1月12日,由中國科學院、中國工程院主辦,中國科學院學部工作局、中國工程院辦公廳、中國科學報社承辦,中國科學院院士和中國工程院院士投票評選的2022年中國十大科技進展新聞、世界十大科技進展新聞揭曉。華中農(nóng)業(yè)大學嚴建兵教授與中國農(nóng)業(yè)大學楊小紅教授、李建生教授聯(lián)合團隊的研究成果“發(fā)現(xiàn)玉米和水稻增產(chǎn)關(guān)鍵基因”入選2022中國十大科技進展新聞。該成果是本次農(nóng)業(yè)科學領(lǐng)域唯一入選中國十大科技進展新聞的成果。
2023年1月,嚴建兵教授(右二)在海南玉米南繁基地開展科研工作
嚴建兵教授出生于1976年,現(xiàn)為華中農(nóng)業(yè)大學副校長、教授,民盟湖北省委副主委、民盟華中農(nóng)業(yè)大學委員會主委。他在玉米基因組學和分子育種方面取得了一系列令人矚目的成就,是生命科學領(lǐng)域教育部“長江學者”特聘教授和國家“萬人計劃”科技創(chuàng)新領(lǐng)軍人才之一,曾獲國家技術(shù)發(fā)明二等獎、中國青年科技獎、中國僑界貢獻獎、日本國際青年農(nóng)業(yè)科學家獎等國內(nèi)外獎項。
1995年,來自湖北崇陽的農(nóng)家子弟嚴建兵從崇陽一中考入華中農(nóng)業(yè)大學生科院生物技術(shù)專業(yè),8年后他博士畢業(yè),去中國農(nóng)大任講師。2006年10月,嚴建兵從100多位應(yīng)聘者中脫穎而出獲得國際玉米小麥改良中心和康奈爾大學聯(lián)合招聘的博士后位置。本是3年合同,2年未到,中心決定提前聘他為“副科學家”,10個月后,他又被聘為“科學家”,而這個過程通常需要5-6年。
“愛玉米、愛生活”的嚴建兵快速發(fā)展不是沒有理由。2003年以來,嚴建兵一直從事基于連鎖定位和關(guān)聯(lián)分析的方法剖析玉米復雜數(shù)量性狀的遺傳基礎(chǔ)。他以玉米維生素A為目標性狀,通過連鎖分析、關(guān)聯(lián)分析、表達分析等手段找到了3個控制目標性狀的關(guān)鍵基因,育種家利用其開發(fā)的分子標記選育的高維生素品種已在非洲贊比亞等國推廣,他在CIMMYT還負責分子育種平臺的建立,并應(yīng)邀為CropScience雜志就關(guān)聯(lián)分析撰寫綜述。
在CIMMYT工作的日子是嚴建兵最為輕松的時光,但他并沒有太多歸屬感,那里照例是歐美人的天下,他從未想過要留下。
2011年,在國際玉米小麥改良中心正工作得風生水起的嚴建兵,做出了一個重大的決定:回國!全職回中國,回華中農(nóng)大工作。
他的老師、中國科學院院士張啟發(fā)的一句話打動了他:“回國來,不一定能讓你長得更高,但一定可讓你變得更壯!”他意識到,一個科學家,只有回到自己的祖國,才最有施展抱負的舞臺;只有把自己的研究成果刻在祖國的土地上,才能收獲內(nèi)心的成就感。“做科研不僅為發(fā)幾篇文章,實實在在為國家的糧食安全出力、讓農(nóng)民受益,這才是最快樂的!”嚴建兵認為,科學家的成就源于為國家、為人民服務(wù)。
回到華中農(nóng)業(yè)大學之后,他的事業(yè)發(fā)展也確實進入了“快車道”。依靠創(chuàng)新的思維、勤勉的工作和扎實的科研產(chǎn)出,回國后的第二年,他即入選中組部首批青年拔尖人才,獲批國家自然科學基金委優(yōu)秀青年基金。2015年,優(yōu)青資助期剛滿,他又獲批國家杰出青年科學基金。2016年初,剛剛39歲的他就獲聘為教育部“長江學者”特聘教授。2018年,嚴建兵入選國家第三批“萬人計劃”科技創(chuàng)新領(lǐng)軍人才。
由他領(lǐng)銜的華中農(nóng)業(yè)大學“玉米種質(zhì)資源創(chuàng)新和分子育種”團隊不斷發(fā)展壯大,先后引進青年教授5名,培養(yǎng)青年教授3名,3人入選中組部“青年千人計劃”,4人獲批“優(yōu)青”。4人入選“楚天學者”特聘教授。目前,這支成員平均年齡40歲的年輕團隊,已入選湖北省自然科學基金和農(nóng)業(yè)部的創(chuàng)新團隊,成為我國玉米遺傳研究的重要力量。
