探索基因組的秘密

最新 06-11

劉孟軍教授在「世界首個棗全基因組測序完成新聞發布會」上介紹成果情況

「成熟的棗果展開像紅旗, 盛開的棗花就像黃色的五角星，把黃色的棗花鑲在紅色的棗皮上就是一面五星紅旗，棗是最有中國特色的民族果樹。」提起研究對象，劉孟軍總是充滿深情，滔滔不絕。

別人眼裡這小小的棗，劉孟軍帶領科研團隊把它演繹成了終生事業還搞出了大名堂。從棗的種質資源評價、良種選育、高效栽培技術、重大病害治理及營養與加工等多方面對棗進行全產業鏈科學研究和技術開發，獲得了10多項創新性成果，兩次獲得國家科技進步二等獎。剛剛獲得2017年度河北省自然科學一等獎的「棗全基因組測序及其應用」成果就是劉孟軍科研團隊在基礎研究方面多年努力的最新結晶。現在就讓我們走近這支在科研道路上永不滿足的團隊。

我們的目標是讓千萬棗農受益

2000年人類基因組工作框架圖的發表震驚了全世界，也給劉孟軍帶來深刻的啟迪，他夢想著有一天能破解棗基因組的秘密。隨著技術、資金等各種條件的成熟，2010年，劉孟軍帶領研究團隊與深圳華大基因等多家國內外單位合作，開始了棗全基因組測序的破冰之旅。

2014年底，劉孟軍研究團隊在世界上率先完成了棗樹的全基因組測序，並使棗樹成為世界鼠李科植物和我國乾果中第一個完成基因組測序的物種，主體成果發表於國際Top學術期刊《自然-通訊》，影響因子11.47，成為迄今國際棗界和鼠李科影響因子最高的論文。

最近兩年，劉孟軍帶領團隊以全基因組測序研究成果為基礎，著力開展了棗樹分子育種等應用性研究。他們首次從全基因組水平系統挖掘棗SSR標記，並應用於255個品種親緣關係分析，為棗起源於晉陝黃河峽谷提供了分子證據；他們還搭建成棗基因組資料庫網站並向全世界開放，通過可視化處理，為各國科研人員查看棗基因序列和結構及比對分析等提供了便捷高效平台。

劉孟軍說，「棗樹原產我國黃河中下游地區，是我國最具民族特色優勢的果樹，栽培面積和產量均佔到世界的99%。棗年產量800多萬噸、在乾果中居第一位，是我國2000萬農民的重要經濟來源。而棗全基因組測序相當於是打開了棗樹基因寶庫的金鑰匙，我們的目標是將這項基礎性科研成果應用於提升棗的產量和品質，讓千萬棗農受益。」

沒有比腳更長的路，沒有比人更高的山

雖說科研的道路沒有坦途，「苦」與「樂」的風景總是交錯呈現，但從零起步破解棗基因密碼的艱難過程，還是讓團隊印象尤為深刻。

劉孟軍說，當時全世界對棗基因組測序工作一片空白，甚至連棗的基因組多大也不知道。但更讓人始料不及的是，初步測序後發現，棗樹基因組屬於高度複雜類型，測序和組裝的難度異常大。

「雖然困難重重，但我們團隊從未動搖過。一來，劉孟軍老師自己有股韌勁兒，對選擇做的事就要堅持；二來，是我們團隊一直研究棗，對棗樹情有獨鍾。在中國，棗文化內涵豐富，代表著紅火、喜慶等美好的事物，做大做強中國棗一直是我們追求的目標。」項目的第二完成人趙錦回憶道。

為了攻克難題，劉孟軍帶領團隊成員經常奔波在保定與深圳兩地之間，夜以繼日地工作。趙錦曾連續一個多月吃住在深圳華大公司，從早五六點一直工作到深夜十二點，有時分析數據太投入還會忘記吃飯。最終，30多名科技人員歷經3年多努力，克服了高度複雜的棗基因組的測序、組裝和填圖補洞等道道難關，使棗樹成為世界鼠李科植物和我國乾果中第一個完成基因組測序的物種，組裝出總長達4.38億個鹼基的高質量棗基因組序列，達到棗估測基因組大小的98.6%，並注釋了3.2萬多個基因，標誌著我國在棗組學研究方面達到國際領先水平，該成果還對其他果樹功能基因挖掘、分子育種和分子調控等具重要價值。

「做科研，要相信沒有比腳更長的路，沒有比人更高的山。」劉孟軍深有體會的表示，要想鍛造出科研成果，鍥而不捨堅持和義無反顧向前缺一不可。

該奮鬥的年齡，不要選擇安逸

這個研究棗的科研團隊，曾獲過2次國家科技進步二等獎及何梁何利基金科技創新獎等10餘項重要成果獎。近兩年，這個團隊基於棗基因組測序又在Scientific Reports等新發表論文6篇，獲得省傑青、省重點基金項目和國家基金，被評為農業部和科技部創新團隊。現在這個團隊再次獲得全國棗樹界首個省部級自然科學一等獎。常有人請教：「你們團隊有啥訣竅，能得這麼多獎。」而熟悉劉孟軍團隊的人卻一點都不奇怪，因為這支團隊奮鬥在科研路上從未有過半點停歇。

團隊成員其實跟大多數人一樣，吃飯、工作、思考研究，不同的是，他們會瞄準社會需求，一個接一個研究項目，心無旁騖，長期堅持。劉孟軍的學生兼助手代麗說，自己家都是姥姥管孩子，每年放寒假，老人家總要「質疑」她，『別人都放假，你們為啥上班』。團隊主要成員趙智慧說，「劉孟軍老師應該好多年沒去過商場了，連他的襯衣都是他愛人買到家讓他試穿。」

劉孟軍常常鞭策自己團隊的年輕人，「該奮鬥的年齡，不要選擇過的太安逸」；。他鼓勵大家到國際知名大學做訪問學者，了解國際同行研究方向、進展；他要求團隊多做接地氣的研究，成果能夠應用於實際。；他常道：「埋怨是進步的天敵、知恥是前行的動力、助人努力是幸福的泉源」。

在這個團隊里，各成員之間，老師和學生之間親如一家，大家在多年的共同奮鬥中形成了「「同道、互賞、利他、進取、堅韌、引領」的團隊精神品質。「對我們團隊來說，沒有寒暑假，沒有節假日。我們相信，搞科學研究，不是每一次努力都會有收穫，但每一次收穫必定要努力。」團隊主要成員王玖瑞一語中的。翹望明天的收穫，就要捨棄現在的安逸，付出超常的努力。這就是劉孟軍教授科研團隊多次獲獎的奧秘。