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擁有自主知識産權 哈工大博士生種出“太空水稻”
2023-04-03 10:29:14來源: 生活報編輯: 劉才星責編: 趙瀅溪

  7年前,曾德永懷揣太空育種夢,保送到哈工大攻讀碩士研究生,開啟空間環境誘變機制研究之路,也開始了一名“稻田守望者”的生活。2016年4月,他小心翼翼地抱著2000粒稻種,坐上從大連開往哈爾濱的火車。這些種子剛剛乘坐“實踐十號”衛星從太空返回地面,經歷了一場神奇的“天地之旅”後,將在廣袤的黑土地上驗證科學的奇跡。他要將這些萬里挑一的“種子選手”帶回哈工大,進行精心培育。

  7年來,他往返于實驗室和實驗田。不僅在基礎研究方面取得了一系列成果,還培育出了擁有自主知識産權的水稻新品種。曾德永作為哈工大醫學與健康學院空間生物學效應團隊的一名博士生,如今他即將畢業,開啟人生新征程。接下來,他種植的這些種子將繼續遨遊太空,進一步驗證科學的奧秘……

  “從實驗室到田間地頭, 才是最好的青春”

  2016年,懷揣對空間生命科學的嚮往,曾德永被保送到哈工大食品科學與工程學科空間生物學效應團隊(2021年轉到醫學與健康學院),跟隨盧衛紅教授攻讀碩士研究生,開啟了空間環境誘變機制研究的碩博之路。

  “空間搭載的種子數量極少,每一粒都特別珍貴,必須要精心呵護才行……”曾德永説。

  從發芽到移栽,從分蘗到成熟,每一株水稻的高矮胖瘦、生長變化,曾德永都記得清清楚楚,在他心裏,一粒種子就是一個生命,每一天都會帶給他成長的驚喜。

  “第一次看見一望無際的稻田,真的太震撼了。”直到今天,説起導師盧衛紅教授第一次帶他來到太空育種實驗基地的情景,曾德永仍然記憶猶新。

擁有自主知識産權 哈工大博士生種出“太空水稻”

曾德永在田間

  從那一刻起,他就愛上了這片“希望的田野”。“我喜歡這種接地氣的研究,從實驗室到田間地頭,這才是最好的青春。”曾德永説。

  沉甸甸的稻穗,就是最好的回報

  “你能想像,紅色的、紫色的水稻是什麼樣的嗎?”曾德永説,空間環境十分複雜,而且誘變具有隨機性,這就導致從太空返回後的水稻誘變五花八門。只有對每一株水稻進行密切地跟蹤分析,才能準確掌握水稻的空間誘變機理,為空間誘變後水稻新品種的選育提供理論支撐。

  在團隊合作教師們的指導下,曾德永細心記錄水稻的葉片高度、顏色、倒伏、抗逆、結穗等每個細節,仔細甄別性狀表型與蛋白基因之間的關聯。

  太空育種與傳統育種技術相比,能在更短時間內提高農産品品質,或者創造出新的植物品種,但是這個研究過程卻是漫長的。

  “一顆種子從太空育種到正式投産,最快也需要七八年甚至十幾年時間。”曾德永説,經過太空輻射之後的種子,要5年左右才能跟蹤到能夠穩定遺傳的改變,還要經過2年的DUS(特異性、一致性和穩定性)測試以及區域實驗,才能向國家專業機構申請品種審定,審定通過後才能獲得投産的“通行證”。

  水稻的生長週期正是蚊蟲肆虐的季節,每天在稻田裏摸爬滾打的他經常被咬得遍體鱗傷,卻始終樂在其中,因為那些沉甸甸的稻穗,就是最好的回報。

  7年堅守,他的努力有了“成果”

  曾德永是盧衛紅教授團隊第一個從事太空育種研究的博士生。在導師眼裏,他就是那個傳説中“別人家的孩子”——勤奮、執著、堅毅,能吃苦、肯付出,就連博士畢業論文的工作量幾乎都是別人的兩倍以上。

擁有自主知識産權 哈工大博士生種出“太空水稻”

導師盧衛紅教授指導曾德永做研究

  “太空育種週期長,不可控因素大,能不能出成果、什麼時候才能出成果,都很難預料。”盧衛紅教授説,“面對這種煎熬,如果沒有一股執著勁,是沒辦法堅持下去的。”

  功夫不負有心人。在盧衛紅教授與崔傑副教授的指導下,2020年,曾德永的第一項研究成果在國際上空間生命科學領域唯一一本SCI雜誌《空間生命科學研究》上發表。

  隨後,他又陸續發表了6篇知名學術期刊SCI論文,從基因組水準、轉錄水準、蛋白水準以及代謝水準等多方面拓展了對空間生物學效應以及空間誘變育種機制的研究。

  他還培育了擁有自主知識産權的2個水稻新品種“哈工航1號”和“哈工航2號”,其中“哈工航1號”的抗倒伏性、抗病蟲害性、分蘗數得到增強,“哈工航2號”的鎘吸收能力降低,分蘗數、千粒重得到增強,而且維生素B6、蛋白質含量也更高。

擁有自主知識産權 哈工大博士生種出“太空水稻”

搭載“實踐十號”返回的水稻種子

  為了心中的太空育種夢,曾德永兩次放棄出國留學深造的機會,毅然選擇留在田間。“因為水稻需要年年種啊,我離開了水稻怎麼辦?”曾德永笑著説。

  2022年以來,曾德永參與設計的神舟十四號、空間站模式植物暴露平臺搭載水稻種子的試驗方案相繼通過論證。

  如今,神舟十四號搭載的水稻種子已經過公證,正在實驗田裏靜待萌芽,他又投身到空間站艙外暴露搭載的研究工作中。“接下來這些種子將繼續遨遊太空,進一步驗證科學的奧秘……”曾德永説,他對這些即將“上天入地”的種子充滿期待。(生活報記者 呂曉艷)

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