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米兰官网-实验室里的年味—新闻—科学网

2026-07-09 12:59:13 999+ 公司动态

     

春节时期,华南农业年夜学(如下简称华农)的校园骨干道上,一串串红灯笼如珠链般吊挂,映出一片喜气的“中国红”,把门路装点患上春风得意,浓烈的年味扑面而来。

于这所华南地域独一的农林类“双一流”设置装备摆设高校里,有一群农业科研事情者并未踏上归程。他们常年缭绕杂交稻杂种上风使用、要害性状形成机制与精准育种技能睁开攻关,寒暑不停,春节依旧,只为培育出更高产、更优质的水稻品种。

近日,《中国科学报》记者走进了华农科技楼。五楼一间办公室门洞开着,门上贴着一个夺目的“福”字。一进门即是集会桌,透过左边玻璃窗,可见沙发上方吊挂着华农原校长陈晓阳手书的“天道酬勤”,一名老者正于伏案事情——他就是中国科学院院士、华农传授刘耀光。直到学生轻声提示,他忙起身热忱相迎,笑着号召记者落座。

对于在春节仍加班加点,刘耀光说:“实在没甚么,咱们习气了春节时期于试验室里渡过。”

刘耀光(左二)先容团队创制的种子。朱汉斌/摄

与时间竞走的育种人

“种子是农业的‘芯片’。”刘耀光说,农业科技自主自强是保障国度食粮安全的底子支撑。

2024年8月,刘耀光领衔的水稻发育与基因工程西席团队入选第三批“天下高校黄年夜年式西席团队”,成为华农第三个获此殊荣的西席团队。这支步队持久缭绕稻种资源掩护、杂交稻杂种上风使用等开展研究,回覆了水稻育性发育份子遗传基础等要害科学问题,曾经获国度天然科学奖二等奖。

20世纪70年月以来,我国科学家使用自然野生稻雄性不育质料,乐成培育出三系杂交水稻,技能已经走于世界前列。然而,为何这些野生稻不克不及孕育发生可育的花粉,是哪些基因于节制?这些基础理论问题持久未解。

水稻是自花授粉植物,要培育杂交品种,就需创造“雄性不育系”作为母本,再与父本联合,实现杂种上风。已往培育一个不育系需要七八年甚至十几年,若能从基因层面找到节制花粉形成的“开关”,育种效率将年夜幅晋升。

颠末不懈努力,2013年,刘耀光团队于国际上率先定位并克隆了一个要害雄性不育基因,阐了然其作用机理。今后,他们接连破解多个不育基因暗码,并将其运用在育种实践。

“一株水稻就值患上多代科学家研究。”刘耀光说,“研究永无止境。”

这份苦守,让团队于水稻育性调控范畴连续取患上冲破:近期,他们展现了水稻生殖断绝温度敏感性的份子机理;阐了然核基因监控线粒体卵白堆集降解的机制,为超高产杂交稻育种提供了理论支撑。

“2026年中心一号文件提出‘深切实行种业振兴步履,加速选育及推广冲破性品种,推进生物育种财产化’。这对于咱们农业科研事情者来讲,是庞大的机缘。”刘耀光拿着装有水稻种子的玻璃瓶对于《中国科学报》说,“这是咱们团队培育的新种质,当前正开展精准化育种。”如今莳植水稻,不仅寻求高产稳产,还有需抗逆抗病、优质养分。精准育种,恰是为了满意“量身定制”的多元需求。

春节时期,这群与时间竞走的育种人依旧繁忙。团队成员将田间样本带回试验室,丈量穗长、粒数,烘干、阐发、提取DNA……试管林立,仪器轻鸣,“白年夜褂”凝思操作,记载每一一组数据、查对每个成果,经常忙至深夜。

“本年,师生团队将继承完美植物基因编纂东西,进级全世界首个基在人工智能(AI)年夜语言模子的植物功效基因组学智能问答体系,研究培育高产优质杂交稻品种等,致力在解决种业‘洽商’难题,助力种业振兴。”刘耀光的学生、华农传授谢勇尧告诉《中国科学报》。

技能驱动的育种革命

试验室的电脑屏幕上,一套名为SuperDecode的基因编纂突变阐发东西正及时更新数据。该东西由团队成员、华农副研究员谢先荣主导开发,其前身DSDecode已经于全世界1000多个试验室利用,每个月平均解读超3万个测试文件。

最近几年来,基因组编纂技能广泛运用,极年夜鞭策了生命科学的成长。然而,跟着基因编纂衍生技能及运用场景的不停拓展,孕育发生的突变类型越发多样化,怎样正确、高效地检测基因组编纂成果成为急需解决的问题。

