7年前,他懷揣太空育種夢,被保送到哈爾濱工業(yè)大學(xué)攻讀碩士研究生,開啟空間環(huán)境誘變機制研究之路,也開始了一名“稻田守望者”的生活。
7年來,他往返于實驗室和試驗田,不僅在基礎(chǔ)研究方面取得了一系列成果,還培育出了擁有自主知識產(chǎn)權(quán)的水稻新品種。
曾德永和他的“太空水稻”
他的名字叫曾德永,是哈爾濱工業(yè)大學(xué)醫(yī)學(xué)與健康學(xué)院空間生物學(xué)效應(yīng)團隊的一名博士生。如今他即將畢業(yè),開啟人生新征程。
曾德永在校園里的長征五號火箭模型前拍攝畢業(yè)照
“從實驗室到田間地頭,才是最好的青春”
2016年4月,曾德永小心翼翼地抱著2000粒稻種,坐在從大連開往哈爾濱的火車上。這些種子剛剛乘坐“實踐十號”衛(wèi)星從太空返回地面,經(jīng)歷了一場神奇的“天地之旅”后,將在廣袤的黑土地上驗證科學(xué)的奇跡。他要將這些萬里挑一的“種子選手”帶回哈爾濱工業(yè)大學(xué),進行精心培育。
搭載“實踐十號”返回的水稻種子
這一年,懷揣對空間生命科學(xué)的向往,他被保送到哈爾濱工業(yè)大學(xué)食品科學(xué)與工程學(xué)科空間生物學(xué)效應(yīng)團隊(2021年轉(zhuǎn)到醫(yī)學(xué)與健康學(xué)院),跟隨盧衛(wèi)紅教授攻讀碩士研究生,開啟了空間環(huán)境誘變機制研究的碩博之路。
導(dǎo)師盧衛(wèi)紅教授指導(dǎo)曾德永做研究
“空間搭載的種子數(shù)量極少,每一粒都特別珍貴,必須要精心呵護才行……”曾德永說。
從發(fā)芽到移栽,從分蘗到成熟,每一株水稻的高矮胖瘦、生長變化,曾德永都記得清清楚楚,在他心里,一粒種子就是一個生命,每一天都會帶給他成長的驚喜。
“太空水稻”萌芽
“第一次看見一望無際的稻田,真的太震撼了?!敝钡浇裉欤f起導(dǎo)師盧衛(wèi)紅教授第一次帶他來到太空育種實驗基地的情景,曾德永仍然記憶猶新。
從那一刻起,他就愛上了這片“希望的田野”。“我喜歡這種接地氣的研究,從實驗室到田間地頭,這才是最好的青春?!痹掠勒f。
沉甸甸的稻穗,就是最好的回報
“你能想象,紅色的、紫色的水稻是什么樣的嗎?”曾德永說,空間環(huán)境十分復(fù)雜,而且誘變具有隨機性,這就導(dǎo)致從太空返回后的水稻誘變五花八門。只有對每一株水稻進行跟蹤分析,才能準確掌握水稻的空間誘變機理,為空間誘變后水稻新品種的選育提供理論支撐。
在團隊合作教師們的指導(dǎo)下,曾德永細心記錄水稻的葉片高度、顏色、倒伏、抗逆、結(jié)穗等每個細節(jié),仔細甄別性狀表型與蛋白基因之間的關(guān)聯(lián)。
曾德永為變異水稻做的標注
太空育種與傳統(tǒng)育種技術(shù)相比,能在更短時間內(nèi)提高農(nóng)產(chǎn)品品質(zhì),或者創(chuàng)造出新的植物品種,但是這個研究過程卻是漫長的。
“一顆種子從太空育種到正式投產(chǎn),最快也需要七八年甚至十幾年時間?!痹掠勒f,經(jīng)過太空輻射之后的種子,要5年左右才能跟蹤到能夠穩(wěn)定遺傳的改變,還要經(jīng)過2年的DUS(特異性、一致性和穩(wěn)定性)測試以及區(qū)域?qū)嶒?,才能向國家專業(yè)機構(gòu)申請品種審定,審定通過后才能獲得投產(chǎn)的“通行證”。
