水稻與小麥

(資料圖片僅供參考)

是我國(guó)最主要的糧食作物

昔日世界第一的人口大國(guó)

隨著雜交水稻技術(shù)的推廣

擺脫了饑餓的困擾

而“端穩(wěn)飯碗”

始終是這位北大教授努力的長(zhǎng)道

1978年，他考入北京大學(xué)

2014年，他辭去耶魯終身教職回到北大

如今，他在山東濰坊田間駐足

在北大研究室里思考

他是北京大學(xué)現(xiàn)代農(nóng)學(xué)院教授鄧興旺

也是水稻第三代雜交育種技術(shù)

和小麥第三代雜交育種技術(shù)的領(lǐng)頭人

他的“田野夢(mèng)”

我們一起去看看

根之所在：生于農(nóng)村，學(xué)于北大

“我和同村的同齡人有著兩種人生軌跡，就像是行駛在高速公路上遇到一個(gè)分叉：一個(gè)人留在農(nóng)村，一個(gè)人擁抱了一個(gè)全新的世界。”

這個(gè)“分叉”，鄧興旺曾在之后多次提及：1978年，他考入了北京大學(xué)生物系植物生理生化專業(yè)。

在北大上學(xué)時(shí)的鄧興旺

此前的鄧興旺，成長(zhǎng)于湖南省湘西山村中的一戶農(nóng)民家庭。幼年時(shí)期，吃不飽似乎是永遠(yuǎn)彌漫在他頭頂?shù)拇箪F。那個(gè)時(shí)候，農(nóng)業(yè)技術(shù)還不甚發(fā)達(dá)，干旱水澇都會(huì)緊緊攫住農(nóng)民的關(guān)切，這像一套枷鎖，捆綁著他，也捆綁住了無(wú)數(shù)和他一樣的同齡人。

改變家鄉(xiāng)，是他最初的夢(mèng)想。

高考為鄧興旺破開(kāi)了一條縫，“夢(mèng)想”的第一步實(shí)現(xiàn)了。

“剛上北大的時(shí)候我個(gè)頭很小很瘦，不到1米5，大學(xué)后我長(zhǎng)到了1米7。”一株“營(yíng)養(yǎng)不足”的秧苗在全新的世界里全力汲取著養(yǎng)分。北大帶來(lái)的機(jī)遇當(dāng)然不止在個(gè)頭上，更多的還是在認(rèn)知上，本科四年過(guò)后，鄧興旺選擇留在學(xué)校讀研：

這三年非常寶貴，真正地讓自己體會(huì)到怎樣做科研，怎樣選一個(gè)課題，怎么看文獻(xiàn)，分析別人做了什么，自己應(yīng)該做什么，才能夠做到這個(gè)領(lǐng)域比較靠前沿的地方。整個(gè)過(guò)程確實(shí)是一個(gè)非常受益的過(guò)程。

“靠近前沿”成了鄧興旺最新的渴望。當(dāng)時(shí)，伴隨著國(guó)家支持留學(xué)的政策推出，許多國(guó)外專家在北大的講學(xué)，對(duì)國(guó)外先進(jìn)技術(shù)和科研條件的介紹，也在吸引著鄧興旺尋求深造的目光。“從科研條件來(lái)說(shuō)，國(guó)內(nèi)當(dāng)時(shí)圖書(shū)館的資料都有限，實(shí)驗(yàn)室的儀器設(shè)備更是有限，中國(guó)學(xué)者在當(dāng)時(shí)較落后的情況下，極盡所用，做了一些靠前沿的研究。”出國(guó)留學(xué)，承載的不只是一個(gè)人的希望。

懷揣著向老師借來(lái)的26美元，鄧興旺參加了申請(qǐng)留學(xué)所必需的英語(yǔ)考試。之后因囊中羞澀又幾經(jīng)波折，好在七年間，在北大的扎實(shí)學(xué)習(xí)與刻苦研究，為他贏取了入門(mén)券。在湯佩松院士的家中，他通過(guò)了最后一場(chǎng)考驗(yàn)：湯佩松院士是中國(guó)植物生理學(xué)研究和教育的先驅(qū)者和奠基人、國(guó)際知名的植物生理學(xué)家，一番長(zhǎng)談，鄧興旺的研究贏得了湯老的信任。

他只身前往大洋彼岸。

志之所至：科研之路，永無(wú)止境

他又回到了農(nóng)村，“40年走了一圈，就像一個(gè)輪回”。但這次，鄧興旺有了新的希望。

1985年，鄧興旺遠(yuǎn)赴美國(guó)，前往加州伯克利大學(xué)攻讀博士學(xué)位。僅僅兩年后，他對(duì)葉綠體基因表達(dá)調(diào)控研究的新見(jiàn)解，就在《生化》《細(xì)胞》雜志發(fā)表，引起學(xué)術(shù)界強(qiáng)烈反響。而用他自己的話來(lái)說(shuō)，這項(xiàng)關(guān)于葉綠體中的基因如何表達(dá)、如何被調(diào)控的研究，只不過(guò)是“發(fā)現(xiàn)了一些新的規(guī)律，和以前大家認(rèn)為的不一樣”。

