点击右上角微信好友

朋友圈

请使用浏览器分享功能进行分享

正在阅读:国际首次!中国青年科学家突破水稻低温减产难题!
首页> 国际频道> 国际要闻 > 正文

国际首次!中国青年科学家突破水稻低温减产难题!

来源:共青团中央2022-05-16 20:26

  他皮肤黝黑,大部分时间里都是在稻田与实验室之间独来独往;他将北方粳稻耐冷基因克隆到南方籼稻种子基因中,迄今共培育出16个水稻新品种;他为“中国碗”装“中国稻”增添底气,为“中国稻”增添“中国芯”。他叫 周雷,第26届“中国青年五四奖章”获得者。

  与水稻为伴

  “没时间去想孤不孤独”

  5月2日下午,从湖北洪湖看望父母返回武汉后,周雷换上胶鞋,戴了顶草帽,钻进湖北省农业科学院的试验田里。他蹲下身子,拨开团队此前插上的早稻秧苗,观察长势。

  这位80后青年科学家、湖北省农科院粮食作物研究所研究室主任有一双农民般粗糙的手:晒得黢黑、上面总带有细微的小伤口。这是常年与水稻“亲密接触”留下的印记。

  事实上,每年超过300天里,周雷都“泡”在田间地头和实验室,围绕水稻遗传育种开展科研攻关。

  十多年来,周雷带领团队在国际上首次成功克隆水稻生殖生长期耐冷基因CTB4a并解析其分子机理,攻克籼稻花药培养力低下等“卡脖子”难题;培育出16个水稻新品种,累计推广面积5000多万亩、增产粮食30多亿斤。

  今年,为“中国碗”装“中国稻”增添底气、为“中国稻”增添“中国芯”的周雷,被授予第26届“中国青年五四奖章”。

  周雷是“农民的儿子”,水稻曾伴随他整个童年。

  1983年,他出生在洪湖一个农村,父母每年插秧、割稻,常常连午饭都来不及回家吃。一度,不到10岁的周雷做好饭菜送到田里,最忙时他也要下田帮忙,一天插秧下来,“腰都直不起来”。

  这样辛苦的农活儿,收入却不高。周雷自小埋下一颗梦想的“种子”:他希望将来能通过技术改变农业现状,“让千千万万像咱爸妈这样的中国普通农民,能过得好一点。”

  1999年,周雷当时就读的母校——荆州中学传出一位从事水稻基因组研究的校友当选为中国科学院院士的消息。周雷儿时埋下的那颗种子瞬间生根发芽,最终驱使他报考了华中农业大学。

  “原来,农学不仅仅是种田,还和生物学紧密相关。”本科期间,在做“孟德尔的豌豆杂交实验”时,他第一次感受到了用实验探索生物学的魅力,从此对遗传学实验产生了浓厚兴趣。后来,他考入中国农业大学硕博连读,开启在遗传育种领域的求索之路。

  2010年,周雷博士毕业进入湖北省农科院工作。水稻良种是水稻产业的“芯片”,想起童年关于水稻的记忆,加之水稻是湖北最主要的农作物之一,他选择聚焦水稻遗传育种开展科研。

  研究常年需要辗转于实验室和农田之间。夏天,为了避开最热的时间段,周雷天刚蒙蒙亮就得起床,到地里时往往还不到清晨6点。稻叶割手,起初周雷有点为难:衣服穿多了,40度的高温天气里,一上午下来整个人被汗水湿透,还容易中暑;穿得少,胳膊又容易被割伤。他想出个法子:给手臂套上冰袖。稻田里蚊虫多,就套上胶鞋、长裤。

  冬天,湖北的气温就不适合做水稻繁育实验了。周雷前去海南陵水基地开展“南繁”工作。试验田里,同事徐华山注意到,周雷常常在稻丛间一蹲就是几个小时。头顶太阳晒,脚下水汽蒸,身边蚊虫绕,周雷却能聚精会神地把住穗头,剪颖、去雄、套袋、授粉、封口、记录、建档……除了中午吃饭休息、晚上收工,周雷其他时间都在地里。

  科研任务重,周雷经常春节不能回家。他倒不觉得孤独:“认准了要做的事情,其实就没时间去想孤不孤独这回事了。”相反,他将“南繁”看作学习交流的好机会:各省的科研工作者吃住都在同一个小镇上,有时甚至就在同一个基地里,“相互交流学习非常方便”。

  首次克隆水稻耐冷基因

  化解水稻低温减产风险

  水稻遗传育种是极具探索性的过程。与国内外的学者交流学习,是周雷积累经验、寻找“灵感”的方法之一。

  2018年,得知美国威斯康星大学有个关于水稻遗传育种的科研项目,周雷决定前去访问交流。不巧,等赶到时,项目组已离开了威斯康星。他并未气馁,而是跟随华人学者、国际植物染色体生物学研究领域领军科学家蒋继明教授学习相关知识。

