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文｜《中國(guó)科學(xué)報(bào)》記者 李思輝 實(shí)習(xí)生 張曦月

2024年暑假，華中農(nóng)業(yè)大學(xué)作物遺傳改良全國(guó)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室的走廊里，博士生李威攥著手機(jī)，反復(fù)刷新郵箱。屏幕上最后一次顯示的論文狀態(tài)仍是“Under Review”（審稿中）。他帶著懷疑和焦慮，再次敲響了導(dǎo)師李一博辦公室的門。

“老師，如果《細(xì)胞》拒稿，那我畢業(yè)的時(shí)間……”話沒(méi)說(shuō)完，李威的聲音哽住了。這是他攻讀研究生9年來(lái)（其中讀博6年），投稿的第一篇文章。

李一博讓李威先坐下，拍了拍他的肩：“就算發(fā)不了頂刊，改投其他雜志也可以?？蒲胁恢皇菫榱税l(fā)論文，而是要做出真正有價(jià)值的東西?！崩钜徊┮呀?jīng)數(shù)不清是他第幾次和李威談心了，都是讀博士過(guò)來(lái)的，他懂李威的焦慮。

2025年清明節(jié)當(dāng)天，這篇由李威獨(dú)立一作、李一博獨(dú)立通訊的論文，被《細(xì)胞》正式接收。4月30日，論文正式上線。這是全球首個(gè)揭示水稻品質(zhì)耐高溫“雙生鎖”機(jī)制的研究。

李一博（左）與李威做實(shí)驗(yàn)張金光/攝

1 誰(shuí)說(shuō)“高溫?zé)o好米”roi即熱新聞——關(guān)注每天科技社會(huì)生活新變化gihot.com

長(zhǎng)江流域優(yōu)質(zhì)稻穩(wěn)產(chǎn)難，這一問(wèn)題長(zhǎng)期制約水稻產(chǎn)業(yè)升級(jí)，一度讓很多農(nóng)業(yè)研究人員感到無(wú)奈。每到盛夏，稻田溫度動(dòng)輒突破40℃，稻米外觀堊白增多、食味下降，產(chǎn)量暴跌30%~90%。李一博團(tuán)隊(duì)要解決的，正是這一困擾中國(guó)水稻產(chǎn)業(yè)數(shù)十年的難題。

研究始于2012年。彼時(shí)，李一博剛剛博士畢業(yè)做研究助理，就著手布局這個(gè)項(xiàng)目。

為了篩選出耐高溫的水稻品種，他們把目光投向了世界各地的種子資源，從菲律賓、印度、巴基斯坦、埃及等國(guó)家，收集了大量的水稻種子。這些種子被帶回武漢，在自然高溫環(huán)境下接受考驗(yàn)。

研究團(tuán)隊(duì)在武漢炙熱的稻田中“大海撈針”：從全球收集的1.2萬(wàn)份水稻種質(zhì)資源里篩選品質(zhì)耐高溫材料。他們堅(jiān)持“自然高溫篩選法”——拒絕溫室模擬，直接在武漢酷暑中種植鑒定。

2012年至2016年，他們從全球農(nóng)家種及國(guó)際水稻研究所引進(jìn)的上萬(wàn)份樣本中，最終篩選出了8份高溫下仍能正常灌漿的穩(wěn)定抗熱的核心種質(zhì)。此后又連續(xù)多年重復(fù)試驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)這些種質(zhì)不僅在常溫下品質(zhì)優(yōu)良，更在全球高溫極值年表現(xiàn)出驚人的耐熱性。

“就像古法淬火，高溫反而鍛造出好鋼?！崩钔忉?，他們從其中一份種質(zhì)中克隆出耐熱關(guān)鍵基因——QT12。該基因如同水稻內(nèi)置的“空調(diào)系統(tǒng)”：當(dāng)溫度超過(guò)34℃，QT12與NF-Y蛋白形成的“雙生鎖”啟動(dòng)，“攔住”高溫——既能維持儲(chǔ)藏蛋白正常合成，又能平衡淀粉有序積累，將稻米堊白率降低50%以上，同時(shí)顯著提高產(chǎn)量。

