齊魯晚報·齊魯壹點記者 鞏悅悅 王建偉

一顆番茄，能值多少錢？

作為國內(nèi)引進的主流高端番茄品種之一，法國Saopolo番茄的種子，一顆就要18塊，成為我國種源“卡脖子”的代表品種之一。山東農(nóng)業(yè)大學李傳友教授團隊培育的“泰番玲瓏珠”，不僅產(chǎn)量和品質(zhì)可以媲美，而且價格還不到它的五分之一。這不僅是價格的差距，更是一場高端種業(yè)的“突圍戰(zhàn)”。番茄本是舶來品，如今中國已是世界第一番茄大國，可高端種子的命脈，曾長期握在別人手中。

李傳友要用這顆番茄，給中國種子裝上“中國芯”。而這一切的起點，要追溯到50年前的一個暑假。

那時候他還是個孩子，跟在父親后頭翻地瓜秧。父親鋤地，把地瓜的根鋤斷了不少。他心疼那些根，忍不住問：根都斷了，莊稼還能長好嗎？

“父親對我說，這是老輩人傳下來的增產(chǎn)法子，里頭一定有道理。你以后有機會，自己去琢磨琢磨?！?/p>

這個問題，他琢磨了50年。

當?shù)貢r間3月20日晚8點，山東農(nóng)業(yè)大學教授李傳友（左2）在德國班貝格捧起了洪堡研究獎。

當?shù)貢r間3月20日晚8點，德國班貝格。李傳友從德國科技部長和洪堡基金會主席手中接過了洪堡研究獎——德國頒發(fā)給外國學者的最高榮譽。這個獎，標志著中國科學家在作物育種基礎研究領域，已經(jīng)站在了國際學術前沿。

憑啥拿這個獎？答案就藏在一顆番茄里。

兩個難題，一把鑰匙

“全世界搞育種的，都卡在兩個‘硬骨頭’上?！辈稍L中，李傳友開門見山，“一是產(chǎn)量和抗性‘打架’，高產(chǎn)的不抗病，抗病的低產(chǎn)；二是小麥、玉米、大豆這些主糧再生能力弱，基因編輯再好也用不上?！?/p>

這兩道難題，像兩把鎖，被他用“一顆番茄”一一解開。李傳友找到的，正是開鎖的鑰匙。

第一把鑰匙，叫“免疫穩(wěn)態(tài)”。

李傳友介紹，植物的免疫系統(tǒng)和人類有點像。感染了，要啟動防御；敵情解除了，要適時剎車。剎車不靈，就會過度免疫——就像有些感染疾病的重癥患者，很多不是被細菌或病毒殺死，而是被自己的免疫反應“燒”死的。

“植物比人聰明。”李傳友說，“它不能動，天天被蟲子咬、被病菌侵，可它從來沒把自己‘燒’死。它有一套精確的剎車系統(tǒng)。”

根據(jù)國外研究成果，植物存在系統(tǒng)性防御現(xiàn)象，其中，發(fā)揮關鍵作用的有兩個因子——系統(tǒng)素和茉莉酸。但對于它們?nèi)绾伟l(fā)揮作用及其作用機理是什么，學術界一直沒有研究清楚。

經(jīng)過20余年的研究，李傳友教授團隊鑒定到了系統(tǒng)素有兩個受體SYR1和SYR2，它們作為受傷程度的感受器：一個當油門，啟動防御；一個當剎車，終止免疫。油門踩多大，剎車就配多靈。把這兩樣調(diào)好了，產(chǎn)量和抗性就能一起往上走。

第二把鑰匙，是被稱作“再生指揮官”的再生因子REF1。

這個發(fā)現(xiàn)，回答了一個世紀難題。2005年，《科學》雜志在其創(chuàng)刊125周年之際，向全球科學家征集了125個最重要的科學問題，又從里面挑出25個。第七個問題是：什么控制著器官再生？

2024年5月22日，國際頂級期刊《細胞》發(fā)表了李傳友教授團隊的研究成果。他們發(fā)現(xiàn)了一種叫REF1的再生因子，植物受傷后，它會像指揮官一樣發(fā)令：啟動修復！

2024年5月22日，國際頂級期刊《細胞》發(fā)表了李傳友教授團隊的研究成果。

“不光是植物，還有動物，還有人?！崩顐饔颜f，“誰不想長生不老？再生因子的發(fā)現(xiàn)，或許能給再生醫(yī)學提供思路?！?/p>

中國科學院院士種康評價道：“該研究對細胞分化與再生領域的基礎科學研究和生物技術應用都具有突破性意義。植物再生因子REF1的發(fā)現(xiàn)和利用，對我國用好基因編輯這把‘劍’打贏種業(yè)翻身仗、加快國家生物育種產(chǎn)業(yè)化步伐意義重大?！?/p>