  基础研究是科技创新体系的源头,所有技术问题的“总开关”。“做出来的东西首先要能说服自己。”老师的话让他印象深刻。周雷后来也一直用这句话来要求自己和学生认真对待科研、对待农业理论基础研究。

  回国后,他和同事创造性地构建出分子标记与花药培养相结合的高效籼稻育种技术体系,花药培养效率提高了7倍,达到国际领先水平。基于这一技术,团队的科研项目“长江中游优质中籼稻新品种培育与应用”获得2020年国家科技进步奖二等奖。

  周雷清楚,“农业科研大多数时都没什么‘重大突破’,而是克服寂寞之后、水到渠成的过程。”他坦言,一个新品种可能会有上百种配方,他和团队要做的就是筛选出那个最优化的配方。

  粮食低温减产问题,曾困扰我国农学研究者多年。周雷从研究生阶段就跟随导师李自超教授展开攻关,前后花费十余年,终于在2017年首次成功克隆并解析分子机理的水稻生殖生长期耐冷基因CTB4a。这一研究结果也宣告了我国在水稻耐冷基因克隆领域的领先地位。

  “我们现在做的就是把北方粳稻里的耐冷基因克隆到南方籼稻种子的基因里。大概5年后,水稻就可以从品种上解决低温减产问题”,周雷有些自豪,“这样我们国家就再也不用担心低温造成的粮食风险了。”

  破解鄂稻高产不优质难题

  助力农民增产增收

  作为湖北省博士服务团成员,周雷从参加工作起便对口帮扶荆门市京山县和宜昌市远安县,包括21个贫困村和30多家企业。

  湖北虽是水稻大省,但长期以来稻米品质不优、品牌不响。这也直接导致湖北稻价低、农民收入少。为此,周雷和同事坚持收集种质资源、选配育种亲本,培育优质高产水稻新品种。 在数以万计的杂交组合中,育成了“巨2优60”等16个优质水稻新品种,兼顾了高产与品质。

  “看改种新品种的人赚钱了,其他农户自然愿意跟着种了。” 2017年推广巨2优60时,周雷告诉种粮大户,这一新品种施肥量只需达到常规品种的三分之二,对方对此犹豫不决。双方约定同步种植试验。结果,新品种果然丰收了、品质也很高,最终得以成功推广。

  前些年,在湖北省潜江市,看到小龙虾市场火爆,很多农民“重虾轻稻”。周雷很是心急:只养虾不种稻,容易导致粮食安全隐患;小龙虾价格波动大,也会造成农民收入不稳定。

  周雷和团队展开为期3年的调研。在发现虾稻田虫害多、水稻易倒伏的缺点后,他带领团队培育抗倒抗病的新品种。2015年,团队向湖北省有关部门提交报告, 提出“虾稻共作”的绿色发展模式。

  如今,这一模式已在湖北推广,并辐射至江西、湖南,实现了每亩虾稻田的水稻产量提升30%、农民收入增加50%。

  常年行走在田间,周雷晒得黝黑,也锻炼出一副好身板。空闲时,他会约上好友打羽毛球。碰上学农的青年找他探讨行业前景,他这样解答, “希望在田野上。它需要面向产业,把自己的事业和国家的需要结合起来,可能会很累,但一定会有收获。”

  如今,周雷已成为首批“湖北实验室”——洪山实验室的固定研究人员之一。他正努力培育出更优质的水稻品种,也希望能从原理上更好地解释它,为培育出不怕冷、少生病、有保健功能的水稻做准备。

