黃三文（左一）和團(tuán)隊(duì)成員一起品嘗黃瓜。中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院供圖
黃瓜大家都吃過，但像黃三文這樣吃黃瓜能吃出境界、吃出水平的人卻鳳毛麟角。
1月8日，年近50歲的黃三文作為第一完成人的《黃瓜基因組和重要農(nóng)藝性狀基因研究》項(xiàng)目獲得國家自然科學(xué)獎(jiǎng)二等獎(jiǎng)。這個(gè)天天想著“田間地頭的事兒”的湖南農(nóng)村娃，登上了國家科學(xué)技術(shù)獎(jiǎng)的領(lǐng)獎(jiǎng)臺(tái)。
過去10年間，中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院以黃三文為首席科學(xué)家的團(tuán)隊(duì)做了一件大事——破譯黃瓜基因組，實(shí)現(xiàn)控制黃瓜苦味物質(zhì)合成的分子設(shè)計(jì)，開創(chuàng)了從“基因組到新品種”的新道路，成功培育了無苦味的黃瓜新品種。他們?cè)谄谱g世界第一個(gè)蔬菜作物基因組的同時(shí)，還使我國蔬菜基因組科學(xué)實(shí)現(xiàn)了從跟跑到領(lǐng)跑的重大跨越。
“要做好農(nóng)業(yè)科學(xué)人，需有‘頂天立地’的三個(gè)技能?！秉S三文說：“第一是能下地，要和你的研究對(duì)象，也就是農(nóng)作物非常親密；第二是要在實(shí)驗(yàn)室潛下心，能做好實(shí)驗(yàn)；第三是要能在計(jì)算機(jī)旁坐得住，分析好數(shù)據(jù)?！?/p>
黃三文團(tuán)隊(duì)首次利用新一代基因組測(cè)序技術(shù)，破解黃瓜的基因組遺傳密碼，并且進(jìn)一步全面揭示了黃瓜的遺傳變異，系統(tǒng)闡明了黃瓜的起源和演化過程。
“這不僅是個(gè)學(xué)科知識(shí)密集型工作，也是科研工作中的勞動(dòng)密集型工作?！秉S瓜有2.3萬多個(gè)基因，黃三文介紹，早年間技術(shù)有限，很多人下了苦功夫才能破解黃瓜的基因組，“我們發(fā)表的第一篇相關(guān)論文有近100個(gè)作者”。此后，他們又在Nature、Science和Cell等國際頂尖期刊發(fā)表10多篇研究論文。
他們用先進(jìn)的科學(xué)技術(shù)，證實(shí)了有關(guān)黃瓜的“傳說”。黃瓜原產(chǎn)于印度，是當(dāng)?shù)貍鹘y(tǒng)的草藥。因?yàn)樵诳辔痘蛏系母淖?，變成了大眾喜歡的可口蔬菜。黃瓜后來傳播到不同地域，形成了三個(gè)主要類型：歐亞黃瓜、東亞黃瓜、西雙版納黃瓜。
黃瓜歷經(jīng)千辛萬苦來到中國。千百年來，為了首先解決產(chǎn)量的問題，人們漸漸忽視了品質(zhì)，“黃瓜沒有黃瓜味了”。因此，破譯黃瓜基因組只是一個(gè)起點(diǎn)，黃三文他們真正要做的，是要讀懂這本基因“天書”，在黃瓜基因中“掘金”。
基因組研究推動(dòng)了黃瓜基因的“掘金時(shí)代”。據(jù)介紹，國內(nèi)外黃瓜育種家，共克隆和定位了50多個(gè)農(nóng)藝性狀基因，推動(dòng)黃瓜育種進(jìn)入分子設(shè)計(jì)時(shí)代。其中最有代表性的成果之一，就來自黃三文課題組。
對(duì)于黃瓜來說，分子設(shè)計(jì)并非在實(shí)驗(yàn)室里就能夠完成。黃三文團(tuán)隊(duì)為了找出控制黃瓜苦味的基因，改善黃瓜風(fēng)味 ，包下一片黃瓜試驗(yàn)田，采用基因誘變的方法種植了6萬多根黃瓜，用品嘗的方法來篩選不苦的黃瓜，進(jìn)而進(jìn)行進(jìn)一步研究。
“我們20多個(gè)人，嘗了6萬多根黃瓜，每根黃瓜需要獨(dú)立品嘗3次。每個(gè)人抱著一大瓶礦泉水，嘗一口黃瓜，喝一口水漱嘴，再接著嘗?！秉S三文說：“6萬多根里只有2根不苦的?！?/p>
他們對(duì)不苦的黃瓜進(jìn)行研究，團(tuán)隊(duì)發(fā)現(xiàn)了控制黃瓜苦味物質(zhì)合成的9個(gè)基因，并發(fā)現(xiàn)有兩個(gè)“開關(guān)”基因分別在葉片和果實(shí)中控制苦味物質(zhì)的合成。他們把果實(shí)控制苦味物質(zhì)合成的“開關(guān)”關(guān)上，不讓黃瓜變苦；把葉片控制苦味物質(zhì)合成的“開關(guān)”打開，讓葉片苦來抗蟲。
在此基礎(chǔ)上，他們和湖南蔬菜研究所培育了“蔬研”系列新品種黃瓜，成功解決了華南黃瓜品種變苦而喪失商品價(jià)值的難題，在湖南、湖北、福建、廣東有較大面積推廣，創(chuàng)造了可觀的經(jīng)濟(jì)價(jià)值。
黃三文介紹，黃瓜基因組在蔬菜中是第一個(gè)被破譯的，這個(gè)項(xiàng)目的成果帶動(dòng)了其他蔬菜，包括白菜、番茄和馬鈴薯等的基因組研究。
他的團(tuán)隊(duì)成員張忠華，2006年博士畢業(yè)后就被“引誘”到了這個(gè)團(tuán)隊(duì)，先前跟著吃黃瓜，現(xiàn)在又開始吃番茄。他們現(xiàn)已鎖定了控制番茄口感的50個(gè)基因，希望未來5年能夠?yàn)槔习傩张嘤龈牢兜姆选?/p>
“我面試時(shí)，黃老師就說，未來我們?cè)谑卟嘶蚪M領(lǐng)域不僅能夠和世界上的先進(jìn)國家平起平坐，甚至能引領(lǐng)他們?！睆堉胰A說：“這個(gè)目標(biāo)確實(shí)實(shí)現(xiàn)了。”
