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鄧秀新在實驗室。

1986年鄧秀新(左)與導師章文才的合影。

1989年鄧秀新(左)與美國老師合影。受訪者供圖
題目是“利用原生質技術篩選抗旱耐鹽堿柑橘突變體”,申請書一共10多頁都是手寫的,圖片是自己沖洗的細胞再生黑白照片……時隔30多年,中國工程院院士鄧秀新對中標第一個國家自然科學基金項目的記憶依然清晰。
“獲得國家自然科學青年科學基金(以下簡稱青年基金)項目不僅為我啟動科學研究提供了一筆不菲的經費,更重要的意義在于給我提供了獨立開展科研的難得機會。”作為早期青年基金獲得者之一,鄧秀新在近日接受《中國科學報》采訪時表示,“它幾乎成了我人生的一個轉折點!”
在青年基金的支持下,鄧秀新正式走上柑橘研究之路。多年來,他帶領團隊率先建立起一套完整的柑橘細胞工程技術體系,成功應用于種質創新與遺傳改良。
晚熟臍橙、早熟蜜橘、其他各種各樣的柑橘……農業界公認,今天的柑橘越來越好吃,這位“柑橘院士”功不可沒!
38800021,“幸運”變“牽掛”
時間回到20世紀七八十年代,鄧秀新是那個時代的“幸運兒”——1977年考上湖南農學院園藝系果樹學專業、成為國家恢復高考后的第一屆大學生;1982年考入華中農學院(現華中農業大學)園藝系果樹學專業,師從我國柑橘學科奠基人之一、果樹學家章文才教授;1987年成為我國第一位果樹學博士。
就在他博士畢業的那一年,國家自然科學基金委員會設立了專門培養青年科研人員的青年基金。
對鄧秀新而言,一切都來得剛剛好。鄧秀新和章文才先生商量后,決定以“利用原生質技術篩選抗旱耐鹽堿柑橘突變體”為題申請青年基金,“想試試看這個領域還能做些什么事”。
1988年6月,鄧秀新從武漢赴北京參加項目答辯。“和當年去參加高考的心情一樣,一點都不緊張,嘻嘻哈哈地就去了。”當時,不到30歲的鄧秀新對這次答辯會給他帶來什么毫無概念,只有對科學的滿腔熱情。
按現在的眼光看,那是一次充滿“古早味”的答辯:10多頁的申請書是鄧秀新一筆一畫手寫的,里面有關原生質體的照片也是他自己在暗室里沖洗的,位于北京昌平某培訓學校答辯現場的提綱是他用毛筆寫下的……
不久后,鄧秀新申請的項目通過了,項目批準號為38800021,獲批3萬元經費。他喜出望外:“要知道,我們當時一個月的工資才六七十塊錢,這3萬塊錢可以做多少事啊!”
原本三年的青年基金項目剛運行半年,一個新機會出現了。1989年7月10日,他以訪問學者身份被公費派往美國佛羅里達大學柑橘研究及教育中心開展研究,期限一年。在那里,實驗室的研究條件和柑橘產業的發達程度讓鄧秀新羨慕不已:“實驗室需要試劑打個電話就能送來,柑橘林一望無際,肥水管理、果實分級、包裝全自動化。”
對一個剛參加工作不久的年輕人而言,更有吸引力的是美國的工作機會。“那時如果想留在美國,比較容易獲得博士后的工作機會,年薪2萬到3萬美元。”一年時間過得很快,訪學快結束時,鄧秀新面臨選擇。
“沒想那么多,我第一反應是,不僅留學的費用是國家提供的,更重要的是還承擔著一個青年基金項目,不能對不住國家、虧欠國家。”帶著這個樸素的想法,鄧秀新像一只飛上藍天的風箏,被青年基金“拽”了回來。1990年7月10日,他按期回國,一天都不差。
回憶起這段往事,鄧秀新感嘆:“無意中,青年基金竟然成為我對祖國的一種‘牽掛’,把我拉回到研究柑橘的人生軌道上,這條軌道一直通往今天。如果沒有青年基金,我不知道現在會在哪里、會做什么研究。”
“問題”驅動,成就“中國橙”
家國情懷根植在鄧秀新的內心深處,也讓他在開展科研工作中始終心系國家產業需求。“從事農業科研,應當堅持‘問題’驅動。”他強調。
早在申請青年基金時,鄧秀新就已經開始踐行這一理念。20世紀80年代,我國柑橘產業大都在浙江沿海地區,那里鹽堿問題比較突出,加之不斷有凍害發生,增加產量的頭等難題就是如何克服這些障礙,種植出好的果樹。
攻讀博士期間,鄧秀新攻克了柑橘原生質體培養及植株再生技術。“當時,‘原生質體’技術是生命科學領域的前沿技術,全國也沒有幾家實驗室能做。特別是在木本植物上,我們華中農業大學的實驗室是領先的。”他說,“簡單地說,這項技術是在細胞層面改良植物的性狀,從而高效培育出新品種。”
隨著實驗的開展,他發現實驗室里看似完美的設計,往往難以應用到果園中去。例如,抗寒、耐鹽這些抗性的產生卻付出了能量的代價,導致柑橘產量降低或品質變差。與此同時,我國產業結構發生變化,柑橘種植的陣地逐漸從浙江沿海轉移到中西部如湖南、湖北、廣西、云南一帶,抗寒、耐鹽的需求不再,鄧秀新就果斷放棄了這條技術路線。
同樣在20世紀80年代,隨著人們生活水平的提高,市場對柑橘提出了新的需求。“吃一口,吐很多籽出來,影響口感,看起來也不太雅觀。”鄧秀新說。這個新需求也被當時已經年過八旬的章文才教授看在眼里。他交給鄧秀新一個任務——能不能通過細胞工程的辦法把柑橘的籽去掉,把我國地方柑橘品種籽多的問題解決,變成無核(籽)的品種?
