中国研制世界首张超级芯片“量身定做”水稻

武汉晚报,2012-10-16

今年4月，中国种子生命科学技术中心研制出世界上第一张水稻全基因组育种芯片，这也是中国自主知识产权的首张育种超级芯片。这张带来水稻育种革命的芯片上，深深烙印下周发松的名字。

在江汉平原农村长大的周发松，从小就对农作物格外有兴趣。上学路上，经过大片的农田，只要发现地里一两棵作物长得好，他就会将作物摘回去，交给父亲存放起来，以待来年作为种苗。

1979年，周发松考上了华中农业大学，并选择了遗传育种专业，真正接触了育种的科学前沿。周发松也真切体会到其中的辛苦：一块10多亩的试验田，有10多万份样本植株材料，需要逐一进行观察并作记载。但这样传统科研方式效率极低，培育一个新品种至少要8到10年，而且数据误差不容易控制。很多花了数十年研究出的成果，最终因为存在一两个问题，没办法被农民接受。

如何让育种效率更高、更精准？这个难题让周发松难以释怀。

1995年，周发松被公派到丹麦皇家农牧大学留学。从此他的履历表上留下一连串辉煌足迹：丹麦皇家农牧大学分子病理学博士、康乃尔大学副研究员、美国希瑞斯公司科学家、美国孟德尔生物技术公司高级科学家。但如何提高国内育种水平，一如既往萦绕在他心头。

2005年，周发松来到美国希瑞斯公司工作。首次进入生物技术公司工作，周发松的第一感觉是震撼，之前在实验室研究时，提取的只是两三个基因，而生物技术公司的目标是提取两三万个基因后进行筛选，找到几个功能性基因。这给周发松启发，能不能借助水稻基因图谱，“量身定做”中国需要的水稻。

2010年，周发松回国与多位科学家共同创建中国种子生命科学技术中心，担任基因组育种部总监。他和团队开始研究水稻育种全基因芯片。在已破译的水稻基因图谱中，包含几万亿的信息，在这海量信息中，提取出有价值的200多万条信息，继而通过对比，精选出不到10万条写入育种芯片中。今年4月，这一世界上首个水稻全基因组育种芯片正式发布，这也创造了育种芯片领域中国自主知识产权的第一。

周发松说，借助这一芯片，水稻育种将迎来革命。过去，专家研究水稻某种抗病性，要培养植株，然后让它接种特定病毒。但一次只能测试一项病毒。借助芯片，专家在实验室电脑上就能一次测试成千上万种病毒。过去，专家培养新品种主要靠经验，要等植株长大才能检测结果。现在在实验室就能通过芯片考察各种基因特性，将体现抗旱、抗病、高产等基因的植株进行杂交重组，“量身定做”出最优的品种。

目前，超级芯片已应用到国内最先进的绿色超级稻研发中。周发松透露，借助芯片设计，将培育出少打农药、少施肥、农民少耕作，但不减产的优质稻种。（匡志达  钟冲  孙桂东）

点评

今天是“世界粮食日”，目的在于唤起人们对发展粮食和农业生产的高度重视。一提到粮食，很多人会想到袁隆平，实际上我国有一大批像袁隆平这样的科研人员，一直在为研制出更优质的农作物努力攻关。从传统的农田耕作，到杂交水稻，再到基因育种，科技进步正刷新着我们对农业生产的认知。唯有通过探索与创新，我们才能在提高粮食产量与质量的同时，远离化肥农药，让老百姓吃得放心、舒心。