一群90后00后解锁“超级玉米”关键基因：个个都是“学霸”，人人都能下地。

巫永睿(左)和黄永财一起在玉米地工作。 回答者供图

巫永睿(中)骑着电动三轮车，带着学生和收获的玉米从地里回到实验室。

中国科学院分子植物科学卓越创新中心(以下简称分子植物卓越中心)有10多个90后、00后“最黑”团队。 他们的皮肤颜色一般比其他研究方向的科研人员深2~3色。 团队成员们站在白色的墙壁前，小麦的肤色很漂亮。

“我们一年在太阳下晒三个赛季。 上海大棚的工作温度在40以上。 ”分子植物优秀中心研究员巫永睿说。 他领导的这个团队日前与上海师范大学王文琴团队合作，在《自然》杂志上发表了研究论文。 他们从野生玉米中克隆了控制玉米高蛋白品质形成和氮高效利用的关键突变基因THP9，使玉米蛋白质含量从8%最终提高到20%，有望直接减少饲料中进口大豆的使用，提高饲料质量

高蛋白玉米就像“超级玉米”。 该团队在实验中期产出的蛋白质含量约14%的玉米用于山东省某养鸡场后，每只鸡的饲养成本可节约3角。 我国每年出现约122亿只肉鸡。 这个成果带来的价值是明显的。

玉米蛋白质每上涨1%，可节约约800万吨大豆

玉米是世界三大主粮之一，也是世界上产量最多的农作物之一，世界年产玉米12亿吨，中国年产玉米2.7亿吨。 世界上约70%的玉米用作饲料，是玉米产量高、有效能多、使用最多、用量最多的饲料，因此有“饲料之王”的美称。

随着人们生活质量的提高，对肉蛋奶的需求不断增加，玉米消费量也日益增加，近年来我国玉米进口量不断增加。 “我们国家有18亿亩耕地，其中约6亿亩已经种了玉米。 我们认为玉米耕作面积不太可能再大。 ”巫永睿说。

他告诉记者，玉米籽粒蛋白含量较低，大多数杂交种籽粒蛋白含量低于8%，因此需要在饲料中补充大豆蛋白。 我国是世界上最大的大豆进口国，大豆行情的微小变化也有可能产生巨大的影响。 这已成为我国畜禽养殖业的突出问题。

据巫永睿团队研究统计，如果普通玉米蛋白含量能提高一个百分点，我国可进口近800万吨大豆。 提高玉米蛋白质含量是解决这一问题的关键。

学术界的一个普遍共识是，克隆来自玉米祖先墨西哥南部大刍草的优质高蛋白基因可以改变目前玉米营养不足的状况。 大刍草虽硬不可食用，但野生生长，不施氮肥时可达30%的高蛋白含量。

近百年来，这种野生玉米高蛋白形成机制的问题长期未得到解决，一直没有找到调控玉米总蛋白质含量和氮素高效利用的关键基因。

2012年，已在国外从事玉米研究6年的巫永睿回到分子植物卓越中心面试，并告诉博士生导师、分子植物卓越中心主任韩斌，做玉米高蛋白基因的研究，既费时又费钱，未必能有成果

“我们的中心被称为颠覆性创新，没有太多的失败，怎么能取得颠覆性创新的成果？ ”巫永睿说，自己在这里获得了一个专心研究的好平台。

入学有“三问”，背着50斤玉米来往地铁

从2013年开始，巫永睿开始招收研究生，组建研究团队，专门从事玉米高蛋白供体材料的探索、蛋白质含量测定、遗传分析以及群体构建。

所有新入学的学生都会被巫永睿问三个问题。 ——花粉没有过敏吗？ 可以下地工作吗？ 你有决心成为优秀的研究型人才吗？

巫永睿告诉记者，从事玉米研究的人除了可以在实验室里测定玉米蛋白质含量，进行“高大上”的遗传分析，了解计算机技术，具备生物信息学基础外，“种玉米

这个“种子”，和普通农民的“种玉米”完全不同。 为确保玉米料的纯正性，团队成员自行播种、施药，收集玉米花粉进行人工授粉，收获后对玉米料进行蛋白质和基因型分析。

“我们在空间上改变时间。 》论文第一作者、巫永睿博士后研究生黄永财自2015年加入团队以来，已经成为该团队的“种田哥”。 每次新人来，他和巫永睿都会带着年轻人去“下田第一课”——授粉。

