做有用的研究 培养有用的人 ——访高等学校科学研究优秀成果奖(科学技术)自然科学一等奖获得者严建兵
①华中农业大学教授、副校长严建兵。
②严建兵(前排右二)在湖北省崇阳县调研田间生产。
③严建兵(右)在田间。
■强国建设教育担当·访谈篇
人物简介
严建兵，华中农业大学教授、副校长，长期从事玉米基因组学和分子育种方面的研究，揭示了作物趋同驯化规律，阐明了玉米单倍体诱导的分子机制，系统解析了玉米复杂数量性状的遗传基础，部分成果已经应用于作物遗传改良;主持国家重点研发计划、国家科技重大专项、国家自然基金重点项目等多项国家级科研项目;在《科学》等杂志上发表SCI学术论文193篇;获得授权专利17项、其中PCT专利2项，部分专利已获得转化。
记者：目前，我国玉米育种研究主要面临哪些挑战?围绕突出问题，您带领您的团队主要进行了哪些科技攻关、开展了哪些探索?
严建兵：玉米是我国第一大粮食作物，占粮食总产的40%，是保障国家粮食安全的重要基石。玉米平均单产从新中国成立初的64公斤/亩提高到目前的421公斤/亩，增长了6.6倍，但仍只达到美国的60%左右。尽管个中原因复杂，但优质种质资源匮乏和育种技术落后是关键原因。近20年，现代育种技术核心专利70%为美国所有，我国仅占8.5%。基因编辑、全基因组选择等核心技术原创性不足，卡住了我国种业的脖子。
过去10多年来，我们团队围绕玉米生物育种的重大基础理论和关键核心技术，聚焦玉米种质资源自主创新这一重大科学目标，持续开展协同科技攻关。
我们主要着眼于“顶天”，不断在生物育种前沿领域探索攀登。作物新品种培育的每一次重大突破都离不开关键基因资源发掘利用和育种技术的进步。重组交换是育种的物质基础，但其机制尚不清晰。团队抱定“敢啃核心技术，才能闲庭信步”的信念，大胆创新方法，在国际上首次实现植物单细胞全基因组测序，精细揭示了玉米雌雄配子减数分裂重组交换不同的遗传规律，修正了前人认为的玉米雌雄重组没有差别的观点，为作物遗传改良的父本选择提供了理论指导。在此基础上，我们突破了系列植物单细胞测序技术，回答了玉米生殖发育过程的系列关键科学问题，解析了玉米单倍体诱导的遗传和分子基础，开发了简单的作物单倍体诱导新方法，解决了长期以来关于单倍体诱导机制假说的争论。
近年来，我们先后克隆了20多个有育种价值的玉米关键基因，其中抗锈病的关键基因为玉米抗锈病育种提供了“一招制敌”的解决方案，已经被多家育种企业广泛应用。在基因组水平系统阐述了玉米和水稻趋同选择规律，发现一个在玉米和水稻中都增产的关键基因，小区实验表明，玉米和水稻单产比对照能够增产约10%和8%。该成果入选2022年中国十大科技进展新闻。
记者：您和您的团队是如何聚焦国家粮食安全的关键需求，实现从“实验室”到“田间”的应用转化的?
严建兵：我们聚焦于“立地”，聚焦国家粮食安全的关键需求，培育重大品种。“一个基因可以关联农业未来，一粒种子能够造福万千苍生”，优良品种是保障粮食安全的关键所在。生物育种研究只有同国家需要、人民要求、市场需求相结合，实现从“实验室”到“田间”的应用转化，才能真正实现创新价值。我们团队针对黄淮海、西南山区玉米品种抗病、品质、产量等存在的突出问题，选育了“华玉11”“敦玉810”等20多个玉米新品种，创制出大量热带玉米新种质，供国内选育出的品种占西南玉米片区50%以上种植面积。近年来，立足于人民群众食物消费需求变化，选育可生吃的水果型甜玉米，成为乡村振兴示范点增收致富的重要抓手，带动了一批老百姓脱贫致富。
记者：您和您的团队在人才自主培养方面进行了哪些探索和创新?
严建兵：作为高校教育工作者和科研工作者，我们思考最多的、最期待的，是如何培养出更多未来农业强国的建设者和接班人。十年树木、百年树人，好种子是培育出来的，“人才苗”一样需要培育。在科研中，我注重激发学生胸怀天下、追求卓越的学术抱负，大胆探索、敢于挑战的学术志趣，实事求是、开放合作的学术精神。
我们引以为豪的是，13年间，23名本科生和研究生在我们团队成长为国内外一流科研机构和高校的教授、研究员和创业先锋，如本次获奖项目的主要完成人之一李响，在我们团队完成研究生和博士后训练后，被中国科学院遗传与发育生物学研究所聘为研究员。许洁婷在攻读博士学位期间突破了多项转基因和基因编辑的关键技术，一边读书，一边创业，去年获得博士学位，同时公司也获得多轮融资，估值数亿元。我带领的团队目前共有11人次入选国家杰青、优青等国家人才项目。
记者：您的人生梦想是什么?面向未来，您有什么打算?
严建兵：科技是第一生产力、人才是第一资源、创新是第一动力，我们非常有幸，所从事的工作三者兼有，可谓责任重大、使命光荣。作为在玉米研究领域的“种田农民”，我的人生梦想就是通过遗传改良提高玉米的产量和品质，培养一批批玉米研究人才，为人们的美好生活、为国家的粮食安全出力，以实实在在的成果让广大的种田农民受益。未来，我们要继续创新赋能、加强有组织的科研，推动种业科技创新、保障国家粮食安全。
今天取得的成绩是一个新起点。未来，我将牢记习近平总书记对华中农业大学师生“与祖国同行，为人民奉献”的殷殷嘱托，担好“强国必先强农，农强方能国强”的时代使命，瞄准世界农业科技前沿，努力推进原始创新，真正把论文写在祖国大地上，锚定“三全育人、‘五育’融通、师生融乐、全面发展”目标，培养更多知农爱农强农兴农、担当民族复兴大任的时代新人，为实现农业科技高水平自立自强贡献力量。