【中國科學報】國科大錄取通知書為什么用大豆？
國科大錄取通知書里鑲嵌了北斗七星造型的7顆金色豆子。國科大供圖
“呀!北斗七星。咦，居然是7顆豆子。”
7月8日，北京師范大學附屬實驗中學孫奕飛同學在家中從中國科學院大學(以下簡稱國科大)數學科學學院副院長郭田德手中接過自己的高考錄取通知書，他的錄取專業是電氣工程及其自動化。這也是國科大發出的第一封2023年本科生錄取通知書。當孫奕飛打開紅色通知書扉頁，看到北斗七星造型的7顆金色豆子時，發出上述驚嘆。
國科大本科錄取通知書全套內容。丁典攝
孫奕飛（右三）在家中從國科大數學科學學院副院長郭田德（右二）手中接過自己的高考錄取通知書。丁典攝
這是七顆產自吉林西部鹽堿地的大豆，它們名叫“東生118”，是由中國科學院東北地理與農業生態研究所(以下簡稱東北地理所)的師生們用7年時間精選培育的耐鹽堿新品種，是中國科學院“黑土糧倉”科技會戰的重要成果之一。
“希望你在收到錄取通知書的時候，已在心中埋下一粒科學的種子，把‘科技創新’作為永恒的理想追求，把‘服務國家、造福人民’作為一生的前行方向。”中國科學院副院長、黨組成員，國科大黨委書記、校長周琪院士在致2023級本科新生的信中如是說。
7月5日，《中國科學報》記者來到東北，不僅在鹽堿地里見到了“東生118”大豆，還見到了孕育該品種的東北地理所研究員、國科大博士生導師馮獻忠及其團隊，請他們來講述關于國科大本科生錄取通知書里七顆大豆背后的科研故事。
在鹽堿地里播種希望
馮獻忠（右二）在長春試驗站指導團隊工作。沈春蕾攝
“鹽堿鹵水硝，誰種誰遭殃。”在吉林省西部的農村流傳著這樣一句民間俗語。
只因這里有近400萬公頃的鹽堿地，廣袤的土地泛著白花、寸草難生，更別說種莊稼了。
2014年以來，東北地理所研究員馮獻忠帶領團隊多次來到吉林西部鹽堿地進行實地考察。看著大片的鹽堿地，馮獻忠暗自尋思：“如果在鹽堿地里種大豆，不僅可以讓鹽堿地變良田，給農戶帶來豐收的希望，還可以解決國家大豆緊缺的燃眉之急。”
為什么要在鹽堿地里種植大豆?“大豆的祖先——野生大豆是可以在鹽堿地里生長并存活的，如今生產上使用的大豆品種也是野生大豆經過人工選育而成的。”馮獻忠告訴《中國科學報》，“我國大豆資源豐富，在眾多的大豆品種中肯定留存有大豆祖先抗鹽堿的能力。”
從那以后，馮獻忠團隊開始關注耐鹽堿大豆品種選育攻關工作。為培育出耐鹽堿的大豆新品種，團隊將2000多份大豆資源種在中重度鹽堿土壤中，最初能活下來的只有十幾份。
這可怎么辦?馮獻忠并沒有泄氣，反而非常知足地將這些活下來的大豆視為珍寶。“我們以這些品種作為耐鹽堿種質，經過配置組合、雜交、后代篩選鑒定，就可以培育耐鹽堿大豆品種。”他說。
近10年來，馮獻忠帶領團隊先后建成40萬個株系的大豆突變體種質資源庫和大豆多基因聚合技術平臺，并建立了以育種方案全基因組選擇設計、育種后代基因芯片選擇和加速育種的大豆分子設計育種平臺。
利用上述研究平臺，馮獻忠團隊對存活下來的十幾份大豆資源進行基因測序分析，最終找到了大豆種耐鹽堿的強效基因。2021年，團隊選育的首個耐鹽堿大豆品種“東生118”通過審定。
“做點對國家有用的事情”
“搞科研還是要做點對國家有用的事情。中國是大豆的發源地，現在我們國家的大豆生產出現危機，你所學的知識應該能夠用到這方面。”中國科學院院士許智宏的話一直縈繞在馮獻忠的耳邊。
2007年，馮獻忠在英國詹姆斯？因內斯科學研究中心從事早期植物系統生物學研究工作，許智宏的一番勸導堅定了他回國的信念，為祖國的農業發展貢獻一份力。同年，馮獻忠加入山東師范大學，開展利用計算機建模研究植物生長發育基本規律和利用系統生物學手段進行大豆分子設計育種。