为了能收获更多不同基因特性的玉米，他们每年在上海种两季玉米，在海南种一季玉米。 每个收获季节，他们都在室外以30以上、货架上40以上的气温工作。

每研究一代玉米，其种植时间约为4个月，每亩生产玉米约2000株，研究样品共需要约2万株。 拿到玉米样株后，年轻人从中选出最纯正、质量最好的送到实验室，对其进行“切片检查”。 从2013年到现在，这个团队已经种植了10代具有不同高蛋白基因的玉米。

黄永财喜欢把玉米样品称为“材料”。 与普通玉米不同，授粉非常严格。 需要将玉米花聚集到纸袋中，然后快速倒入玉米花丝(玉米须)中，确保材料纯正。 “这一步特别关键，中间不能有丝毫的错误。 如果其他花粉漂浮在花丝上，这种材料就会废弃，之后的所有研究都会出现错误。 ”

即使要运玉米，年轻人也都是亲力亲为的。 11月中下旬，团队成员、00后女生李瑜洁背负着一袋重约50公斤的玉米，满是浑浑噩噩的创意，从上海松江的农田坐上地铁回到实验室，一路上被很多路人侧目。

“虽然有点尴尬，但我已经习惯了。 ”李瑜洁说。

“坚持创新战略”是年轻人的制胜法宝

李瑜洁是新加入队伍的研究生，这个来自云南的女孩又高又瘦，皮肤比刚来研究生院时黑多了。 “我们下地的时候全副武装，穿着长袖长裤，戴着大帽子。 但是，没什么用。 ”

她告诉记者，大家至少要在大棚里呆一两个小时，进小屋不到十分钟就热得不行，脱了装备也没什么用。 最终，巫永睿团队成为分子植物卓越中心当之无愧的“最黑”团队。

巫永睿说，团队的每个成员都可以特别坚持，特别辛苦。 高蛋白玉米研究成果发布后，不少媒体将巫永睿团队形容为“十年磨一剑”。 其中最重要的是“磨”字，“人人都是学校老板，人人都能下地干活。 ”。

其中，磨砺最多的是论文第一作者黄永财。 他从“拜师”到“钻研”。 2015年，黄永财为了拜巫永睿为师，几乎天天来找导师磨。

“我当时接收了硕博联的学生，但那一年的名额没有了。 ”巫永睿多次拒绝黄永财，他说，这个学生每天都坚持向导师“讲理想”。

“我想做玉米的研究，特别是看这个方向。 即使10年20年后有结果，知道这个想法是不可能的，我也能接受。 ”黄永财告诉记者，在当时三个主要粮食作物领域，水稻的研究已经相当充分，小麦的研究还处于起步阶段，玉米的研究处于攻坚阶段。 国外已有多家实验室开始尝试高蛋白玉米全基因测序，“学术界将其定位于玉米高蛋白表达的一个区间，但无人能准确找到，哪些基因位点起作用？”

巫永睿团队的厉害之处在于，像黄永财这样对材料纯正度“苛刻”的年轻人，能够提供最好的深度分析玉米，副研究员王海海这样的遗传学专家和王文琴这样的生物信息学专家，“多学科合作

在此过程中，研究小组提取了4万多个样品的DNA，进行基因型鉴定，测定了2万多个样品的蛋白质含量，进行了表型分析，分别进行了3次大规模高蛋白基因组的测序和精细图形克隆，最终野生野生野生动物

野生玉米优良基因导入后，玉米种子蛋白质含量增加约35%，根氮含量增加约54%，茎氮含量增加约94%，叶片氮含量增加约18%，生物量即整株重量也大幅增加

研究小组还在三亚南繁基地进行了大规模田间试验，将野生玉米高蛋白基因杂交导入到我国推广面积最大的玉米生产栽培品种郑单958中，可以显著提高杂交种籽粒蛋白质含量，对培育高蛋白玉米具有重要意义

《自然》杂志审稿人这样评价这项了不起的工作：“作者从玉米野生近亲大刍草中发现了有望提高玉米蛋白质含量和氮素利用效率的靶点。 这项工作显示出利用作物野生亲缘实现可持续农业的巨大潜力。 这代表着令人印象深刻的工作，强调将野生祖先的遗传变异引入优质作物的可能性，促进更可持续的农业和未来的粮食安全。 ”

中青报中青网记者王杰视频周冠伶来源：中国青年报

来源：中国青年报