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勇做水稻科技创新“领跑者” ——记2020年陈嘉庚青年科学奖获得者王克剑

发布时间:2020-10-14    来源:    作者: 点击数:

  在中国水稻研究所富阳基地,经常可以看到一位年轻人在稻田里耐心的查看每一株水稻的生长情况,看到心仪的样本就立刻记录、拍照。一身泥一身汗地回到办公室后,经过简单梳洗,又在电脑前伏案忙碌。他,就是水稻生物学国家重点实验室副主任、水稻所基因组编辑及无融合生殖团队首席科学家王克剑研究员。

青年才俊 投身水稻科研事业

  王克剑出生于江苏农村,稻田里的蛙声曾是他儿时最深刻的记忆。2000年,王克剑考入扬州大学,读农学专业,在实习期间,他跟随导师从事遗传学研究工作,被其中的妙趣深深吸引,决心继续深造。2013年,王克剑被水稻所作为青年英才引进,经过一年的探索最终确定将水稻的基因组编辑和遗传重组作为自己的研究方向。“历经几番机缘巧合,我最终还是把稻田当成了自己的实验室,将水稻作为自己一生的事业。” 

王克剑拍摄水稻表型(左)

  作为领头雁,谦逊的王克剑非常注重调动团队的力量,每周一晚上的例行组会,就是他们雷打不动的头脑风暴时刻。为了激发创新灵感,他请同事们不要顾忌时间,只要有好想法随时跟他交流沟通。“我们如果突然想到一个好主意,就可以随时随地发到微信群里进行讨论。”同事刘庆说,“他常说团队协作就是要调动所有人的智慧,在团队内部,没有上下级关系,只有平等合作关系。”得益于这样的理念,王克剑的课题组有着良好的创新氛围,很多灵感往往在讨论甚至是争论中获得。

王克剑(左5)团队在田间劳作

攻坚克难 开创无融合生殖新局面

  “我们通过杂交育种获得了很多性状良好的植株,然而杂交品种的后代会出现性状分离,导致其后代良莠不齐。所以科研人员必须年年为杂交作物制种,农民也必须每年重新购买新的杂交种子。”王克剑说,“水稻是自花授粉的作物,其制种过程十分繁琐。”有没有可能通过克隆种子的方法维持杂交水稻的优良性状?对于这个世界性难题,王克剑带领团队尝试通过基因编辑技术敲除特定的生殖基因,以维持优良性状的遗传,再通过无融合生殖方式得到克隆种子。

利用基因编辑实现杂交种无融合生殖的策略示意图

  功夫不负有心人,经过一次又一次的失败,在潜心研究的第5年,王克剑终于带领团队成功获得了杂交水稻的克隆种子,实现了杂交稻无融合生殖从0到1的关键突破。2019年1月4日,研究成果在《自然-生物技术》(Nature Biotechnology)在线发表,受到国际科学界和农业领域的高度关注,被中央电视台、新华社、人民日报等中央媒体广泛报道。杂交稻之父袁隆平也专门致电表示祝贺,“这项工作证明了杂交稻进行无融合生殖的可行性,是无融合生殖研究领域的重大突破”。专家们纷纷认为,这项成果将改变现有的育种模式,预示着第二次绿色革命的开始。此外,王克剑还建立了水稻多基因编辑系统,创建了多个变体基因组编辑系统,大幅度拓展了基因组可编辑范围,为基因组编辑育种应用做出了重要贡献。

王克剑(左)与王春副研究员(右)查看水稻长势

再接再厉 勇担科研重任

  科研的征程没有一帆风顺,特别是长周期的农业研究。为了应对巨大的工作量,王克剑形成了一套自己的工作方法,他每天很早就到达实验室开始工作,下班回家吃完饭后又继续加班。在出差途中,他也抓紧一切等高铁、飞机的时间进行工作。“王老师的电脑常年处于开机状态,因为随时都有可能工作。”刘庆无奈地笑道,“那台笔记本电脑的电池坏了换、换了坏,已经不知道换过多少次了。”

  不积跬步,无以至千里;不积小流,无以成江海。如今,王克剑在科研上已经取得了十分令人艳羡的成绩:先后主持和参与国家、省部级项目10余项,以第一完成人获国家授权发明专利3项;先后发表学术论文40余篇,其中以通讯作者和第一作者在国际重要学术期刊发表论文20多篇。2020年8月,王克剑荣获2020年度陈嘉庚青年科学奖,这是该奖项自设立以来首次授予农业领域的优秀青年科学家。

  雄关漫道真如铁,而今迈步从头越。王克剑始终认为,所有的成绩和荣誉都属于过去,自己的事业依然任重道远。作为一名农业科技战线上年轻的共产党员,王克剑的愿望很简单,那就是利用自己的技术保障国家粮食安全,把更优质的种子送到农民手中,让更多农民受益。