历史之水稻基因组

当“舌尖上的中国”一次次的展示出造型千变万化、口味丰富多样的米食时，相信不论你是否属于“吃货”行列，看到都会不禁垂涎欲滴，今天我们来说说稻米的故事……

民以食为天。中国人从五谷中获得温饱和享受，作为五谷之首，如今已有超过65%的中国人食用稻米。稻子，从一丛丛青翠的秧苗出落成为金灿灿沉甸甸的稻谷，年复一年，陪伴着中华民族的代代繁衍，也历经着几千年来华夏民族的兴盛与演变。

水稻的历史要从上古时代说起。传说炎帝神农氏发现了可以食用的野生植物，并教民种谷，从此，中华民族开始进入农耕社会，并开启了与水稻的不解之缘。

7000年前，智慧的中华祖先已将野生水稻驯化成为栽培稻。

到殷商时代，中国人栽种水稻已达到一定的水平。魏、晋南北朝以后经济重心南移，北方人口大量南迁，促进了南方水稻生产的迅速发展。唐、宋以后，南方一些稻区进一步发展成为全国稻米的供应基地。唐代韩愈称“赋出天下，江南居十九”，民间也有“苏湖熟，天下足”和“湖广熟，天下足”之说。据《天工开物》估计，明末时的粮食供应，大米约占70%。经过几千年的演变，水稻已然成为当之无愧的五谷之首。

建国后，稻作栽培技术日益提高，水稻产量得到了迅速发展。特别值得一提的则是大家耳熟能详的“杂交水稻”的故事。从1964年发现第一株“天然雄性不育株”开始，“杂交水稻之父”袁隆平和他课题组为了获得稳定的“不育系”，在之后的六年时间里，尝试了1000多个品种，做了3000多个杂交组合育种实验。功夫不负有心人，终于在1970年，他和助手李必湖在三亚南红农场附近的一块沼泽地找到了他们梦寐以求的野生稻雄花不育株——“野败”。 “野败”的发现和转育成功，为攻克中国籼型杂交水稻保持系难关打开了突破口，使中国成为世界上第一个在水稻生产上利用杂种优势的国家。1976年，这一成果开始在全国推广应用，十三亿人口的吃饭问题随之迎刃而解。至20世纪末，杂交水稻已经在美国、越南、印度、菲律宾、巴基斯坦、孟加拉、印尼、厄瓜多尔等国家大面积应用，并取得了显著的增产效果。

时间来到1997年，“人类基因组计划”进入到最后的冲刺阶段，此时的日本科学家却已经把目光瞄上了水稻，并牵头启动了国际水稻基因组计划，在该计划中选取粳稻品种“日本晴”为研究材料。然而，中国及东南亚等主要水稻生产国都是以籼稻及以籼稻为遗传背景的杂交稻为主要栽培品种，特别是袁隆平院士培育的超级杂交水稻。为保护超级杂交稻这一宝贵的国家资源，也为继续保持我国在杂交水稻育种领域的国际领先地位，由华大基因发起，中科院遗传所和国家杂交水稻工程技术研究中心合作参加的“中国超级杂交水稻基因组计划”于2000年4月26日正式启动，华大基因与袁隆平院士、朱立煌研究员共同签署合作协议。

在之后的一年多时间里，华大基因的科学家们在技术、人员、管理、成本等诸多方面进行了大量的优化与开发准备工作。２００１年７月１日，水稻基因组的大规模测序正式展开。经过100多个日日夜夜的奋战，华大基因的中国科学家终于以“后来居上”之势，拔得头筹。2001年10月12日，中国科学家向全世界宣布，中国率先完成水稻（籼稻）基因组工作框架图的绘制，并免费公布全部序列数据。

2002年4月5日，国际权威杂志《科学》以１４页的篇幅发表《水稻（籼稻）基因组的工作框架序列图》，并以青山衬托下的一片金灿灿的云南哈尼梯田作为该期的封面：青山处处婉延不绝，金灿灿的水稻层层叠叠，真乃如诗如画。水稻（籼稻）基因组工作框架图是继人类基因组之后完成测定的最大基因组，也是迄今测定的最大植物基因组。这次科研成果，让人类第一次对养活世界一半人口的水稻有了全基因组层次的了解，同时《科学》杂志还配以大量评论文章，高度评价这一工作是“具有最重要意义的里程碑性工作”，对“新世纪人类的健康与生存具有全球性的影响”，“永远改变了我们对植物学的研究”，并祝贺论文作者“对世界科学乃至全人类里程碑式的贡献”。

向仲怀院士说过：“一个物种基因组计划的完成，意味着这个物种学科和产业的新开端。”在完成水稻基因组后，水稻这一产业的大幕才刚刚开启。随着基于高通量测序的下一代分子育种技术的成熟和应用，水稻的育种时间大大缩短，同时产量得到显著提升。

“人有多大胆，地有多大产”，水稻带给我们的下一个惊喜会在哪？

文: 华大科技/单细胞思维