1989年，鄧興旺在加州大學(xué)美國(guó)農(nóng)業(yè)部聯(lián)合植物基因研究中心做博士后。1992年，他在COP1項(xiàng)目研究上取得重大突破，COP1也成為擬南芥所有被研究的基因中學(xué)術(shù)文獻(xiàn)引用最多的基因。

之后，鄧興旺馬不停蹄，一路向前。這一路的突出成就，使他先后獲得了美國(guó)總統(tǒng)青年學(xué)者獎(jiǎng)、世界植物分子生物學(xué)學(xué)會(huì)Kumho獎(jiǎng)等重要獎(jiǎng)項(xiàng)，2013年當(dāng)選美國(guó)國(guó)家科學(xué)院院士。

他自己，成為了“前沿”。

北大發(fā)來(lái)了邀請(qǐng)。鄧興旺辭去了耶魯大學(xué)終身教授教職，全職回國(guó)籌建北京大學(xué)現(xiàn)代農(nóng)學(xué)院。

和從前不一樣的是，現(xiàn)在是在一個(gè)不同的角度回到農(nóng)村，可以為農(nóng)村做一點(diǎn)事。

2014年，鄧興旺回到北大，回到“改變一生命運(yùn)的地方”。

這一年，鄧興旺52歲，他開(kāi)始著手，改變更多人的命運(yùn)。

情之所系：守望田野，亦農(nóng)亦研

悠悠萬(wàn)事，吃飯為大。一大痛點(diǎn)是農(nóng)業(yè)或種子問(wèn)題，另一大痛點(diǎn)是關(guān)鍵技術(shù)及整合。

回國(guó)后，鄧興旺更加明確了自己的目標(biāo)，就是“要做一件事情，直接就對(duì)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)有影響的科研”。選擇研究方向時(shí)，鄧興旺及團(tuán)隊(duì)考慮了很多，但最后落地的就是兩個(gè)方向：一個(gè)是新的雜交育種技術(shù)，一個(gè)是抗除草劑技術(shù)。

鄧興旺回國(guó)后的第一站就是回北大，在北大開(kāi)設(shè)農(nóng)業(yè)學(xué)科，并建立現(xiàn)代農(nóng)學(xué)院。之后，又馬上在山東濰坊建立起北大現(xiàn)代農(nóng)業(yè)研究院。“中國(guó)農(nóng)業(yè)看山東，山東農(nóng)業(yè)看濰坊。”對(duì)于農(nóng)業(yè)研究來(lái)說(shuō)，在城市與在鄉(xiāng)村一線、農(nóng)業(yè)一線定然存在差異，鄧興旺清楚地知道這一點(diǎn)，決定在北大本部主要以理論為主，而農(nóng)業(yè)種植實(shí)踐則放在濰坊。

但同時(shí)，鄧興旺在科研中也意識(shí)到，要真正解決田地里的問(wèn)題，要對(duì)整個(gè)社會(huì)的農(nóng)業(yè)、農(nóng)民有影響，靠一個(gè)人是不行的。“種下梧桐樹(shù)，引得鳳凰來(lái)。”鄧興旺目前已經(jīng)為研究院招引到34位世界一流的年輕科學(xué)家，帶領(lǐng)34個(gè)課題組對(duì)現(xiàn)代農(nóng)業(yè)領(lǐng)域世界最前沿的科研課題展開(kāi)攻關(guān)，多個(gè)世界領(lǐng)先的科研結(jié)果呼之欲出。

小麥第三代雜交育種技術(shù)，就是其中的代表之作。

早在回國(guó)前，鄧興旺就針對(duì)第一代與第二代雜交水稻研究的不足之處進(jìn)行了攻克研究，于2008年向袁隆平院士進(jìn)行了匯報(bào)，并啟動(dòng)相關(guān)課題。第一次研究，鄧興旺及其團(tuán)隊(duì)就取得了非常明確的結(jié)果，證明了其選擇路線的可行性。這一技術(shù)的出現(xiàn)，改變了整個(gè)育種的過(guò)程，育種變得更加具有可控性，學(xué)生們可以像類似編程一樣，進(jìn)行精準(zhǔn)控制和操作。對(duì)此，袁隆平院士給予了很高的評(píng)價(jià)，并親自將其作為雜交水稻第三代育種技術(shù)。

2017年9月，第三代雜交水稻育種技術(shù)通過(guò)“身份驗(yàn)證”，成為目前最為理想的雜種優(yōu)勢(shì)利用方式，用第三代雜交水稻育種技術(shù)培育出的雙季晚稻，畝產(chǎn)已經(jīng)超過(guò)1000公斤，水稻質(zhì)量頗令人驚喜。

雖然有了水稻雜交育種技術(shù)研究的打底，但小麥第三代雜交育種技術(shù)還是讓鄧興旺頗費(fèi)心力：小麥的分子生物學(xué)研究難度比水稻大了至少一個(gè)數(shù)量級(jí)，卻缺乏水稻研究那樣的基礎(chǔ)。

