術(shù)獎(jiǎng)。但你所不知道的是,，在同一場(chǎng)盛會(huì)上,，被譽(yù)為中國(guó)自然科學(xué)領(lǐng)域最高獎(jiǎng)項(xiàng)的國(guó)家自然科學(xué)一等獎(jiǎng)，背后也有著一段深刻的“深圳故事”,。

△ 2017年度國(guó)家自然科學(xué)一等獎(jiǎng)項(xiàng)目攻關(guān)團(tuán)隊(duì)成員合影,，左起依次為黃學(xué)輝,、韓斌,、李家洋,、錢前,、王永紅

1月8日，中國(guó)科學(xué)院院士李家洋所領(lǐng)銜的攻關(guān)團(tuán)隊(duì)因“水稻高產(chǎn)優(yōu)質(zhì)性狀形成的分子機(jī)理及品種設(shè)計(jì)”研究摘得了此項(xiàng)殊榮,，團(tuán)隊(duì)主要成員包括了中國(guó)科學(xué)院上海生命科學(xué)研究院院士韓斌,、中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院中國(guó)水稻研究所水稻生物學(xué)國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室錢前研究員、中國(guó)科學(xué)院遺傳與發(fā)育生物學(xué)研究所植物基因組學(xué)國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室王永紅研究員和中國(guó)科學(xué)院上海生命科學(xué)研究院黃學(xué)輝研究員等科學(xué)家,。

攻關(guān)團(tuán)隊(duì)前三人均為研究所學(xué)術(shù)委員

這項(xiàng)被中科院稱為“水稻研究里程碑式的獎(jiǎng)”與深圳有著密切的關(guān)系,。錢前研究員告訴讀創(chuàng)記者，深圳可以稱得上是這個(gè)項(xiàng)目的“加速器”,，如果要詳細(xì)了解情況可以前往位于大鵬新區(qū)的中國(guó)農(nóng)科院深圳農(nóng)業(yè)基因組研究所,。循著錢前的指引,，1月9日,，記者采訪了另一位一直參與該項(xiàng)目研究的中國(guó)農(nóng)科院深圳農(nóng)業(yè)基因組研究所研究員熊國(guó)勝。

△ 參與國(guó)家自然科學(xué)一等獎(jiǎng)項(xiàng)目研究的中國(guó)農(nóng)科院深圳農(nóng)業(yè)基因組所錢前團(tuán)隊(duì),。

△ 參與國(guó)家自然科學(xué)一等獎(jiǎng)項(xiàng)目研究的中國(guó)農(nóng)科院深圳農(nóng)業(yè)基因組所熊國(guó)勝團(tuán)隊(duì),。

當(dāng)?shù)弥x創(chuàng)記者采訪的目的后，熊國(guó)勝說(shuō),，1月8日,，研究所朋友圈都被這條喜訊刷屏了。第一密切相關(guān)的是攻關(guān)團(tuán)隊(duì)成員,，錢前是該所的創(chuàng)辦所長(zhǎng)和首席研究員,，見(jiàn)證了該所從無(wú)到有并逐步發(fā)展壯大的過(guò)程。而李家洋,、韓斌兩位院士與錢前更都是該所新成立的第一屆學(xué)術(shù)委員會(huì)委員,。

第二是該所科研人員曾參與了其中的部分研究工作。中國(guó)農(nóng)科院表示,，中國(guó)水稻科研從傳統(tǒng)育種轉(zhuǎn)變成分子育種,，從先行后知的選育到知行合一的定向篩選，這是為什么要在深圳建立基因組所的初衷,，就是要加速這一進(jìn)程,。錢前在2017年3月高產(chǎn)優(yōu)質(zhì)水稻分子設(shè)計(jì)育種研究成果在世界著名期刊《自然-植物（Nature Plants）》上發(fā)表時(shí)曾接受讀創(chuàng)記者采訪，當(dāng)時(shí)就曾表示,，水稻基因多達(dá)4萬(wàn)個(gè),，每次雜交就是4萬(wàn)個(gè)基因與4萬(wàn)個(gè)基因重新產(chǎn)生排列組合。而這樣的雜交和回交還要反復(fù)進(jìn)行,，過(guò)程的繁復(fù)可想而知,。“之前16年的青春與汗水，放到現(xiàn)在利用基因組學(xué)技術(shù),，可能只需要3年左右,。”錢前說(shuō),，基因檢測(cè)技術(shù)的不斷提升,，極大地提高了科研效率。

