楠木軒

麥田裏的畢業照:缺席畢業典禮,但不缺席科研現場

由 泉亮霞 發佈於 經典

  中青報·中青網見習記者 楊潔

  一張“豐收”合影,在中國科學院大學7月3日舉行的2022年度畢業典禮暨學位授予儀式上,被國科大黨委書記、校長李樹深院士“點名”。

  照片裏 ,三名學生簇擁着國科大現代農學院專任教授、中國科學院遺傳與發育生物學研究所研究員劉志勇,背後是一片即將成熟的金黃麥田。照片右下方寫着:2022年6月,河北高邑。

  在國科大,今年有6493名博士生、6075名碩士生以及371名本科生獲得學位。部分人因科研任務缺席了此次畢業典禮,他們把最後的畢業回憶留在了各自的科研基地。這三名學生就是其中的代表。

  “這張合影同時定格了糧食豐收的景象和學業豐收的幸福。”李樹深在畢業典禮現場説,從國家級種質資源平台,到“黑土糧倉”科技會戰;從培育良種到保護耕地、開發邊際土地,學生們真正把論文寫在了祖國大地上。

  國科大2022屆遺傳與發育專業畢業生和導師在河北高邑的畢業照。受訪者供圖

  15萬株小麥收割的“畢業任務”

  站在照片最左邊的是國科大2022屆作物遺傳育種專業碩士研究生楊翼駿。就在不久前,他和師門同學完成了一項重要的任務:他們凌晨5點出發,拔掉了4.2萬多單株小麥。

  對於2022年應屆博士畢業生郭廣昊,這片麥田有着特殊的記憶。從碩士到博士,長達7年的時間,他是在這裏度過的。今年畢業,因疫情防控加上恰逢麥收季節,他和師弟們選擇了留在這裏,任務是收完15萬株種在基地的小麥實驗材料。

  拔麥,是開展田間試驗的一個重要環節。在秋季,播種會根據研究需求去設計不同實驗材料的種植規模、種植方式。到了收穫階段,大部分遺傳研究材料要以單株為單位收穫,並對每一個單株進行性狀調查,分株採集葉片樣品提取DNA,展開分子檢測,進而定位所研究性狀的目標基因。

  “在育種上,選擇是相互且殘酷的,你在選育材料,材料也在選擇你。” 楊翼駿解釋,如果要研究小麥中的抗病基因,需要進行人工接種鑑定,“不能單純靠天吃飯,如果氣候和環境條件不適宜,鑑定的材料不發病,那麼一年的時間就浪費了。”

  為了找出小麥抗白粉病的基因,郭廣昊在這片小麥田裏“死磕”了近5年。通常,小麥植株一旦染上了白粉病,葉片會出現白粉狀的黴斑,使小麥葉片失水枯死,嚴重影響光合作用,穗少粒小,產量下降。農民要控制白粉病,只能依賴打農藥的方式,不但費時、費力、費錢,還會對生態環境造成污染。

  3705個遺傳分離羣體單株結出來的種子,是郭廣昊的研究切入點。他的任務是找到能抗擊白粉病的基因。但這顯然並非易事。

  從微觀層面來看,小麥有十萬多個基因,需要逐步精細定位,一步步挨近目標基因,待找到目標基因後完成克隆。當時國際上對小麥該類抗病蛋白的研究還較少,能利用的資源有限,能提供的學術參考資料也極少,這是一個還未被探索的科學“無人區”。

  那一陣走在麥田裏,郭廣昊有一些恍惚,總感覺麥田就像是一片荒漠,要在大漠裏找到一粒沙子,“難於上青天”。

  他只能不斷地試錯、不斷地縮小範圍,“一點點地接近真理,等到發現它的時候,小心翼翼地對它展開功能驗證。”那時,他心裏記着導師的一句話,“做科研千萬不能淺嘗輒止”。

  基於前幾屆師門不斷累積的資料,郭廣昊和實驗室的夥伴們找到了破解之法:他們利用收穫的幾千棵小麥的DNA樣品,通過創新的生物信息學方法,成功克隆到抗白粉病基因。

  隨後,他通過轉基因的技術將該基因轉移到感白粉病的小麥中,在温室和田間展開表型鑑定調查,反覆驗證,成功地克隆了小麥抗白粉病基因Pm5e。研究成果在專業學術期刊《New Phytologist》上發表。

  在聊天羣裏,導師給他發了一句話:恭喜小夥子,苦日子熬到頭了。

  麥穗裏結出“果實”

