【中國科學報】何祖華：一腳田間 一腳前沿
來源：中國科學報 張雙虎 黃辛【字號：大 中 小】
2021年9月，何祖華（左前）帶領學生在松江農場。受訪者供圖
“往年這個時候，我們正在稻田里呢。”電話里，中科院分子植物科學卓越創新中心研究員何祖華的語調中透著無奈。
從1983年進入碩士導師申宗坦（我國著名水稻遺傳育種專家）的課題組，一頭扎進水稻抗瘟性遺傳育種研究，到近日被上海市科協推選為“最美科技工作者”，何祖華在水稻育種領域已經“深耕細耘”了40年。
40年來，何祖華一腳田間，一腳前沿，除在《科學》《細胞》《自然》等刊物發表多篇重要論文外，還將研發的廣譜抗病基因無償提供給多個種業公司和育種專家。目前，使用該基因的抗病高產新品種已累計推廣3000多萬畝，在農業增產、農民增收方面取得巨大的經濟與社會效益。
談到取得的成就，何祖華認為這得益于團隊能夠“堅持不懈，久久為功”。
將“粗”活做“細”
“做作物抗病遺傳育種研究，光進行理論研究不行，必須扎根到田里去。”何祖華說。
水稻抗病研究需要到稻田用注射器給水稻接種病原（像人們打防疫針一樣），然后觀察發病情況，找到具有優良性狀的目標株，再進行多次雜交、回交、篩選……
選出具有優良性狀的“材料”后，再到不同的地塊去“驗證”，即到位于不同水稻產區的山區 “病圃（讓水稻自然發病進行觀察研究的基地）進行“自然鑒定”，并在不同條件的實驗基地試種。幾十年來，何祖華的足跡遍及海南、福建、江西、廣東、廣西、湖南、湖北、浙江、黑龍江等種植水稻的地方。而到分子植物科學卓越創新中心位于上海松江和海南南繁的研究基地更是“家常便飯”。
“這些地方每年都要去幾次，但今年因為疫情原因去不了了，只能請當地人幫我們種、幫我們看，遇到情況拍照片發過來。”何祖華不無遺憾地說。
“只要水稻病了，何老師時不時就來看看。”駐守在松江實驗田的工程師劉繼云說，“每逢播種、插秧、接種、收獲等關鍵時間節點，何老師一定會親自下田，指導學生做好性狀考察和記錄。”
何祖華這種凡事親力親為的習慣從學生時代就養成了。導師申宗坦治學嚴謹，對學生的要求也很嚴，學生的田間記載本必須清清楚楚寫上雜交組合、播種期、始穗期、齊穗期等細節。
“記得當時苗期接種稻瘟病，先生（申宗坦）要求每粒種子必須隔1厘米播種。”何祖華回憶說，“有次要接種上千個株系，就叫來幾個同系的師弟幫忙，先生不放心，就在邊上監督。”
受導師影響，何祖華團隊的試驗田里，水稻插秧時縱、橫向間隔的尺寸也整整齊齊。
“工作做扎實細致才不會出錯，哪些稻株可能是好的，哪些可能是假像，標記清楚、保護細致，才不會出錯或被麻雀吃掉。”何祖華說，“如果弄混或弄錯，可能會浪費一季時間。”
堅持不懈 久久為功
水稻是重要的糧食作物，很長一段時期以來，我國水稻病蟲害種類多，發生范圍廣，對農業生產和糧食安全構成嚴重威脅。
為有效控制水稻病害，作物育種學家和病理學家長期致力于選育廣譜持久的水稻抗病品種，但高抗水稻品種往往生長發育受限，即產量和抗病性難以兼得。
如何在水稻抗病的同時不影響其產量性狀，維持好植物抗病與生長發育的平衡？同時，面對病原菌的不斷進化，如何讓植物的免疫屏障有效抵御不同病原菌的反復進攻？這是長期困擾何祖華團隊的重要問題。
“把一個具有良好性狀的品種和另一個品種雜交，后代會表現出很多性狀，所以改良品種必須要做回交育種，至少回交五六次。因此，選育一個穩定的好品種至少需要6年時間。”何祖華說，“時間長，見效慢，水稻育種需要‘堅持不懈，久久為功’。”
相比實驗室模式植物，水稻的生長周期長，性狀復雜多變。2006年，何祖華團隊鑒定出一個幾乎能對抗稻瘟病所有變異病菌的基因位點Pigm。此后，該團隊又花了10年時間，才系統解析出這個位點的作用機制。
2017年，何祖華團隊在《科學》發表論文，他們不僅找到了能持久抗擊稻瘟病的“基因克星”，還弄清了它是如何與稻瘟病菌“周旋”的。
至此，何祖華已經在Pigm基因及其抗瘟性上深耕了15年。
“何祖華是一位純粹的科學家，一輩子把一件事做到底、做到極致。”完成這項研究后，中國科學院院士、中國科學院分子植物科學卓越創新中心主任韓斌評價說。
2021年，何祖華團隊又在《細胞》《自然》發表重要成果。不但揭示了一條全新的廣譜抗病的免疫代謝調控網絡，闡明了這條通路如何整合基礎抗病性與專化性抗性，從而賦予植物廣譜抗病性的免疫代謝調控通路。還獨具慧眼，從作物在田間總是容易感染不同病害這一長期困擾學術界的難題，開展創新性研究，發現作物與病原菌“軍備競賽”的新機制和多病原菌抗性的新育種靶標。
和發表論文相比，何祖華更看重研究成果的推廣應用。他常說，“我們是為育種學家服務的，真正有效的工作是這些研究能得到應用”。
目前，何祖華團隊的研究成果已被育種家應用，累計推廣超過3500萬畝，基本實現了廣譜持久抗稻瘟病，并降低了農藥的施用，取得巨大的經濟與社會效益應。
“從老師那里學到的教給學生”
每年4月中旬上海周邊開始早稻種植，6月中旬種植單季稻，7月中旬播種晚稻，到11月底全部完成內地的工作，何祖華經常出現在松江的試驗田里，和當地農民一樣勞作。而在冬季海南南繁基地，何祖華也時常帶領學生頭頂熱日，考察選種。
不同的是，農民是大面積播種，一把一把地插秧。研究人員是一粒一粒種，一株一株插秧，“因為幾株混在一起不好進行比較，不利于發現特殊性狀，也不利于估產”。
何祖華團隊里不論男生女生，不管來自城市還是農村，大家都熟悉水稻從種到收的流程。水稻插秧時，稻田里都是泥漿，如果掌握不好技巧，腳陷進泥漿里很難拔出。每次帶新生到田里，何祖華都會親自示范，從細節做起，打下扎實基本功，養成良好的工作習慣。
每年招研究生，何祖華的第一個問題是：“是否真正喜歡農學，真正喜歡作物？”。
“如果只是想拿個文憑，沒有必要到這里來，因為做作物研究真的很辛苦，時間也長。”何祖華說。
在何祖華的實驗室，研究生除了要進行分子生物學這些前沿研究外，還要學習如何進行病害研究和有關植保知識。除了會種水稻，還要懂微生物，能進行病原菌培養、接種和分析，所以“學的東西相對多些，工作量也比較大”。
“學農愛農必須做到，這是基本要求。”何祖華說，“我的導師80多歲時，還在樓頂種水稻，自己爬到樓頂去做雜交。老一輩科學家熱愛科學、持之以恒，一定要把一件事做好的精神讓我受益終身，也希望能把前輩科學家身上的精神傳遞下去。”
（原載于《中國科學報》 2022-06-23 第1版 要聞）
（責任編輯：侯茜）
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