今年4月,,中國種子生命科學(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,,這也是中國自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的首張育種超級(jí)芯片,。這張帶來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)過大片的農(nóng)田,,只要發(fā)現(xiàn)地里一兩棵作物長得好,他就會(huì)將作物摘回去,,交給父親存放起來,,以待來年作為種苗。
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)問題,沒辦法被農(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)松難以釋懷。
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,、美國希瑞斯公司科學(xué)家,、美國孟德爾生物技術(shù)公司高級(jí)科學(xué)家。但如何提高國內(nèi)育種水平,,一如既往縈繞在他心頭,。
2005年,周發(fā)松來到美國希瑞斯公司工作,。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”中國需要的水稻,。
2010年,,周發(fā)松回國與多位科學(xué)家共同創(chuàng)建中國種子生命科學(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,包含幾萬億的信息,,在這海量信息中,,提取出有價(jià)值的200多萬條信息,繼而通過對(duì)比,,精選出不到10萬條寫入育種芯片中,。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)域中國自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的第一,。
周發(fā)松說,借助這一芯片,,水稻育種將迎來革命,。過去,,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)試成千上萬種病毒,。過去,專家培養(yǎng)新品種主要靠經(jīng)驗(yàn),,要等植株長大才能檢測(cè)結(jié)果?,F(xiàn)在在實(shí)驗(yàn)室就能通過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)