挑戰(zhàn)導師的導師

憑什么是李傳友？憑什么是中國人解開了這兩道難題？

這得從另一個故事講起。

上世紀70年代，美國科學家瑞恩教授用番茄做研究，發(fā)現(xiàn)了一個現(xiàn)象：一片葉子被蟲咬了，整株番茄都會產(chǎn)生一種讓蟲子消化不良的蛋白。他把這叫做“系統(tǒng)性防御”。

經(jīng)過20年研究，1991年，瑞恩教授找到了傳遞信號的物質(zhì)，他給它取名叫“系統(tǒng)素”。他認為，系統(tǒng)素是那個跑長途送信的“信使”，植物受傷后，它從受傷部位出發(fā)，跑遍全身各處，下達防御指令。而另一種物質(zhì)“茉莉酸”，只在受傷部位起作用。

這個結論，寫進了美國的教科書。

20世紀70年代，美國華盛頓州立大學雷恩教授發(fā)現(xiàn)了植物系統(tǒng)性防御現(xiàn)象，并認為系統(tǒng)素是植物系統(tǒng)性防御中長距離移動的信號分子。

年輕的李傳友在博士后期間，恰好進了瑞恩教授學生的實驗室。他讀到這個理論，決定親手驗證一下。

“教科書上寫著，是系統(tǒng)素在傳遞命令。提出這個理論的，是這個領域的奠基人，我導師的導師?！崩顐饔颜f，“可我的實驗數(shù)據(jù)一遍遍告訴我：不對?！?/p>

他做了一個嫁接實驗，結果證明，真正跑長途送信的，不是系統(tǒng)素，是茉莉酸。系統(tǒng)素確實重要，但它只在受傷部位發(fā)揮作用，它的任務是增強茉莉酸的合成。然后茉莉酸動，跑遍全身。

“我當時血氣方剛。我證明了我導師的導師，這個領域的權威，他的結論不對。”他把結果寫成論文，但導師有點緊張，開玩笑說：“你要是證明我導師是錯的，他會‘殺’了我，也會‘殺’了你?！?/p>

論文最終拆成了兩篇發(fā)表。發(fā)表后，瑞恩教授看到了。

這位老人做了一件讓李傳友意外的事——他在美國科學院院報上發(fā)了篇評論，公開說這是一個新發(fā)現(xiàn)。

談及瑞恩教授當時的做法，李傳友感慨道：“體現(xiàn)了一個偉大科學家廣闊的胸懷，這是對科學研究和科學結論的推動?！?/p>

2003年，李傳友回國，在中國科學院遺傳與發(fā)育生物學研究所建起自己的實驗室。因為研究茉莉酸，他給實驗室取了個名字，叫“茉莉家園”。

一個轉(zhuǎn)彎，打開了另一扇門

“茉莉家園”里攢了二十年的“家底”，是一堆防御反應出問題的突變體。

怎么篩出來的？用番茄做模式，研究植物的防御反應。一屆一屆的博士生，從幾十萬個誘變材料里，一個一個篩，看哪些受傷后不能正常啟動防御。

“這些瓶瓶罐罐，外人看或許是破爛?！崩顐饔颜f，“可這是我們從1998年開始，一點一點攢下來的。每一個突變體，都是一份藏寶圖?！?/p>

他沒想到，這些“破爛”后來會派上另一個大用場。

山農(nóng)大教授李傳友與團隊圍繞番茄再生因子研究進行討論。

當時，團隊想找再生因子。但直接用遺傳學方法篩再生的突變體，太難了——再生過程太長，篩一輪要花很長時間，根本“篩不動”。

李傳友換了個思路。

他琢磨：植物受傷后，一邊要防御，一邊要再生。這兩個事是同時發(fā)生的，分不開。那如果一個突變體再生出毛病，它的防御是不是也有毛病？

順著這個邏輯，他沒去從頭篩再生的突變體，而是直接翻出了那堆攢了二十年的“破爛”——那些防御有缺陷的突變體。

“從防御缺陷的突變體入手，去找再生也發(fā)生缺陷的?！崩顐饔颜f。

果然，他們篩到了一個叫spr9的突變體——防御有問題，再生也有問題。

門，就這么打開了。

山東農(nóng)業(yè)大學李傳友教授團隊從番茄里找出了“再生因子”，對育種、對人類器官再生都藏著無限可能。

“做不出來”，就是答案

這時候，一個叫楊文韜的博士生站了出來。

她是論文第一作者，負責對這個突變體做遺傳互補驗證。按理說，把基因轉(zhuǎn)回去，突變體應該恢復正常。可她怎么試都不行——換培養(yǎng)基，不長；調(diào)溫度，不長；換光照，還是不長……