△ 2015年,，科學(xué)家在海南參加理想株型主效基因IPA1學(xué)術(shù)會(huì)期間留影（左一為熊國(guó)勝研究員,，左二為王永紅研究員，左四為錢前研究員,，左五為李家洋院士,，左六為韓斌院士）

“李家洋、韓斌與錢前三人的合作開(kāi)始于20年前,，而此次獲獎(jiǎng)的項(xiàng)目是十多年合作的結(jié)果,。”熊國(guó)勝表示,，2009年,，自己從美國(guó)博士后畢業(yè)就加入了李家洋院士實(shí)驗(yàn)室，研究如何通過(guò)改良株型提升水稻產(chǎn)量的分子機(jī)理,，2014年加入深圳農(nóng)業(yè)基因組研究所,。

關(guān)聯(lián)分析找出“質(zhì)優(yōu)”遺傳調(diào)控網(wǎng)絡(luò)

要摘得中國(guó)自然科學(xué)領(lǐng)域最高獎(jiǎng)項(xiàng)，這項(xiàng)研究不僅關(guān)注如何提升水稻產(chǎn)量,，科學(xué)家們更注重“優(yōu)質(zhì)性狀”,，也就是一般人所理解的“好吃”?！把芯康年P(guān)鍵是要實(shí)現(xiàn)高產(chǎn)與優(yōu)質(zhì)的統(tǒng)一,。”熊國(guó)勝表示,，一般來(lái)說(shuō),，中國(guó)南方秈稻相對(duì)高產(chǎn)，北方粳稻相對(duì)口感更好,，要實(shí)現(xiàn)兩者的統(tǒng)一,，除了要在產(chǎn)量上做文章外，更要弄清是哪些基因在品質(zhì)形成過(guò)程發(fā)揮主要作用,。

熊國(guó)勝告訴讀創(chuàng)記者,，水稻產(chǎn)量與株型相關(guān)，株型直接影響植株的光合作用效率與土地利用率,，進(jìn)而影響有效穗數(shù)和穗粒數(shù),，是決定水稻產(chǎn)量的關(guān)鍵因素,。水稻的“理想株型”是現(xiàn)代育種理論和技術(shù)中追求的夢(mèng)想，包括莖稈粗壯,、根系發(fā)達(dá),、病蟲(chóng)害抵抗力強(qiáng)、分蘗適中,、穗大粒多等多方面因素,。

△ 2012年，李家洋院士在海南留影,，他手中的正是現(xiàn)代育種夢(mèng)寐以求的“理想株型”水稻,。

攻關(guān)團(tuán)隊(duì)經(jīng)過(guò)十多年不懈努力，發(fā)現(xiàn)分離了控制水稻理想株型的主效基因IPA1,，隨后又在在解析水稻株型形成的遺傳調(diào)控網(wǎng)絡(luò)的研究中,，揭示了植物新型激素獨(dú)腳金內(nèi)酯調(diào)控株型發(fā)育的重要作用和調(diào)控機(jī)理，這兩項(xiàng)成果先后入選“2010年度中國(guó)科學(xué)十大進(jìn)展”和“2014年度中國(guó)科學(xué)十大進(jìn)展”,。

相對(duì)于水稻高產(chǎn)的遺傳網(wǎng)絡(luò),，“優(yōu)質(zhì)性狀”的遺傳網(wǎng)絡(luò)更為復(fù)雜，科學(xué)家起初對(duì)于“優(yōu)質(zhì)性狀”的分子機(jī)理并不明晰,?！翱诟懈鷤€(gè)人喜好相關(guān)”,，熊國(guó)勝說(shuō),，科學(xué)家就選了不同地區(qū)的“優(yōu)質(zhì)”水稻品種，創(chuàng)新地采用了關(guān)聯(lián)分析法對(duì)淀粉合成途徑基因進(jìn)行研究,?？茖W(xué)家發(fā)現(xiàn)“好不好吃”主要是由直鏈淀粉含量、膠稠度,、糊化溫度以及三者之間的互作而決定,，發(fā)現(xiàn)了決定這3個(gè)性狀的主效基因和微效基因及它們之間的作用關(guān)系，從而揭示了“優(yōu)質(zhì)性狀”的遺傳調(diào)控網(wǎng)絡(luò),。

