【中國夢·踐行者】
中國科學(xué)院院士劉耀光扎根研究：解碼雜交稻 育出"紫晶米"
大洋網(wǎng)訊 去年11月28日，中國科學(xué)院公布2017年院士增選結(jié)果，華南農(nóng)業(yè)大學(xué)劉耀光教授當(dāng)選生命科學(xué)和醫(yī)學(xué)學(xué)部院士，這是華南農(nóng)業(yè)大學(xué)培養(yǎng)的第12位院士。劉耀光近日接受采訪時(shí)表示，當(dāng)選院士更是對(duì)自己的鞭策，要繼續(xù)努力探索，爭取科研新發(fā)現(xiàn)。
劉耀光是恢復(fù)高考后的首批大學(xué)生，他在華南農(nóng)大開始大學(xué)生涯，在國外求學(xué)工作幾年后回到華南農(nóng)大。多年來，他扎根植物育性發(fā)育的分子遺傳基礎(chǔ)和基因工程研究，相當(dāng)重要的工作就是研究雜交水稻為何能在生產(chǎn)上成功利用雜種優(yōu)勢背后的原因。
隨著劉耀光當(dāng)選院士，華南農(nóng)業(yè)大學(xué)“一門三院士”的佳話開始流傳。中國現(xiàn)代稻作科學(xué)主要奠基人丁穎是盧永根的老師，劉耀光又是盧永根的學(xué)生，三人先后當(dāng)選中國科學(xué)院院士。
劉耀光，植物遺傳學(xué)家，華南農(nóng)業(yè)大學(xué)教授。1981年畢業(yè)于華南農(nóng)業(yè)大學(xué)（原華南農(nóng)學(xué)院），1988年獲日本香川大學(xué)碩士學(xué)位，1991年獲日本京都大學(xué)博士學(xué)位。現(xiàn)任亞熱帶農(nóng)業(yè)生物資源保護(hù)與利用國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室副主任。主要從事植物育性發(fā)育的分子遺傳和基因工程研究。在水稻細(xì)胞質(zhì)雄性不育與恢復(fù)性、雜種不育與親和性、光溫敏不育性等遺傳系統(tǒng)的基因克隆和分子作用機(jī)理方面取得了系統(tǒng)性、創(chuàng)新性研究成果。發(fā)現(xiàn)植物細(xì)胞質(zhì)雄性不育與育性恢復(fù)都是由線粒體基因與細(xì)胞核基因互作所控制，闡明了線粒體不育基因的起源進(jìn)化和分子作用機(jī)制；揭示了復(fù)合座位多基因互作控制植物雜種不育性與親和性的遺傳機(jī)理，并創(chuàng)建了雜種親和的新技術(shù)；開發(fā)了多項(xiàng)新生物技術(shù)。
1997年獲“國家杰出青年基金”，2002年受聘教育部“長江學(xué)者”特聘教授，2004年獲全國五一勞動(dòng)獎(jiǎng)?wù)拢?012年入選廣東省“南粵百杰”，2014年獲“全國優(yōu)秀科技工作者”稱號(hào)，2017年當(dāng)選中國科學(xué)院院士。
雜交水稻背后的“秘密”
植物育性發(fā)育的分子遺傳基礎(chǔ)和基因工程研究是劉耀光的重點(diǎn)研究領(lǐng)域。在水稻細(xì)胞質(zhì)雄性不育與恢復(fù)性、雜種不育與親和性、光溫敏不育性與育性轉(zhuǎn)換等遺傳系統(tǒng)的基因克隆和分子作用機(jī)理方面取得了系統(tǒng)性、創(chuàng)新性研究成果。
在中國，人們對(duì)雜交水稻并不陌生。中國雜交稻已推廣應(yīng)用到30多個(gè)國家，最初，盡管人們能成功研制雜交水稻，但水稻雜交育種材料育性調(diào)控的內(nèi)在道理卻還沒人能說得清。研究現(xiàn)象背后的原因，就是劉耀光的工作。
“我們在雜交稻育種應(yīng)用上取得了巨大的成功，但如何進(jìn)行雜交稻的育性轉(zhuǎn)換、育性控制是不清楚的?！眲⒁庹f，“做科研，我們就是要追根問底，既要知其然，也要知其所以然?！?/p>
在某種程度上，這是一場科研上的“賽跑”。雜交稻的育性控制研究難度很大，國際上很多實(shí)驗(yàn)室都在嘗試解決。盡管遇到不少困難，但劉耀光在努力過程中也不斷有新的發(fā)現(xiàn)，在國內(nèi)外發(fā)表了一系列論文，獲得了8項(xiàng)專利，連續(xù)多年成為全球?qū)W術(shù)界論文“高被引學(xué)者”。
在這一研究領(lǐng)域，劉耀光和他的團(tuán)隊(duì)給出的是世界級(jí)的研究成果，人們對(duì)雜交水稻材料的理解已經(jīng)越來越深入。
近年來，“基因編輯”技術(shù)受到國際社會(huì)的廣泛關(guān)注。依靠基因編輯技術(shù)，人類能夠?qū)δ繕?biāo)基因進(jìn)行“編輯”，實(shí)現(xiàn)對(duì)特定DNA片段的敲除、插入等。在植物基因編輯技術(shù)方面，劉耀光團(tuán)隊(duì)研究開發(fā)了一個(gè)基因編輯載體系統(tǒng)，也開發(fā)了與之配套的編輯結(jié)果分析解碼軟件。
