大年初八,早上七點,一片寂靜的校園裡,山東農業大學園藝樓五層培養室的門被兩雙手輕輕推開論文。
徐景昊和趙丹側身走進來,蹲在鐵架前,對番茄組培苗逐一取樣論文。瓶子一排排碼在架上,燈管嗡嗡作響。有的植株翠綠,有的已現枯黃之色,還有的葉片感染了病毒、蜷縮黃皺。
“年前剛對這批苗子做了鹽脅迫和病毒接種處理,正好十天的處理期論文。你看,常規品種已經枯萎或染病,而我們新培育的抗性種質依然健壯。”徐景昊指著翠綠的植株說,“植物生長變化快、不等人,必須抓住最關鍵的節點取樣分析。”
山東農業大學正月十六才開學,但徐景昊初七就從老家聊城趕了回來,趙丹也在同一天返校論文。
兩位95後博士,此刻還沉浸在年前一個訊息帶來的興奮裡:2月初,徐景昊作為第一作者的論文在歐洲分子生物學組織頂級期刊《The EMBO Journal》線上發表論文。同日,趙丹作為第一作者的論文登上國際著名學術期刊《Nature Communications》。
徐景昊揭開的,是一條中國農民口口相傳的農諺的秘密:順境出產量,逆境促品質論文。他的導師、山東農業大學園藝學院教授鞏彪,研究番茄耐鹽鹼已有十餘年。他知道,在東營的鹽鹼地,作物往往長勢不好,種出來的西紅柿、西瓜、甜瓜卻特別甜。
這不是東營獨有的秘密論文。丹東的鹽鹼灘種出甜柿子,吐魯番的戈壁逼出蜜葡萄,黃土高原的旱地曬出好蘋果。老百姓的話講,澆多了水,莊稼“憨長”,長得大卻不好吃。越是貧瘠的地方,越長出好滋味。中國農民在土裡刨了幾千年,早把這個道理刨得明明白白。
為什麼會出現這種現象?過去的解釋十分直白:鹽把水分“醃”少了,糖被濃縮了,所以吃著甜論文。
“就像牛頓看到蘋果落地,誰都知道東西會往下掉,但萬有引力的公式是另一回事論文。”鞏彪說,“我們要做的,就是找到現象背後的本質,最終實現‘以種適地’。”
這一找,就是十幾年論文。
從2014年鞏彪博士畢業後留校、獲得第一筆科研經費資助,到2026年初論文正式發表,團隊從分子層面對“逆境促品質”做出解釋:番茄根系感知到鹽分後,會大量合成一種叫脫落酸的“應激激素”,透過導管長途運輸到果實;在果實中,這種激素啟用一條精密的分子通路:先開啟脫落酸訊號“開關”(SnRK2.6蛋白激酶),再解除糖積累的“剎車”元件(ZHD8轉錄因子的抑制),最後啟動糖的合成與積累論文。
更出人意料的是,果實甜度提升的同時,植株的耐鹽能力也跟著增強——這條訊號通路會促進根系蔗糖積累,增強根系的能量代謝和滲透調節能力論文。
品質與抗性,過去被認為是蹺蹺板的兩頭論文。而這項研究證明,兩者其實是同一條通路上結出的兩顆果子。
“把這條通路吃透,就有可能實現不犧牲產量、也能種出好番茄論文。”鞏彪說,“這為解決‘品質與抗性難以權衡’的產業難題提供了理論基礎。”
在論文裡,鞏彪團隊做了一件特別的事:把“順境出產量,逆境促品質”這句中國農諺,以漢字的形式寫進了這本英文期刊論文。
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“我覺得中國語言有一種英文翻譯不出來的美感和智慧論文。”鞏彪說,“這十個字,是兩千多年來中國勞動人民凝結出來的。我希望世界同行讀到這篇文章時,也能感受到這種中國智慧。”
趙丹瞄準的是另一個讓番茄產業頭疼的難題:番茄病毒病論文。全球番茄年產量超過1.8億噸,但長期遭受各類病毒病的危害,損失巨大。趙丹和團隊不僅從分子層面揭示了番茄與番茄褪綠病毒之間延續千萬年的“攻防策略”,還從野生番茄中發掘出了更為強效的“識別元件”,為培育高抗番茄新品種提供了關鍵候選基因與理論基礎。
兩篇高水平論文同日發表,背後是數年的積累和沉澱論文。
趙丹回憶,“之前篩病毒蛋白的識別元件,各種方法都試了,篩了一年多才有結果論文。好不容易篩到了,往下做又發現很多看似矛盾的地方。當時感覺像盲人摸象,根本無從下手。”徐景昊也是如此。“花了大量的時間,篩了好多候選基因和代謝物,好幾個看著還不錯,做著做著就發現路子不對。所有付出全部歸零。”
“我們的科研經費和精力,七成花在了摸索條件、認識失敗和解析原因上論文。”鞏彪說,“但這就是做科研“試”驗的樂趣,所有的路都是一步步試出來的。”
事實上,這兩篇論文都不是一個人的衝刺,而是好幾代學生的接力、導師團隊成員的合力論文。前一屆學生研究到一半畢業了,下一屆接過實驗日誌繼續做。徐景昊的論文有五個並列第一作者,他做的是最後兩年的集中攻關。
“番茄一年只能栽兩茬,錯過一季就是半年論文。急不來,也不能停。”鞏彪說,“農業科研耗時良久,都是一茬接一茬傳承下來的。”
農業的論文,終究是要寫在大地上論文。
在研究機理的同時,團隊始終沒有離開田間地頭論文。他們針對鹽鹼地番茄特優生產所面臨的“卡脖子”問題,創制生物育種新技術與新種質,育成“山農甜粉”等專用新品種。整合煙素、冷等離子體、嫁接誘抗技術,菌菜輪作等土壤改良技術,綠色化控和栽培管理等技術,顯著提升番茄抗性與品質,將土壤耕地質量提升2至4個等級,示範區增產26%以上。
目前,相關技術成果已在聊城、菏澤等地的鹽鹼地示範推廣60餘萬畝,“基於根區生態最佳化的設施蔬菜綠色生產關鍵技術研發應用”獲山東省科學技術進步二等獎論文。
東營市河口區傑灝農業開發有限公司2024年引進“山農甜粉”系列品種後,種植的番茄糖度達到8-12度,較普通品種提升一倍以上,地頭批發價5元/斤起步,最高達9元/斤,產品供不應求論文。
從田間的樸素經驗到實驗室的分子通路,是一次翻譯;從中文農諺到國際期刊的英文論文,是一次翻譯;從論文成果回到鹽鹼地上的新品種、新技術,又是一次翻譯論文。
三重翻譯,意味著中國土地上生長了幾千年的智慧,正在被新一代科研工作者讀懂、證明,並送回土地論文。
取完試驗材料論文,徐景昊和趙丹來到試驗室,繼續探索上一輪研究產生的新問題:番茄經過鹽鹼脅迫會變甜的資訊通路已經走通,但番茄最初是怎麼“感知”到環境脅迫的?
“這需要用到高階的顯微觀測和蛋白質鑑定技術,我們摸索了一年多,才攻克了半數技術瓶頸論文。”徐景昊說,“只能自己一步步試,沒人教你,文獻上的方法拿過來也不一定好使。”
“番茄逆境出品質,人又何嘗不是呢?”看著學生忙碌的背影,鞏彪感慨,“中國農業科學的每一步突破,幾乎都是科研人員們在最貧瘠的條件裡、最漫長的等待中、最反覆的失敗後,才終於結出果實論文。”
(大眾新聞記者 王瑛琪)