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会员风采 | 新“绿色革命”的追梦者——记中国科学院遗传与发育生物学研究所傅向东研究员
发布时间:2022-09-28      来源:       阅读量:215     分享:

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傅向东,中国科学院遗传与发育生物学研究所研究员,植物细胞与染色体工程国家重点实验室主任,国家自然科学基金杰出青年基金获得者。荣获享受政府特殊津贴专家、中国青年科技奖、大北农科技奖一等奖、中青年科技创新领军人才、全国优秀科技工作者、“万人计划”科技创新领军人才、谈家桢生命科学创新奖、中国侨届贡献奖一等奖等荣誉和奖励。将研究兴趣与新时期国家粮食安全和农业可持续发展相结合,在“绿色革命”农作物品种减肥增产的基因挖掘和育种策略研究领域独领风骚。

人类漫长的生命血脉延续的历史,也是不断与饥饿作斗争的历史。即便人类农耕文明发展至今,饥饿也从未消失,粮食危机依然严峻。联合国世界粮食计划署日前发出警告,人类或将面临“二战后最大的粮食危机”。

上世纪60年代,人类通过农作物矮化育种和应用化肥,发起了一场全世界范围的人类与饥饿的斗争,即全球农业史上极具影响的“绿色革命”,粮食产量大幅提高,极大地缓解了因人口快速增长而引发的全球饥荒,拯救了数百万个生命。迄今,几乎所有的高产水稻和小麦品种都带上了“绿色革命”的印记。

傅向东,出生在富庶的浙江小镇,“绿色革命”伊始的1969年,虽然从小到大并未曾遭受筋骨之累、饥饿之苦,但亲历国家从贫弱到复兴的沧桑巨变,“国家兴亡,匹夫有责”的忧患意识和使命感时刻扎根在脑海中。1998年,正值风华正茂、意气风发之年的傅向东满怀对科研的热情,远赴英国,留学深造,进入了植物研究水平很高的英国约翰英纳斯研究中心(John Innes Centre),在英国皇家学会会员Nicholas Harberd教授实验室从事博士后工作,从此开启了对“绿色革命”的探索之旅。异国他乡的留学生活是清苦且劳累的,但竭力奋斗的过程足以让生活闪亮和快乐,正如美国植物学家、“绿色革命之父”诺曼-博劳格生前的座右铭,“要尝试去摘星,即使永远也够不着它们,如果你足够努力,你总会在过程中得到一些星尘。”

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2003年于英国留学

虽然“绿色革命”之火烧变了全世界,但是直到2000年左右,随着植物分子生物学和基因组学的快速发展,科学家们才逐渐从分子水平上揭开了“绿色革命”矮化育种的神秘面纱,先后克隆了导致水稻变矮的基因sd1和导致小麦变矮的基因Rht1。这些基因均与一种植物激素——赤霉素紧密相关。在2001-2004年短短的四年时间里,傅向东在这个炙手可热的研究领域以第一作者身份先后在国际顶级期刊《自然》和《植物细胞》上连发4篇高水平论文,系统地、开创性地阐述了赤霉素与阻遏因子DELLA蛋白信号通路调控植物生长发育的分子机制。这些突破性成果和“里程碑”性质的论文确立了他在赤霉素研究领域的国际知名度。

科研报国,傅向东时刻不忘少时凌云志。2005年,36岁的傅向东闪着熠熠的光芒学成归国,入选中国科学院“百人计划”,同年获得了国家自然科学基金委“杰出青年基金”资助和“享受政府特殊津贴专家”荣誉。

“绿色革命”是一场主要由农作物矮化育种和化肥的应用推动的、以提高产量和减少饥饿为目的的农业技术改革。我国是农业大国,也是人口大国,粮食安全问题始终面临着巨大的挑战;同时一直占据主导地位的“绿色革命”农作物品种对化肥的依赖性大,利用效率低,这种“肥水农业”对生态环境的破坏严重。“绿色革命”并非真正意义的绿色。如何减肥增产,实现水稻生产的“少投入、多产出、保护环境”的可持续发展和新“绿色革命”?这是一个关乎粮食安全和生态环境安全的具有重要战略意义的科学问题,也是长期以来一直极具挑战、难以突破的瓶颈问题。傅向东带领他的研究团队迎难而上,对这个科学问题开始了长达近20年坚持不懈的追踪和探索。一篇又一篇高水平的研究论文陆续登上了《自然》、《科学》、《自然.遗传学》等国际顶尖杂志;挖掘的多个高产、优质、氮肥高效利用关键基因得到了育种家的广泛关注和育种利用;找到了“绿色革命”品种高产但氮肥利用效率低的矛盾实质和破解之道;突破产量与品质、产量与氮肥利用效率协同改良的水稻育种瓶颈,培育了一系列的高产、优质、氮高效水稻新品种,有力地推动了我国“少投入、多产出、保护环境”的可持续农业发展。

多年合作下来,“绿色革命”的领军科学家Nicholas Harberd教授一直对傅向东赞赏有加,非常中肯地评价他“有活力、有毅力、有创造性”。的确,科学研究的道路艰辛且永无止境,傅向东深知,没有“千磨万击还坚劲,任尔东西南北风”的品格和志向不会走得远。从青春年少到渐生华发,多年如一日,他对待科研和教学,总是激情满满、活力四射,多少个日夜的伏案冥思,多少次田间地头的奔波驻足,多少次讲台上的激情飞扬……。“心随朗日高,志与秋霜洁”,如春风化雨,润物无声。如今,他培养了一批批学生,已立业成材,桃李芬芳,正站在他和前人的肩膀上努力地尝试去摘科学天空中的星星。

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傅向东和他培育的水稻新品种

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