深圳成為率先實(shí)現(xiàn)項(xiàng)目產(chǎn)業(yè)化的城市

科學(xué)家通過(guò)開(kāi)發(fā)全新的基因分型算法和水稻全基因組關(guān)聯(lián)分析方法,，對(duì)上千份不同遺傳背景的代表性水稻種質(zhì)資源和地方品種材料進(jìn)行了系統(tǒng)分析，構(gòu)建出高密度的水稻單倍體型圖譜（一種針對(duì)染色體單體的大數(shù)據(jù),、高密度精細(xì)遺傳圖譜）,，摸清了世界水稻核心資源的遺傳變異的“家底”，結(jié)合水稻“高產(chǎn)”與“質(zhì)優(yōu)”的分子機(jī)理研究獲得的知識(shí),，為充分利用豐富多樣的水稻遺傳資源,、開(kāi)展水稻分子設(shè)計(jì)育種奠定了基礎(chǔ)。

 “這項(xiàng)成果是長(zhǎng)期,、系統(tǒng)研究的成果,，更與生產(chǎn),、生活需求密切聯(lián)系?！毙車?guó)勝表示,，科學(xué)家們走向田間地頭，反復(fù)根據(jù)不同地區(qū)不同品種水稻進(jìn)行改良,?！搬槍?duì)質(zhì)優(yōu)水稻，我們重點(diǎn)提升它的產(chǎn)量,；而對(duì)于產(chǎn)量高的,，我們側(cè)重于改變它的質(zhì)量?！毙車?guó)勝透露,，在主栽品種通過(guò)導(dǎo)入理想株型主效基因IPA1，在小區(qū)實(shí)驗(yàn)中實(shí)現(xiàn)了水稻產(chǎn)量5%到10%的提升,。

在項(xiàng)目中,，科學(xué)家成功選配出兩個(gè)通過(guò)國(guó)家審定的雜交水稻組合——廣兩優(yōu)7203和廣兩優(yōu)7217，這兩個(gè)組合已具備了“秈稻的株型,，粳稻的品質(zhì)”,，標(biāo)志著水稻分子標(biāo)記育種取得了初步成績(jī)。錢前表示,，深圳市經(jīng)信委產(chǎn)業(yè)化專項(xiàng)資金至今正支持這兩個(gè)組合在廣東省及南方省市推廣種植,，成為率先推動(dòng)國(guó)家自然科學(xué)一等獎(jiǎng)項(xiàng)目成果產(chǎn)業(yè)化的城市。

△ 2012年,，李家洋院士與錢前研究員在江西省奉新縣廣兩優(yōu)7203種植現(xiàn)場(chǎng),。

水稻是超過(guò)60%中國(guó)人的主食，“如果說(shuō)廣兩優(yōu)7203和7217是高產(chǎn)與質(zhì)優(yōu)的第一代產(chǎn)品,，那么科學(xué)家正在通過(guò)分子育種選配出第二代產(chǎn)品‘嘉優(yōu)中科’系列,。”熊國(guó)勝表示,，這兩個(gè)系列品種的推廣應(yīng)用將為水稻分子設(shè)計(jì)育種與生產(chǎn)的跨越式發(fā)展奠定開(kāi)創(chuàng)性基礎(chǔ),。

△ 2017年為迎接世界植物學(xué)大會(huì)，中國(guó)農(nóng)科院深圳農(nóng)業(yè)基因組研究所用“廣兩優(yōu)7203,、7217”織就了水稻圖,。

作為團(tuán)隊(duì)成員，熊國(guó)勝現(xiàn)在已經(jīng)“扎根”深圳,。說(shuō)起“扎根”,，還有兩重意思，一是他作為深圳市國(guó)家級(jí)領(lǐng)軍人才及海外高層次人才B類被引入深圳,，已在這里安家落戶,。二是他到深圳后開(kāi)始重點(diǎn)研究水稻根系生長(zhǎng)發(fā)育,。

“要減少水稻生產(chǎn)過(guò)程中化肥和水的使用，就要塑造發(fā)達(dá)根系,，增加水稻的養(yǎng)分的利用效率,。”熊國(guó)勝表示,，在深圳這個(gè)創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)氛圍濃厚,，年輕又有活力的城市，他將有信心帶領(lǐng)團(tuán)隊(duì)在水稻研究上取得新的成就,。

（文中圖片由受訪者提供）