2017年4月,學校任命嚴建兵擔任植物科學技術(shù)學院院長,由他接任這所學校歷史最悠久學院的“掌門人”。他把“智慧農(nóng)業(yè)”建設(shè)作為傳統(tǒng)農(nóng)科轉(zhuǎn)型升級的發(fā)力點,在全國高校中率先申請獲批開辦“智慧農(nóng)業(yè)”專業(yè),用現(xiàn)代信息與裝備技術(shù)為農(nóng)科插上智慧的翅膀。
2019年12月,教育部任命嚴建兵擔任華中農(nóng)業(yè)大學副校長。
2022年3月25日,《科學》雜志在線發(fā)表了華農(nóng)教授嚴建兵與中國農(nóng)業(yè)大學教授楊小紅/李建生聯(lián)合團隊的研究論文。這是一項關(guān)于玉米和水稻“趨同選擇”研究的重大成果。在理論上,它闡明了玉米和水稻數(shù)千萬年來馴化改良所遵循的共同規(guī)律,可謂“殊途同歸”;在應(yīng)用上,可以讓玉米和水稻的產(chǎn)量分別提高10%和8%,對保障國家糧食安全有重要現(xiàn)實意義。
《科學》雜志同期以“提高作物產(chǎn)量的新基因訣竅來自古代農(nóng)民”為題進行了專業(yè)解讀,全球數(shù)十家媒體予以跟蹤報道。中國中央電視臺、新華社、光明日報、中國科學報等也行進行了全面的新聞解讀。
論文發(fā)布后,中央電視臺《新聞直播間》欄目第一時間對此進行報道,并對論文共同通訊作者嚴建兵教授進行了采訪。嚴建兵在采訪中說,利用現(xiàn)在新興的基因編輯技術(shù)將KRN2基因編輯掉以后,一根玉米會多生長兩行、約40顆玉米粒,可將產(chǎn)量提高10%。更加令人驚訝的是,水稻的基因組也有這個基因,進行編輯后水稻的單產(chǎn)能夠增加8%。這是我們具有重大知識產(chǎn)權(quán)的基因,有可能為我國的糧食安全問題做貢獻。
2022年8月,嚴建兵教授團隊的一項研究成果在線發(fā)表于國際學術(shù)雜志《自然·通訊》,揭示玉米單向雜交不親和的奧秘。玉米屬于異花授粉的作物,異交率非常高。然而有一類特殊的玉米,能為其他種類玉米授粉結(jié)實,卻“排斥”其他種類玉米的花粉,這種現(xiàn)象被稱為單向雜交不親和。嚴建兵團隊通過研究,在目標區(qū)間內(nèi)鑒定到三類共7個可能決定不親和表型的基因,并提出一個解釋其成因的三基因遺傳模型。“這三類基因有著不同‘性格’,相互博弈,最終決定玉米的單向雜交不親和現(xiàn)象。”嚴建兵介紹,該成果不僅對理解物種的生殖隔離這一重大基礎(chǔ)科學問題有理論意義,也對作物遺傳改良尤其是雜交制種有應(yīng)用價值。
嚴建兵教授說,團隊的下一步目標是圍繞國家重大需求,集成各個研究環(huán)節(jié),建立全基因組育種技術(shù)體系,實現(xiàn)玉米關(guān)鍵種源創(chuàng)新。
“我的人生夢想就是通過遺傳改良提高玉米的產(chǎn)量和品質(zhì),為人們的美好生活、為國家的糧食安全出力,以實實在在的成果讓廣大的種田農(nóng)民受益。”在一次報告中,嚴建兵這樣描繪他的夢想。
為國家擔當、讓農(nóng)民受益,嚴建兵有這樣的情懷,也有這樣的擔當。近幾年來,嚴建兵教授身體力行,積極投身鄉(xiāng)村振興,助力貴州省赫章縣“韭菜坪景區(qū)品質(zhì)提升”項目,已取得階段性成果,實現(xiàn)了既定目標。先后在咸寧、襄陽等地打造助力鄉(xiāng)村振興實踐基地,圍繞農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)、玉米產(chǎn)業(yè)擴大生產(chǎn)、特色農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)發(fā)展規(guī)劃等提供科技支撐,推進科技扶持和產(chǎn)學研融合,引導龍頭企業(yè)產(chǎn)業(yè)提升、科研轉(zhuǎn)化和成果落地。把參政議政作為科研研究成果轉(zhuǎn)化為服務(wù)社會的重要渠道,嚴建兵撰寫的調(diào)研報告《整合湖北優(yōu)勢力量打造全國生物種業(yè)高地的建議》《湖北洪山實驗室為綠色防控玉米南方銹病提供“一招制敵”的重大成果落地湖北應(yīng)用仍需支持》等獲湖北省委書記批示,在中共湖北省委政黨協(xié)商會上作“優(yōu)化農(nóng)業(yè)科技成果轉(zhuǎn)化機制,促進我省鄉(xiāng)村振興”專題發(fā)言,從自己專業(yè)角度,提出有見解、有價值的建議和意見,為政府科學決策提供支持。