令人欣喜的是，研究團(tuán)隊(duì)通過(guò)將QT12抗性基因?qū)胨局髟云贩N中，在高溫環(huán)境下，水稻的產(chǎn)量和品質(zhì)都得到了顯著提升。在2024年長(zhǎng)江流域極端高溫下的大規(guī)模田間試驗(yàn)中，CRISPR編輯的QT12基因株系在武漢、杭州和長(zhǎng)沙的小區(qū)產(chǎn)量分別提升了92.5%、64.1%和54.7%，同時(shí)稻米的外觀和食味品質(zhì)也得到了極大改善。

2 9年磨一劍roi即熱新聞——關(guān)注每天科技社會(huì)生活新變化gihot.com

“從研一到博士9年，我一篇論文都沒(méi)發(fā)過(guò)，只是埋頭在田間、實(shí)驗(yàn)室里忙碌?！被貞涍@段征程，文章一作李威倍感辛酸。本科畢業(yè)于山東農(nóng)大的他，因?yàn)榧以诤?，選擇回到家鄉(xiāng)高校繼續(xù)深造。從研一開(kāi)始，他就全身心投入這個(gè)項(xiàng)目，這一干就是9年。

在這9年里，李威面臨著“不小的壓力”。讀博期間，身邊的同學(xué)有的通過(guò)發(fā)表小論文順利畢業(yè)，而他卻一篇論文都沒(méi)有發(fā)表過(guò)。他說(shuō)：“其實(shí)我也想發(fā)一些頂刊外的雜志，先解決有沒(méi)有的問(wèn)題。但導(dǎo)師讓我堅(jiān)信，這項(xiàng)研究意義重大，不要為了發(fā)一般的期刊而浪費(fèi)了時(shí)間精力。”

“結(jié)婚之后，老婆一直堅(jiān)信我可以成功，但家庭的責(zé)任和畢業(yè)的壓力讓我倍感焦慮。沒(méi)有論文、不抓緊畢業(yè)，家人都會(huì)有意見(jiàn)?！彼f(shuō)。為此，他多次找到導(dǎo)師李一博，表達(dá)自己的擔(dān)憂。

導(dǎo)師每次都請(qǐng)他在那張黑色的皮沙發(fā)上坐下，耐心地做他的思想工作——好飯不怕晚，這項(xiàng)研究非常有價(jià)值，再堅(jiān)持一下，專注研究本身，一定會(huì)出高水平的成果。

“我們做科研，是為了探索真理，做出真正對(duì)社會(huì)有價(jià)值的成果，而不是為了發(fā)論文而發(fā)論文。只要成果有價(jià)值，發(fā)在哪里都是值得的。寧可十年磨一劍，不發(fā)半篇湊數(shù)文?！崩钜徊┑脑捯淮未握f(shuō)服了學(xué)生，給了后者堅(jiān)持下去的信心。

當(dāng)他們的研究終于取得突破性進(jìn)展，克隆出耐熱關(guān)鍵基因QT12，并反復(fù)驗(yàn)證QT12能有效打破“高溫必減產(chǎn)、無(wú)好米”的魔咒，李一博終于松口，“現(xiàn)在，你可以寫(xiě)文章投稿了！”

李威在導(dǎo)師的指導(dǎo)下，結(jié)合大量研究資料，完成論文寫(xiě)作，并且在老師的建議下“鎖定頂刊”。論文最初投稿給《自然》，但未能送審。導(dǎo)師鼓勵(lì)他，三大頂刊都可以嘗試一下，這項(xiàng)研究值得頂刊選用。之后，他們決定轉(zhuǎn)投《細(xì)胞》，這就意味著他們必須根據(jù)后者的寫(xiě)作風(fēng)格，對(duì)內(nèi)容進(jìn)行較大調(diào)整。

當(dāng)時(shí)適逢李一博到澳大利亞參加國(guó)際植物分子生物學(xué)大會(huì)。在會(huì)議期間，除了作報(bào)告的時(shí)間，他幾乎時(shí)時(shí)刻刻都在思考論文的修改方向。從會(huì)議開(kāi)始前的準(zhǔn)備，到飛機(jī)上，再到會(huì)議現(xiàn)場(chǎng)，他的腦海里全是論文的內(nèi)容。白天開(kāi)會(huì)，晚上在QQ上和李威討論文章?；貒?guó)后，他立刻與李威投入修改工作。