“我當時真懷疑自己是不是不適合干這行?！睏钗捻w說。

她去找?guī)熜謳兔?，結果也一樣。人變得越來越蔫，見了老師都想繞著走，更不敢跟李傳友說。一晃就是一年多。

2020年5月，李傳友把她叫到辦公室，主動問實驗進展。楊文韜憋了半天，終于開口：“老師，我這個基因……可能分離錯了?！?/p>

李傳友問：怎么錯了？

楊文韜說：我做不出轉(zhuǎn)基因來，沒法做遺傳互補。

李傳友一聽，眼睛亮了：“這就對了！”

他差點從椅子上跳起來。楊文韜愣住了，不明白老師為啥高興。

“spr9就是編碼再生因子的基因！”李傳友說，“它功能沒了，植物就徹底喪失再生能力，當然做不出轉(zhuǎn)基因來。這不就是我們找了十幾年的東西嗎？”

楊文韜這才反應過來，實驗“做不出來”，本身就是答案。

圍繞這“一顆番茄”，山東農(nóng)業(yè)大學李傳友教授實驗室里的年輕人，一代接一代往下做。

實驗室里的年輕人一代接一代。有人接著再生往下做，有人盯著抗病往前拱。晁瑜是2021級直博生，研究再生的精細調(diào)控；劉浩峰是2023級博士生，手里有個對青枯病高抗的材料，正琢磨怎么把抗性基因找出來、用到生產(chǎn)上。

“在田里發(fā)現(xiàn)一個高抗的材料，心里特別興奮?！眲⒑品逭f，“有了它，就能培育出新品種，給農(nóng)民種。他們少花錢，多掙錢?！?/p>

文章接收那天，晁瑜記得特別清楚。早上來的郵件，當天上班，實驗室里就傳開了，大家都特激動，“高興的同時，也覺得李老師這么多年的心愿，終于實現(xiàn)了?！?/p>

李傳友常說一句話：“做研究的過程中，要講自己喜歡的結果，更要善于去講自己不喜歡的結果。不喜歡的結果，往往有兩種可能，一種可能是做錯了，更多的時候，意味著創(chuàng)新性很強。”

這話，他的學生都記得。

如今，李傳友的番茄育種團隊已培育出可替代進口的“泰番”系列高端番茄新品種30余個。

“人過留名，雁過留聲”

采訪到最后，記者問李傳友：您講科研，講得這么通俗易懂，是一直這樣嗎？

他頓了一下。

“你這一問，戳到我心里最柔軟的地方了?！彼f，“因為我父母都是農(nóng)民?！?/p>

李傳友介紹，父母連自己的名字都不會寫，但從小到大，他們對他只有一個樸素的期望：好好上學，跳出農(nóng)門。

“在他們的概念里面，可能我考上北京大學，跟考上山東農(nóng)業(yè)大學，沒有非常大的差別?！崩顐饔颜f，“但他們非常關注，常問我，‘你后來又讀了博士，又出國，又回來當了教授，據(jù)說還做得非常好——到底都做了些什么？’”

“父親跟我說過兩句話。第一句，人勤地不懶。你在外頭做事，頭一條就是得勤快；第二句，人過留名，雁過留聲。做人要正，做事要實?！崩顐饔颜f：“這兩句話，我記住了。后來我試圖把我做的科研，先講給我母親聽。我覺得她聽懂了，我才去給別人講。就這么個原則?！?/p>

說這話時，李傳友聲音有點顫，眼眶紅了。

從地瓜田里的好奇，到挑戰(zhàn)教科書的勇氣，再到讓主糧育種有了新工具，李傳友帶領團隊從番茄里找到的“金鑰匙”，正在打開更多農(nóng)作物生物育種的大門。國內(nèi)做小麥的、做玉米的、做大豆的，已經(jīng)在用他們發(fā)現(xiàn)的再生因子，提高育種效率。

李傳友說，以前這些主糧“油鹽不進”，現(xiàn)在門開了。

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