面對(duì)世界主糧的超然地位，鄧興旺及其團(tuán)隊(duì)選擇了迎難而上。

怎樣把雜交育種成功在小麥中大規(guī)模應(yīng)用，這是一個(gè)艱巨的世界性難題。鄧興旺率領(lǐng)團(tuán)隊(duì)，首先在實(shí)驗(yàn)室實(shí)現(xiàn)了技術(shù)層次的突破，用最新分子遺傳理論，獲得了有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的材料和基因組雜交系統(tǒng)的保持性，其核心資源和材料、基因已申請(qǐng)國(guó)際保護(hù)。隨著技術(shù)體系的基本成功，第三代雜交育種技術(shù)在小麥種植中的大規(guī)模推廣成為了可能。

在解決了育種問(wèn)題后，鄧興旺又將目光投向了中國(guó)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的另一個(gè)急需技術(shù)：抗除草劑技術(shù)。

在一批農(nóng)業(yè)科學(xué)家多年研究和推動(dòng)下，我國(guó)從2022年開(kāi)始在全國(guó)大面積推廣大豆、玉米帶狀復(fù)合種植模式。這項(xiàng)技術(shù)如果在全國(guó)推開(kāi)，有希望讓全國(guó)的大豆年產(chǎn)量提高一億噸，徹底扭轉(zhuǎn)中國(guó)大豆依賴進(jìn)口的局面。

但這個(gè)新型種植模式始終存在一個(gè)“卡脖子”的難點(diǎn)，就是除草。大豆除草劑殺死玉米，玉米除草劑殺死大豆，所以以往，在大豆玉米復(fù)合種植田里，必須把大豆行與玉米行進(jìn)行物理分離，用各自的除草劑分別除草。費(fèi)時(shí)、費(fèi)力、費(fèi)成本，嚴(yán)重打擊了農(nóng)民的種植積極性。鄧興旺團(tuán)隊(duì)提供了一項(xiàng)解決方案，培育抗大豆除草劑的玉米種子，并積極投入研究。最終，鄧興旺帶領(lǐng)團(tuán)隊(duì)培育出了我國(guó)第一種非轉(zhuǎn)基因抗除草劑玉米，解決了這個(gè)難題，實(shí)現(xiàn)了“玉米畝產(chǎn)不減，大豆畝產(chǎn)‘白得’”，大大提高了農(nóng)戶對(duì)大豆玉米帶狀復(fù)合種植模式的接受程度，為國(guó)家裝滿了“油桶子”。

我的初心，聽(tīng)起來(lái)可能有點(diǎn)兒俗，就是讓農(nóng)民少辛苦多賺錢(qián)。

常年行走在田間地頭，給了鄧興旺大地一般樸實(shí)的色彩。他黝黑的、深沉的皮膚，正像他對(duì)中國(guó)農(nóng)業(yè)、農(nóng)民、農(nóng)村的那樣一種極其深厚而又極其樸素的感情。“一個(gè)田野的守望者”，這是對(duì)他最深情的評(píng)價(jià)，但這位“農(nóng)民一般的學(xué)者”守望著的，不只是田野，更是一片片田野滋養(yǎng)著的國(guó)家和民族。

人物簡(jiǎn)介

鄧興旺，1962年生，湖南湘西人。1982年和1985年在北京大學(xué)生物學(xué)系分別獲得學(xué)士和碩士學(xué)位，1989年在美國(guó)加州伯克利大學(xué)獲得博士學(xué)位，1989年至1991年在美國(guó)加州大學(xué)和美國(guó)農(nóng)業(yè)部聯(lián)合實(shí)驗(yàn)室做博士后研究，1992年開(kāi)始在美國(guó)耶魯大學(xué)建立實(shí)驗(yàn)室，1998年被耶魯大學(xué)提前聘為終身正教授，成為20世紀(jì)80年代后美國(guó)常青藤大學(xué)植物生物學(xué)界第一位獲此殊榮的來(lái)自祖國(guó)大陸的華人科學(xué)家。

2014年全職入職北京大學(xué)。現(xiàn)任北京大學(xué)現(xiàn)代農(nóng)學(xué)院學(xué)術(shù)委員會(huì)主任、北京大學(xué)講席教授、北京大學(xué)-耶魯大學(xué)植物分子遺傳及農(nóng)業(yè)生物技術(shù)聯(lián)合中心主任、國(guó)家作物分子設(shè)計(jì)工程技術(shù)研究中心首席科學(xué)家，北京生命科學(xué)研究所共同所長(zhǎng)。因其在植物生物學(xué)研究上的杰出貢獻(xiàn)，鄧興旺于1995年榮獲克林頓總統(tǒng)頒發(fā)的“美國(guó)總統(tǒng)青年學(xué)者獎(jiǎng)”，2003年獲世界植物分子生物學(xué)學(xué)會(huì)（ISPMB）最重要獎(jiǎng)項(xiàng)“The Kumho Science International Award”，2013年被遴選為美國(guó)科學(xué)院院士，2015年獲得《自然》雜志杰出導(dǎo)師獎(jiǎng)。

標(biāo)簽：