【中國科學報】馮獻忠：像駱駝般去追逐夢想綠洲
馮獻忠在實驗室。
■本報見習記者 高雅麗
“您有喜歡的動物嗎？”
面對記者拋過來的這個問題，中科院東北地理與農業生態研究所研究員、大豆分子設計育種重點實驗室主任馮獻忠思考片刻，脫口而出：“駱駝。”他告訴《中國科學報》記者，之所以喜歡駱駝是因為敬佩駱駝在茫茫無邊的沙漠中相信綠洲的存在，并一步一步腳踏實地走向綠洲的天性；而面對自己所做的大豆分子育種設計科研工作，“即使遇到再大的困難，我也希望像駱駝那樣， ‘遠眺征程千里外，仰天不語走天涯’。”
“要做點對國家有用的事”
馮獻忠是中科院人才項目入選者，回國之前，他在英國詹姆斯·因內斯科學研究中心（John Innes Centre）師從英國皇家學會會員、國際著名發育生物學家科恩爵士，參加英國早期植物系統生物學的研究工作。他說：“在英國工作的時候就琢磨著，能夠將自己所學用到祖國的建設中去，以回饋養育之恩。”促使他下定回國決心的，是中科院院士許智宏先生的一番勸導。當時許院士說，“搞科研還是要做點對國家有用的事情。中國是大豆的發源地，現在我們國家的大豆生產已經出現危機，你所學的知識如果能夠用到這方面應該可以做些有用的事情。”
2007年，馮獻忠受聘“泰山學者”特聘教授，在山東師范大學建立了山東省高校系統生物學重點實驗室，在國內較早開展了利用計算機建模研究植物生長發育基本規律和利用系統生物學手段進行大豆分子設計育種。隨著工作的深入，他逐漸認識到開展大豆分子設計工作應該成為自己今后主攻方向，工作的主戰場應該轉向大豆的主產區——東北。受當時中科院東北地理與農業生態研究所大豆分子育種實驗室劉寶輝研究員的邀請，2012年他加入了由劉寶輝、梁正偉、夏正俊、孔凡江、袁曉輝、卜慶云、楊素欣等組成的研究團隊。在團隊的共同努力下，大豆分子設計育種實驗室在2013年進入到中科院重點實驗室行列，成為我國大豆生物學基礎研究和應用基礎研究的重要基地，也是東北地理與農業生態研究所第三個院級重點實驗室。
專注大豆分子設計育種
2010年，人類完成了大豆的全基因組測序。馮獻忠告訴記者，通常育種會分為傳統育種、分子標記育種和分子設計育種三個階段，而國內大部分的研究停留在分子標記育種研究階段，多數品種仍通過傳統育種手段獲得。
他解釋道：“分子標記育種只是對于控制農藝性狀的少數基因進行標記選擇，而分子設計育種是完全重新搭一個臺子，按照人類的想法，對種子進行全方位的設計。”
馮獻忠喜歡把育種比喻成蓋房子。他說：“分子標記育種只能讓大家知道每個樓層有什么樣的窗子和外形，但里面的細節就不清楚了；而分子設計育種的核心是在全基因組的基礎上，對種子性狀進行重塑。這就相當于可以讓建筑師不僅設計了每個房間的結構，而且了解房子的每塊磚是什么樣的。”
他一直強調目前自己對大豆分子設計育種的認識才剛剛起步。他說：“如果把自己的終點當成一個百米賽跑，我認為自己才跑了10米。傳統育種在國內大豆育種領域仍占主導地位，要實現利用計算機設計育種的夢想還有很長的一段路要走。”
在過去的10年間，馮獻忠研究團隊建立了容量為40萬株的大豆誘變突變體庫，建立了大豆不同器官大小和形態的計算機模擬體系，初步建立了大豆的基因—表型計算機模擬系統，成為我國大豆分子設計育種研究的前行者。在他的實驗室里，不同品種的大豆標本陳列了整整一屋子。他說：“現在我們有十幾個品種進入了不同的試驗階段，可以期待未來投產之后的實際效益。”目前，大豆分子設計育種實驗室的十多個品種已經在東北得到了大面積推廣。
非常可喜的是在我國科學家的不懈努力下，國家對分子設計育種技術越來越重視。2016年，馮獻忠作為“主要經濟作物分子設計育種”項目負責人，成功申請了國家重點研發計劃“七大農作物育種”專項項目，主持大豆、棉花、油菜、蔬菜等經濟作物的分子設計研究工作。
他說：“未來我們將建立主要經濟作物品種分子設計信息系統和高效育種技術體系，搭建3個以上作物的表型、基因組數據庫，并且實現信息共享，以期加速我國主要經濟作物分子設計育種技術更新換代的步伐。”
搞科研要實事求是心胸開闊
回想自己的科研經歷，馮獻忠至今還記得做博士論文的一件事。
“我在中科院上海生命科學研究院植物生理生態研究所讀博士，我的導師是羅達教授。當時為了證明一個基因改變的表型，羅老師讓我種了兩畝地，每天都去觀察。”馮獻忠說。
“種兩畝地觀察一個基因表型”的科學研究，在當時和目前并不多見，馮獻忠說：“一般大家只會種十幾株樣本，最多不超過幾十株，我應該感謝羅老師的嚴格要求，這不僅讓我的博士論文在美國科學院院報發表，更重要的是影響了我自己今后對待科研的態度。”
馮獻忠說：“羅老師告訴我，搞科研一定要求真實可靠，自己做的科學實驗無論過多少年，都應該是可以被重復的。”
在英國從事博士后研究時，他又碰到了另外一個對自己產生重要影響的人——科恩教授。
“科恩教授是植物發育學開創性人物，1996年我去他實驗室工作時，當時實驗室擁有世界上最先進的發育生物設備和最優秀的發育生物學家。2003年我再去他的實驗室時，實驗室的一半地方改為了計算機室，云集了眾多的計算機精英，當時，我參加了他主持的在多尺度研究植物形態和大小變異發育基本規律的系統生物學研究工作。”馮獻忠說。
他說：“科恩教授告訴我，任何工作都是可以做的，但只有那些可以進教科書的理論研究和創造巨大價值的應用研究才是值得花精力去做的。”
這樣的科研理念，一直貫穿于馮獻忠的工作中。
“我現在帶學生要求他們不要浮躁，沉下心來關注科學問題，即使畢業時沒有完全地解決問題，但每份努力都為人類認知的進步添磚加瓦，此過程中所獲得的科學精神、創新研究能力和科學思維方法是學習中最大的收獲。”
他告訴記者，自己平時喜歡讀歷史和哲學類書籍，他認為科學與藝術有著密切的聯系，作物育種是一門藝術，利用計算機進行設計分子育種會使這門藝術更快、更好地造福人類。
馮獻忠說：“人工智能發展得越來越快，我有一個夢想，有一天借助更加先進的人工功能，真正實現計算機自動化的智能育種。當前，這一領域研究剛剛初現端倪，期待中國的科學家可以捷足先登，在此領域早日看到 ‘駝鈴古道絲綢路，胡馬猶聞唐漢風’的景象。”
即使遇到再大的困難，我也希望像駱駝那樣，‘遠眺征程千里外，仰天不語走天涯’。《中國科學報》 (2017-12-11 第6版 院所)
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