據(jù)了解，該載體系統(tǒng)在國際上應(yīng)用非常廣泛，目前每個(gè)月有幾千次的訪問量。
科研團(tuán)隊(duì)佳績頻傳
1977年，劉耀光成為恢復(fù)高考后的第一批大學(xué)生，進(jìn)入華南農(nóng)業(yè)大學(xué)遺傳育種專業(yè)學(xué)習(xí)。大學(xué)畢業(yè)后，劉耀光在工作崗位上繼續(xù)學(xué)習(xí)，并于1984年考上了華南農(nóng)業(yè)大學(xué)盧永根教授的碩士研究生，獲得了選派出國留學(xué)的機(jī)會(huì)。博士畢業(yè)后，劉耀光在日本一家植物生物技術(shù)研究所工作。
1996年6月，劉耀光從日本回到了母校華南農(nóng)業(yè)大學(xué)?！爱?dāng)時(shí)我也沒有過多的想法，盧老師告訴我學(xué)校建立了一個(gè)遺傳工程研究室，我就回來了。當(dāng)時(shí)實(shí)驗(yàn)室只有一些基本的研究條件，和國外有較大的差距。”在剛回國的幾年時(shí)間里，劉耀光就獲得國際合作、國家“863”、“973”計(jì)劃、國家轉(zhuǎn)基因植物產(chǎn)業(yè)化、國家自然科學(xué)基金、省自然科學(xué)基金等各級(jí)課題資助。
20多年過去，劉耀光在育性分子遺傳調(diào)控和DNA操作與基因編輯技術(shù)等領(lǐng)域取得了有重要理論意義和應(yīng)用價(jià)值的系統(tǒng)性創(chuàng)新成果。在植物育性分子遺傳機(jī)理研究取得重要?jiǎng)?chuàng)新成果，解決了作物遺傳育種中育性控制的基礎(chǔ)理論問題。
近年來，劉耀光所帶領(lǐng)的科研團(tuán)隊(duì)佳績頻傳：成功克隆了野敗型細(xì)胞質(zhì)雄性不育基因，開發(fā)了新版基因組編輯工具軟件包，網(wǎng)站月均使用2000多次，研發(fā)了高效的多基因載體系統(tǒng)（TransGene Stacking Ⅱ），并一次聚合8個(gè)基因，培育出全球首例胚乳富含花青素的“紫晶米”。
“一門三院士”成佳話
對(duì)增選為中科院院士，劉耀光認(rèn)為這對(duì)自己提出了更高的要求?！翱茖W(xué)是無止境的，解決了一個(gè)問題，就會(huì)出現(xiàn)新的問題，個(gè)人的力量雖然有限，但我會(huì)繼續(xù)探索，希望還能有新的發(fā)現(xiàn)?！?/p>
值得一提的是，華南農(nóng)大作物遺傳育種專業(yè)一門3院士：丁穎院士、盧永根院士、劉耀光院士。丁穎是中國現(xiàn)代稻作科學(xué)主要奠基人，農(nóng)業(yè)高等教育先驅(qū)。1955年當(dāng)選為中國科學(xué)院學(xué)部委員（院士）。丁穎院士的學(xué)生盧永根教授1993年當(dāng)選中國科學(xué)院院士；盧永根院士的學(xué)生——?jiǎng)⒁饨淌?017年當(dāng)選中國科學(xué)院院士。
采訪中，劉耀光說，“一門三院士”的說法讓自己深感榮幸，不管是丁穎教授還是盧永根教授，都是自己學(xué)習(xí)的榜樣?！斑@是一種科學(xué)精神的傳承，我也希望把這份薪火傳遞下去?！?/p>
“盧老師是一個(gè)生活簡樸、科研踏實(shí)、學(xué)風(fēng)嚴(yán)謹(jǐn)?shù)娜恕１R老師還將畢生積蓄的880多萬元捐獻(xiàn)出來資助學(xué)生和老師。”在盧永根院士的言傳身教下，多年來，劉耀光不僅生活簡樸，在科研經(jīng)費(fèi)的使用上也非常節(jié)約，堅(jiān)持把錢用在刀刃上，讓科研經(jīng)費(fèi)發(fā)揮最大的作用。
劉耀光還有一個(gè)特點(diǎn)，就是喜歡自己動(dòng)手做實(shí)驗(yàn)。他說，實(shí)驗(yàn)室是自己生活的一部分。同事們說，劉耀光除了外出講學(xué)、開會(huì)，每天都會(huì)來到實(shí)驗(yàn)室，并且最后一個(gè)離開，逢年過節(jié)也不例外。
劉耀光說，自己喜歡親自動(dòng)手，一站在實(shí)驗(yàn)臺(tái)旁，就特別興奮，思路馬上敏捷起來?！艾F(xiàn)在世界變化太快，新技術(shù)、新材料、新方法層出不窮，只有自己動(dòng)手才能真實(shí)感受到這種變化?！?/p>
文／廣報(bào)全媒體記者徐靜 通訊員楊志群、方瑋、謝韓
圖／廣報(bào)全媒體記者王維宣