曾德永在稻田里
在7年時間里,從春種到秋收,曾德永都借宿在當?shù)乩相l(xiāng)家,住在稻田邊悶熱而簡陋的平房里,守望著那片特殊的稻田,守望著自己的夢想。
水稻的生長周期正是蚊蟲肆虐的季節(jié),每天在稻田里摸爬滾打的他經(jīng)常被咬得遍體鱗傷。雖然如此,曾德永卻始終樂在其中,因為那些沉甸甸的稻穗,就是最好的回報。
秋收一結(jié)束,他就馬不停蹄地趕回實驗室,爭分奪秒地進行機理分析實驗,只為盡早揭開空間生物學(xué)效應(yīng)的奧秘。
曾德永在實驗室做育苗實驗
7年堅守,他的努力有了“成果”
曾德永是盧衛(wèi)紅教授團隊第一個從事太空育種研究的博士生。在導(dǎo)師眼里,他就是那個傳說中“別人家的孩子”——勤奮、執(zhí)著、堅毅,能吃苦、肯付出,就連博士畢業(yè)論文的工作量幾乎都是別人的兩倍以上。
“太空育種周期長,不可控因素大,能不能出成果、什么時候才能出成果,都很難預(yù)料。”盧衛(wèi)紅教授說,“面對這種煎熬,如果沒有一股執(zhí)著勁,是沒辦法堅持下去的?!?/p>
曾德永在試驗田里采集信息
功夫不負有心人。在盧衛(wèi)紅教授與崔杰副教授的指導(dǎo)下,2020年,曾德永的第一項研究成果在國際上空間生命科學(xué)領(lǐng)域唯一一本SCI雜志《空間生命科學(xué)研究》上發(fā)表。
隨后,他又陸續(xù)發(fā)表了6篇知名學(xué)術(shù)期刊SCI論文,從基因組水平、轉(zhuǎn)錄水平、蛋白水平以及代謝水平等多方面拓展了對空間生物學(xué)效應(yīng)以及空間誘變育種機制的研究。
他還培育了擁有自主知識產(chǎn)權(quán)的2個水稻新品種“哈工航1號”和“哈工航2號”,其中“哈工航1號”的抗倒伏性、抗病蟲害性、分蘗數(shù)得到增強,“哈工航2號”的鎘吸收能力降低,分蘗數(shù)、千粒重得到增強,而且維生素B6、蛋白質(zhì)含量也更高。
曾德永在實驗室做實驗
為了心中的太空育種夢,曾德永兩次放棄出國留學(xué)深造的機會,毅然選擇留在田間。“因為水稻需要年年種啊,我離開了水稻怎么辦?”曾德永笑著說。
2022年以來,曾德永參與設(shè)計的神舟十四號、空間站模式植物暴露平臺搭載水稻種子的試驗方案相繼通過論證。
如今,神舟十四號搭載的水稻種子已經(jīng)過公證,正在試驗田里靜待萌芽,他又投身到空間站艙外暴露搭載的研究工作中?!敖酉聛磉@些種子將繼續(xù)遨游太空,進一步驗證科學(xué)的奧秘……”曾德永說,他對這些即將“上天入地”的種子充滿期待。
“科研之路注定荊棘叢生,但只要我們不拋棄、不放棄,科研就會像摯友一樣,你不負他,他定不負你!”曾德永對未來充滿信心。
一粒米,一株稻,一片田,一個夢。
曾德永說,他的最大夢想就是有一天自己培育的太空水稻,帶著航天科技飛入千家萬戶。
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來源:哈爾濱工業(yè)大學(xué)
責(zé)任編輯:何曉桃 王涵
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