  在不少人看來,做農業科研是極苦的。

  到了麥收季節,老師和學生們凌晨5點要起牀下地,待太陽出來後,有時室外作業温度高約38°;科研基地位於河北高邑,方圓幾公里見不到高樓大廈,大家想打打牙祭,得騎上三輪車去集市買。

  但在實驗基地裏,老師給學生的硬性要求是,每個人、每天必須要吃上一顆雞蛋、喝上一盒奶,才能下地幹活。

  沒人因吃不了苦而離開。

  這羣年輕的學生聚在一起“苦中作樂”。他們總結了拔麥子的四招“武功秘籍”:如果你愛健身,就採用一招屈膝式的“招數”,提臀、用背部發力,能鍛鍊背部力量;如果個頭較小,可以採用站立式,拔麥子時氣沉丹田,集中發力,但要防止弄斷小麥的根部,傷害了材料的完整性……

  曾經有一位外省的農業教授來調研,看看50多畝小麥試驗基地説,“你們的工作量很大”。劉志勇陪同着説,“一屆屆都是這麼幹過來的,已經形成了一種精神在傳承了。”

  在這片小麥田裏,傳承着什麼樣的精神,從畢業學生的成長故事裏或許可以找到痕跡。

  1998年出生的河南信陽小夥符宏奎今年剛考上國科大研究生,來基地3個多月後,習慣了帶着繩子、紗網袋出發,凌晨四五點在田裏幹活的日子。

  在一次觀察中,符宏奎發現了一顆有特殊表型的單株,一時好奇心大起。師兄告訴他,做判斷之前,要先排除是否是人為因素的誤差,比如是否有去年的種子混在其中,種植的方式有問題等,再通過檢測等方式進一步去驗證。在基地待了3個月後,符宏奎慢慢領悟:他想“生長”為一個思考全面的科研人。

  自詡從小愛偷懶、耍滑頭的楊翼駿改變了不少。剛在田間做試驗時,師兄張懷志帶着他去給小麥系牌子——為了試驗分類,需要把標籤牌捆綁到對應的單株麥穗上,有時得藉助膠帶固定。師兄反覆地叮囑:膠帶和塑料牌會破壞農田環境,等解開繩子後,一定要把難以降解的材料從麥田裏帶出去。

  另一個被傳承下來的習慣是,每逢收穫季節,無論是哪位成員種植的試驗材料,一個課題組的人都會抱成團,一起扛着工具去地裏割麥子。要是碰上雷陣雨,大雨嘩嘩地下着,一羣研究生們拖着20多斤紗袋的小麥,緊跟在收割機後狂奔,幾個人合力,一把將麥子扔上了車。

  看着這羣學生,劉志勇想起了1993年自己讀研究生的那段時光。他師從中國農業大學校長孫其信,學習小麥遺傳育種。那時候每天晚上,孫教授忙完了事情,就給研究生們“開小灶”學英語。孫教授常説,要學習最先進的技術,要不怕困難,要紮紮實實地把小麥育種工作做好。孫教授還告訴同學們,當年,他的老師蔡旭——中國科學院院士、小麥栽培及遺傳育種學家,也是如此教導他們的。

  6月,是小麥收穫的季節。麥穗結出了果實。學生也從這片肥沃的麥田裏結出碩果,學有所成。

  “希望你們能夠志向遠大,腳踏實地,在生產和育種實踐之中發現科學問題,在科學研究中攻堅克難,利用先進的科學技術去解決科學問題,為國家糧食安全做貢獻。”劉志勇對兩位畢業生寄予希望,鼓勵他們帶上研究成果,無論走到何處,都要把小麥的好基因留在這一方水土。

  國科大2022屆遺傳與發育專業畢業生和導師在河北高邑去往麥田的路上。受訪者供圖

  在國科大畢業典禮上,李樹深院士寄語畢業生們:希望做一粒種子,向下生根、向上生長;做一顆星星,努力發光、用力閃耀;做一滴水,清澈純粹、坦蕩坦然。

  在郭廣昊的回憶裏,麥田裏的科研生活是坦蕩自由的:他曾看着小麥抽穗開花、變黃結穗;和研究所老師、同學們組成兩隊打籃球比賽;還有在傍晚,他們搬出唱歌機,把屏幕打在露天一堵白牆上,圍在一起唱歌,有人愛當下最流行的新褲子音樂,有人愛唱周杰倫的歌,還有人總會唱上一首《鴻雁》……

  畢業後,從小在山東農村長大的郭廣昊選擇繼續從事小麥研究,把它當作一輩子的事業。他説:“農業科研就像是一場修行,一半是初心,一半是克難。”