  “我现在在做的就是‘藏粮于技’,通过科学育种把水稻的产量、品质再提升。”周雷期待,继续为我国乃至世界粮食安全贡献力量。

  编辑丨黄妍雯  校对丨李之媛  校审丨贾文程   值班编委丨金芙蓉

[ 责编:陈畅 ]
阅读剩余全文(

相关阅读

您此时的心情

光明云投
新闻表情排行 /
  • 开心
     
    0
  • 难过
     
    0
  • 点赞
     
    0
  • 飘过
     
    0

视觉焦点

  • 海南自贸港岛内居民“零关税”政策落地满月

  • 德黑兰再遭猛烈空袭

独家策划

推荐阅读
多牵头国际大科学计划  牵头组织实施国际大科学计划,是中国推动世界科技创新、应对全球共同挑战的重要路径,也是深度参与全球科技创新治理、加快建设科技强国的战略举措。
2026-03-13 10:03
12日,十四届全国人大四次会议表决通过了《中华人民共和国生态环境法典》。非洲“绿色长城”毛里塔尼亚国家署官员艾莎·穆罕默德·布哈里·娜迪称赞说,生态环境法典体现了中国系统性应对生态和气候问题的“长期坚定承诺”。
2026-03-13 10:02
谈及国际深海矿产开发局势,孙黎表示,当前全球深海采矿虽处于试验阶段,但各国布局势头迅猛,竞争日趋激烈。潘越建议,司法应该向社会积极传递“损害必偿、犯罪必究”的清晰信号,为海洋经济高质量发展清淤护航。
2026-03-13 10:12
当春风拂过河套平原,“沉睡”一冬的黄河“醒了”。
2026-03-13 10:08
3月12日,十四届全国人大四次会议表决通过《中华人民共和国生态环境法典》。根据代表意见,法典中增加了关于鼓励和引导使用再生水、推进生活节水的规定,并对未经批准擅自取用地下水的违法行为提高罚款上限。
2026-03-13 10:04
助力人与自然和谐共生  “十五五”时期,推进长江经济带发展、黄河流域生态保护和高质量发展,是一项重要工作。
2026-03-13 10:03
光明日报北京3月12日电 记者张晓华12日从国家航天局获悉,天问三号火星取样返回任务通过前期的技术攻关和深化论证,相关关键技术均取得突破性成果,工程主线正在开展初样研制,计划今年转入正样研制阶段,各项工作进展顺利。
2026-03-13 10:02
电子的单向开关,奠定了现代信息社会的基石。“在单原子层厚的石墨烯上,刻出一个大小精确、形状不对称的孔,无异于在头发丝上雕巨型画作。
2026-03-13 10:01
“十五五”时期,香港要主动参与国家战略布局,将自身的国际化优势、专业服务优势与国家的发展需求精准对接,为实现更高水平的开放合作贡献香港力量。在科研方面,香港科研基础扎实,有实力承担国家重大科研任务;香港科学家对参与国家科技计划、推动国家科技创新怀有很高的热情和积极性。
2026-03-12 10:30
心脑血管疾病已成为威胁我国人民生命健康的“头号杀手”。与此同时,心脑血管疾病发病及致残、致死呈现出明显的年轻化趋势,疾病负担持续加重,对我国推进健康中国建设、实现全民健康目标构成了挑战。
2026-03-12 10:30
对此,应该充分发掘当地的生态价值和文化价值,探索因地制宜的保护路径,保留浓郁“农味”与“地方味”,让古老农耕智慧、生态智慧在当代生活中延续生机、展现活力。这样不仅有助于实现农文旅融合发展,还能给我们的子孙后代保留良好的生态环境和生态景观,接续传承好丰厚灿烂的生态文化。
2026-03-12 10:30
今年政府工作报告提出,深化拓展“人工智能+”,促进新一代智能终端和智能体加快推广,推动重点行业领域人工智能商业化规模化应用,培育智能原生新业态新模式。张壮代表说,在竞逐人工智能创新的赛道上,柳州加速布局。
2026-03-12 10:30
记者詹媛11日从中国科技馆了解到,我国的科普大篷车项目自2000年启动实施以来,以“科普轻骑兵”的方式活跃在祖国大江南北,将前沿科技动态、趣味互动展品、优质科教资源送到基层公众身边。
2026-03-12 10:30
“龙虾”智能体通过整合调用通信软件和大语言模型,在用户本地电脑自主执行文件管理、邮件收发、数据处理等复杂任务。”魏亮说,有关方面也会持续做好安全监测,如发现相关安全风险将及时预警,为用户安全使用提供必要的技术支持。
2026-03-11 09:36
作为人类的“第二大脑”,AI for Science正在全球范围内引发科研范式的深刻变革,也成为全国两会期间代表委员关注的话题。3月7日,在全国政协十四届四次会议第二次全体会议上,全国政协委员、中国科学院院士周志华发言建议,以人工智能引领科研范式变革。
2026-03-11 09:36
全国政协委员、中国科学院院士、南京大学副校长周志华在接受光明网记者采访。
2026-03-11 07:00
以医工交叉+成果转化为抓手,凭借硬核科创成果精准攻坚,同时高标准建设国家药监局监管科学创新基地,为产业发展提供标准与工具支撑。
2026-03-11 09:33
作者:余有成 张立华 吴 飞(分别系中国人工智能学会副秘书长;复旦大学智能机器人研究院常务副院长、特聘教授;我国的独特优势,在于探索出一条“软件定义算力、算法驱动效能、人工智能+赋能场景”的创新路径。
2026-03-11 09:32
具体而言,在种植与流通环节,中药农业面临良种普及率不高、生产种植分散、标准化程度偏低等现实问题。可制定国家统筹的野生资源抚育与替代技术攻关清单,利用大数据监测价格与供给波动,增强产业链供应链韧性。
2026-03-11 09:31
光明日报北京3月10日电 记者张晓华从中国航天科技集团获悉,目前中国探月工程四期正稳步推进,2026年将研制发射嫦娥七号探测器,首次奔赴月球南极,寻找水冰存在的证据。中国航天科技集团五院研究员孙泽洲表示,在行星探测方面,未来我国还将发射天问三号和天问四号。
2026-03-11 09:30
加载更多