“這既是基礎研究,又是育種方法創新,要經過不斷探索,走出一條別人沒走過的路。”鄧秀新表示。
接下來的近40年時間里,他帶領團隊對這個基礎科學問題展開了持續攻堅。多年來,他先后獲得了19個國家自然科學基金項目的支持,涵蓋了大部分類型,包括面上項目、重點項目、國家杰出青年科學基金項目、創新研究群體項目等。
2015年,他們通過不斷嘗試,最終利用細胞融合技術,建立起一條新的無核品種培育途徑,一步培育出無核品種——“華柚二號”和“華柚三號”,大大提高了育種效率。
不僅如此,近年來,他們還完成了首例柑橘基因組測序和8個不同柑橘類型的基因組測序,發掘了控制柑橘多胚以及紅色等多個性狀的基因,建立遺傳轉化體系,為中國柑橘進入設計育種時代奠定了基礎。
“腳踏”最實際的問題,“頭頂”最前沿的科學,不僅成為鄧秀新的成功“密碼”,還同時推動中國柑橘基礎研究水平進入世界前列。如今,果肉細、味香甜、果核少、外觀好的“中國橙”已成為一道亮麗的風景,惠及大眾。
對于未來的農業科學,鄧秀新的觀點是,“農業科學已經到了轉變科研范式的十字路口。作為一門實戰性和應用性很強的學科,研究者應當走出實驗室,去田間、果園、養殖場,在那里尋找基礎科學研究的問題”。
經費增加,年輕人也在增加
回首近40年的科研人生,鄧秀新最難忘的仍然是作為起點的青年基金。“不只是一筆錢,還給了我獨立開展科研的機會。”他告訴《中國科學報》。
那個年代,中國科研管理尚未建立起課題組長負責制(PI制),科研經費都是自上而下地劃撥給某研究室。“年輕人有想法,想要獨立做點事情相當難。”鄧秀新說,感恩青年基金為他打開一扇獨立研究的大門。
和同齡的科學家交流時,鄧秀新發現,大家都有共同的感受。“青年基金培養和支持了一批年輕人獨立地走上科研的道路,這一批人已經成為當今中國基礎研究的主力。”對此,他感到很欣慰。
正是有了這樣的切身體會,已經成為科研界“老兵”的鄧秀新一直對青年科研人的成長格外關心。
“最近幾年,我觀察到一個比較揪心的事,高校、研究所里青年科研人員臉上的笑容少了,經常把‘擺爛’‘躺平’掛在嘴邊,甚至真的這樣做。”鄧秀新嚴肅地說。
為什么會這樣?他的反思是,“我們對青年科研人員的支持還是太少了!”近年來,盡管國家在科研經費上的投入不斷增加,但從事科研的年輕人也在增加。用鄧秀新的話說,“每個人得到的‘餅’反而少了”。
一個比較普遍的現象是,一個沒有留學背景、剛畢業的博士,如果沒有像青年基金一樣的項目支持,獨立做科研很難。他們一般會從助教做起,在最富有創造力和熱情的時候,時間和精力會被教學和其他行政事務擠占得所剩無幾,科研只能“跟著做”。“熬”成副教授之后,他們創造力降低、開始為文章“點數”所累,逐漸偏離攻克科學問題的初心。
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