他們對(duì)論文文本進(jìn)行反復(fù)修改，對(duì)每一個(gè)詞、每一句話都仔細(xì)斟酌，“不記得改了多少次”。投稿后，《細(xì)胞》審稿人對(duì)研究做了高度評(píng)價(jià)，也給出一些修改意見(jiàn)。終于，接近60頁(yè)的回復(fù)意見(jiàn)打動(dòng)了審稿人，后者給出了原則上接收的意見(jiàn)。

隨后他們?cè)诰庉嫷囊笙?，把論文的字?jǐn)?shù)從最初的12000多字壓縮到8000字左右，并對(duì)文章格式進(jìn)行了一些調(diào)整。經(jīng)過(guò)多輪修改，李一博對(duì)論文內(nèi)容了如指掌，甚至可以通篇背誦，這種嚴(yán)謹(jǐn)?shù)闹螌W(xué)態(tài)度深深感染了李威。

“這才是真正的科研訓(xùn)練?！崩钜徊└嬖V《中國(guó)科學(xué)報(bào)》，當(dāng)2025年元宵節(jié)前后論文進(jìn)入小修階段時(shí)，李威已能從容應(yīng)對(duì)審稿人的刁鉆問(wèn)題。最終，這篇由師生二人包攬“唯一一作+唯一通訊”的論文，成為《細(xì)胞》創(chuàng)刊以來(lái)水稻研究領(lǐng)域極為少見(jiàn)的一篇“雙獨(dú)立”研究。

3 基因出田，產(chǎn)業(yè)“追著跑”roi即熱新聞——關(guān)注每天科技社會(huì)生活新變化gihot.com

華中農(nóng)業(yè)大學(xué)相關(guān)負(fù)責(zé)人告訴《中國(guó)科學(xué)報(bào)》，這項(xiàng)研究的另一個(gè)特點(diǎn)是模式創(chuàng)新——采取“邊研究、邊開(kāi)發(fā)、邊應(yīng)用”的新型產(chǎn)學(xué)研合作模式，研發(fā)團(tuán)隊(duì)在未發(fā)表成果之前就已與隆平高科、安徽荃銀、北京金色農(nóng)華、湖北荃銀、揚(yáng)子江種業(yè)等多家國(guó)內(nèi)龍頭企業(yè)達(dá)成轉(zhuǎn)化開(kāi)發(fā)意向協(xié)議。

這些企業(yè)擬通過(guò)技術(shù)許可、聯(lián)合育種等模式，把QT12基因盡快應(yīng)用于主栽品種。

李一博告訴《中國(guó)科學(xué)報(bào)》：“我們的研究本來(lái)就是從生產(chǎn)中來(lái)，就是要解決農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中遇到的實(shí)際問(wèn)題，現(xiàn)在能夠快速應(yīng)用到生產(chǎn)中去，是對(duì)我們科研工作最大的肯定?！?

企業(yè)對(duì)這一成果充滿期待。隆平高科有關(guān)負(fù)責(zé)人表示：“李一博教授團(tuán)隊(duì)的研究成果對(duì)種業(yè)發(fā)展具有重要意義。我們一直致力于培育優(yōu)質(zhì)高產(chǎn)的水稻品種，但水稻不耐高溫問(wèn)題一直是制約我們發(fā)展的瓶頸?，F(xiàn)在有了這個(gè)成果，我們有信心培育出更適應(yīng)高溫環(huán)境的水稻品種，提高水稻的產(chǎn)量和品質(zhì)，為農(nóng)戶帶來(lái)更多收益。”

論文發(fā)表當(dāng)天舉行的成果發(fā)布會(huì)現(xiàn)場(chǎng)，李威坐在導(dǎo)師李一博身后，表現(xiàn)出難得的松弛感。他說(shuō)，自己有一種“終于解脫了的快樂(lè)”。

９年前，那個(gè)青澀的小伙，大概不會(huì)想到，他用9年的苦心煎熬，熬出了這么一劑神奇魔法藥水——不僅有望解決高溫減產(chǎn)的問(wèn)題，還可能給整個(gè)水稻產(chǎn)業(yè)的發(fā)展帶來(lái)一場(chǎng)變革。

論文鏈接：

https://doi.org/10.1016/j.cell.2025.04.011

本文鏈接：http://jphkf.cn/news-8-4052-0.html碩博9年才發(fā)表第一篇論文，導(dǎo)師：“好飯不怕晚”

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