今年4月,中國(guó)種子生命科學(xué)技術(shù)中心研制出世界上第一張水稻全基因組育種芯片,,這也是中國(guó)自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的首張育種超級(jí)芯片。這張帶來(lái)水稻育種革命的芯片上,,深深烙印下周發(fā)松的名字,。
在江漢平原農(nóng)村長(zhǎng)大的周發(fā)松,從小就對(duì)農(nóng)作物格外有興趣,。上學(xué)路上,,經(jīng)過(guò)大片的農(nóng)田,只要發(fā)現(xiàn)地里一兩棵作物長(zhǎng)得好,,他就會(huì)將作物摘回去,,交給父親存放起來(lái),以待來(lái)年作為種苗,。
1979年,,周發(fā)松考上了華中農(nóng)業(yè)大學(xué),并選擇了遺傳育種專業(yè),,真正接觸了育種的科學(xué)前沿,。周發(fā)松也真切體會(huì)到其中的辛苦:一塊10多畝的試驗(yàn)田,有10多萬(wàn)份樣本植株材料,,需要逐一進(jìn)行觀察并作記載,。但這樣傳統(tǒng)科研方式效率極低,培育一個(gè)新品種至少要8到10年,,而且數(shù)據(jù)誤差不容易控制,。很多花了數(shù)十年研究出的成果,最終因?yàn)榇嬖谝粌蓚€(gè)問(wèn)題,,沒(méi)辦法被農(nóng)民接受,。
如何讓育種效率更高、更精準(zhǔn),?這個(gè)難題讓周發(fā)松難以釋?xiě)选?/p>
1995年,,周發(fā)松被公派到丹麥皇家農(nóng)牧大學(xué)留學(xué)。從此他的履歷表上留下一連串輝煌足跡:丹麥皇家農(nóng)牧大學(xué)分子病理學(xué)博士,、康乃爾大學(xué)副研究員,、美國(guó)希瑞斯公司科學(xué)家、美國(guó)孟德?tīng)柹锛夹g(shù)公司高級(jí)科學(xué)家,。但如何提高國(guó)內(nèi)育種水平,,一如既往縈繞在他心頭。
2005年,,周發(fā)松來(lái)到美國(guó)希瑞斯公司工作。首次進(jìn)入生物技術(shù)公司工作,,周發(fā)松的第一感覺(jué)是震撼,,之前在實(shí)驗(yàn)室研究時(shí),,提取的只是兩三個(gè)基因,而生物技術(shù)公司的目標(biāo)是提取兩三萬(wàn)個(gè)基因后進(jìn)行篩選,,找到幾個(gè)功能性基因,。這給周發(fā)松啟發(fā),能不能借助水稻基因圖譜,,“量身定做”中國(guó)需要的水稻,。
2010年,周發(fā)松回國(guó)與多位科學(xué)家共同創(chuàng)建中國(guó)種子生命科學(xué)技術(shù)中心,,擔(dān)任基因組育種部總監(jiān),。他和團(tuán)隊(duì)開(kāi)始研究水稻育種全基因芯片。在已破譯的水稻基因圖譜中,,包含幾萬(wàn)億的信息,,在這海量信息中,提取出有價(jià)值的200多萬(wàn)條信息,,繼而通過(guò)對(duì)比,,精選出不到10萬(wàn)條寫(xiě)入育種芯片中。今年4月,,這一世界上首個(gè)水稻全基因組育種芯片正式發(fā)布,,這也創(chuàng)造了育種芯片領(lǐng)域中國(guó)自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的第一。
周發(fā)松說(shuō),,借助這一芯片,,水稻育種將迎來(lái)革命。過(guò)去,,專家研究水稻某種抗病性,,要培養(yǎng)植株,然后讓它接種特定病毒,。但一次只能測(cè)試一項(xiàng)病毒,。借助芯片,專家在實(shí)驗(yàn)室電腦上就能一次測(cè)試成千上萬(wàn)種病毒,。過(guò)去,,專家培養(yǎng)新品種主要靠經(jīng)驗(yàn),要等植株長(zhǎng)大才能檢測(cè)結(jié)果?,F(xiàn)在在實(shí)驗(yàn)室就能通過(guò)芯片考察各種基因特性,,將體現(xiàn)抗旱、抗病,、高產(chǎn)等基因的植株進(jìn)行雜交重組,,“量身定做”出最優(yōu)的品種。
目前,超級(jí)芯片已應(yīng)用到國(guó)內(nèi)最先進(jìn)的綠色超級(jí)稻研發(fā)中,。周發(fā)松透露,,借助芯片設(shè)計(jì),將培育出少打農(nóng)藥,、少施肥,、農(nóng)民少耕作,但不減產(chǎn)的優(yōu)質(zhì)稻種,。(匡志達(dá) 鐘沖 孫桂東),。(生物谷Bioon.com)