刘耀光团队成员正于阐发样本。朱汉斌 摄

SuperDecode的开发是编程与试验深度交融的成果。谢先荣领导团队联合水稻基因编纂经验,一边研讨生物信息学,一边编写代码、调试参数。“每个模块都颠末试验数据优化,确保检测精度与实用性高度契合。”谢先荣先容,他们还有建立了维护小组连续优化进级该东西,让科研职员“利用利便、上手快捷”。

与已经有的相干软件东西比拟,SuperDecode是一个周全、综合的基因编纂突变阐发平台,用户可以按照检测样本量、潜于的突变类型特性等,选择检测要领及阐发模块。用户只需登录于线平台,上传测序数据,选择对于应检测模块,便可得到突变位点、编纂效率等具体陈诉。这套东西不仅办事在高校院所的基础研究,也为种业企业晋升育种效率提供了强盛撑持。

假如说SuperDecode是基因编纂的“精准解码器”,那末团队另外一项立异——植物功效基因组学智能问答体系PlantGPT,则是科研职员的“AI超等年夜脑”。于刘耀光与华农研究员祝钦泷的引导下,华农2023级博士生张瑞祥结合清华年夜学团队将7万多篇高质量植物科学文献、2.3万个基因功效数据经由过程检索加强天生技能融入年夜模子。

针对于通用年夜模子的“幻觉”问题,团队成立了十维度专业评价系统。颠末重复打磨,PlantGPT能像专家同样给出带正确援用的解答,为植物科学研究范畴提供了全新的AI辅助东西。最新进级版本更扩大了水稻、小麦、玉米等作物的常识库,并整合合成生物学元件库,为代谢通路设计提供了方案。

“经由过程PlantGPT,咱们可更高效地挖掘性状改进靶点,加快‘紫晶米’‘赤晶米’等功效养分型作物的创制。”张瑞祥说,这个免费平台已经被全世界科研者拜候超1万次,真正将AI算力转化为生物育种的出产力。

传承中的芳华气力

华农是广东8所“双一流”设置装备摆设高校中独一的农林类高校。从“中国稻作学之父”丁颖院士,到“天下优异共产党员”卢永根院士,再到“天下师德斥候”刘耀光院士,“三代院士,两脚泥巴”成为华农人扎根农业、奉献故国的活泼写照。

本报记者朱汉斌(左二)采访刘耀光院士(右一)。梁春江 摄

传承,于试验室的岁岁年年里悄然延续。刘耀光的学生、华农2023级博士生许冰群回忆,研一时,她于试验中碰到难题,屡次调试都没有乐成。一次,她偶尔碰到了刘耀光。“他马上拿出纸笔,从道理、操作到试剂配比、仪器参数,一一举行阐发,连基础细节都重复提示。这对于刚入门的我来讲,是无比名贵的引领。”

于导师刘耀光及华农研究员郭晶心的引导下,许冰群成立了编纂UTR区域调控抽穗期的技能系统,初次证明了该区域对于相干基因的正调控作用。她也是以荣获袁隆平追梦奖学金、天下年夜学生职业计划年夜赛广东省份赛决赛银奖。

华农2025级博士生谭咏芝说:“刘教员于我心中是纯粹、及蔼的尊长,也是倾终生一生没世所学、传薪授业的科学家。”她提到,团队中有80位研究生,即便年夜组会没法参加,刘耀光也会嘱咐各人发PPT,只为“不错过对于任何一名同窗的引导”。

华农副传授赵哲回忆说,有频频凌晨1点摆布收到刘教员引导课题细节的信息;一把椅子他要坐到烂才肯换;去三亚南繁基地考查后,他不肯打车,请农场工人骑电动车送本身去高铁站。

这类严谨与朴素的作风深深影响着团队。张瑞祥说:“刘教员的上行下效让我大白,发展不仅是发表论文,更是要学会像科学家同样思索。”于PlantGPT开发早期,刘耀光指出焦点立意问题,并提出数个前瞻性子疑,“这类敏锐的科研嗅觉,为咱们扒开了迷雾”。

“刘院士每一年为本科生教学‘开学第一课’‘生物育种保障食粮安全’等专题,厚植学生‘三农’情怀。”华农生命科学学院党委书记吕剑红说。

采访时期,问和新年欲望,属马的刘耀光脱口而出:“多出结果。”

窗外,灯笼轻轻摇曳;室内,仪器发出低鸣。于平静的试验室里,水稻的基因暗码正被一一破解,芳华的科研之火正接续燃烧。他们用苦守诠释“天道酬勤”,用立异守护年夜国粮安——这是试验室里最稠密的年味,也是献给这个时代最结壮的祝愿。

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