隨著研究的深入，馮獻忠逐漸將大豆分子設計育種研究作為自己的主攻方向。2012年，他受邀來到中國大豆的主產區——東北，加入中國科學院大豆分子設計育種重點實驗室。
“傳統育種比照顧孩子還費功夫，特別是遴選品種的過程必須要純手工處理。”在中國科學院“黑土糧倉”科技會戰長春示范區的大豆品種選育及篩選基地，東北地理所高級工程師冷建田指著一株豆苗告訴記者，“人工雜交育種靠眼睛和經驗來判斷，一株一株手工篩選，一人一天從早干到晚只能雜交幾十株。”
冷建田介紹豆苗雜交情況。沈春蕾攝
如今，在東北地理所種質樓的實驗室里，馮獻忠團隊正在搭建一座表型組平臺。“利用傳統雜交育種來培育新品種，整個周期需要經歷10代，在室外自然條件下生長需要10年。利用分子設計育種技術和表型組設備平臺，按照大豆生長不到3個月的成熟周期，1年能生長5代，高效縮短了大豆新品種的選育過程。”
“分子設計育種的前提是明確基因的功能，找出大豆基因之間最好的組合方式。”馮獻忠告訴《中國科學報》，“表型組平臺不僅可以讓我們抓取到各種大豆基因，比如高油、高產、高蛋白等，還可以根據不同基因匹配來設計，更高效地實現大豆品種的更新換代。
馮獻忠介紹正在搭建的表型組平臺。沈春蕾攝
“與玉米畝產1000公斤相比，我國大豆的平均畝產僅有130公斤左右。”馮獻忠希望通過改良大豆高產基因和株型結構來增加大豆產量。
2022年10月，吉林省松原市前郭縣查干花鎮八家子村的鹽堿地迎來了大豆的豐收。專家現場對225畝鹽堿地大豆實打實收的測產結果顯示，“東生118”在未改良的中重度鹽堿地示范畝產150.4公斤，高于全國大豆130公斤左右的平均畝產。
科教融合共育“金豆子”
“東生”系列大豆誕生于20世紀90年代，在一代一代育種人的努力下，已經發展成為國產大豆中的佼佼者。
《中國科學報》從東北地理所獲悉，該所先后培育“東生”系列大豆新品種31個，目前的種植面積約為1600萬畝/年，約占東北地區大豆種植總面積的1/6.累計推廣5000萬畝，增產20億斤，增收40億元。
“‘東生118’是在高油、高產全基因組選擇模型基礎上，設計的蘇打鹽堿地耐鹽堿大豆培育方案，未來我們還將采用人工智能育種平臺培育更多大豆新品種。”馮獻忠告訴記者，“很高興‘東生118’大豆新品種以北斗七星的造型出現在國科大本科生的錄取通知書里。”
愛迪生曾說過，驚奇就是科學的種子。“鉆研科學，既要仰望星空，探索未知，又要腳踏實地，直面困難。”馮獻忠希望這7顆大豆在給國科大本科生帶來驚奇的同時，萌發他們心中探索科研的種子，在北斗七星的指引下，長出希望之葉、綻放青春之花、收獲成功之果。
“本科生就是我們學校的‘金豆子’。”國科大副校長楊國強在接受《中國科學報》采訪時介紹了錄取通知書的構思，“學校每年只招收400名左右本科生，今年是本科生招生的第10個年頭，由‘東生118’大豆組成的北斗七星寓意國科大可以為本科生提供最好的科研土壤，幫助他們種下屬于自己的科學種子，為其指引前行的方向。”
本科生錄取通知書構思。國科大供圖
在今年的畢業典禮上，作為國科大培養單位的100多家中國科學院下屬研究院所的旗幟列隊入場，以這種特殊方式詮釋了國科大“科教融合”的辦學模式。
楊國強介紹，即將加入國科大的2023級本科新生也將依照慣例，跟隨一位學業導師進行學習，在導師帶領下進入其實驗室，與實驗室的研究員、副研究員以及博士生、碩士生一起進行科研實踐，為將來可能從事的科研工作夯實基礎。
附件下載：
吉公網安備22017302000214號
