在我校，有這樣一位科學(xué)家，他帶領(lǐng)團(tuán)隊參與一項世界性科研項目，十余年后，他們終獲成功并在全球引起轟動。

他，就是世界小麥基因組測序聯(lián)盟成員、我校旱區(qū)作物逆境生物學(xué)國家重點實驗室及農(nóng)學(xué)院特聘教授、博士生導(dǎo)師宋衛(wèi)寧。

2018年8月17日，美國《科學(xué)》雜志載文稱世界上首個完整版六倍體小麥“中國春”基因組圖譜完成。這項轟動世界的科研成果由國際小麥基因組測序聯(lián)盟（IWGSC）牽頭，來自20多個國家70多家機(jī)構(gòu)的200多位科學(xué)家共同參與, 歷時13年。IWGSC主席、澳大利亞墨爾本大學(xué)小麥育種專家魯?shù)?bull;埃培爾斯評價該研究“征服了遺傳學(xué)的‘珠穆朗瑪峰’！”攻克這一“珠峰”的戰(zhàn)隊中，宋衛(wèi)寧團(tuán)隊是唯一的中國團(tuán)隊，他們完成了其中7DL染色體物理圖譜構(gòu)建及序列破譯工作。

在2020年全國研究生教育大會上，西農(nóng)“小麥基因組圖譜繪制”研究成果受到國務(wù)院副總理孫春蘭點名表揚，并被兩院院士評為2018年世界十大科技進(jìn)展新聞之一，宋衛(wèi)寧教授亦由此榮獲2019年中國十大農(nóng)村新聞人物稱號。

“破譯難度巨大”

這項研究被謂之“珠穆朗瑪峰”，首先是它的高不可攀。

小麥基因研究的是什么？基因就是遺傳密碼，這個小麥為什么抗這個病，為什么長這么高，為什么有這種品質(zhì)，如強(qiáng)筋、粒重等等。小麥基因研究，就是破解小麥生長、生存之道。

小麥基因研究意義何在？知道了它的遺傳密碼構(gòu)成，就可以進(jìn)行小麥分子設(shè)計育種，靶向性良種改良選育，選我想要的，棄我無用的。

小麥?zhǔn)侨祟惿鐣�生存、繁衍、發(fā)展的重要糧食作物，居世界糧食總產(chǎn)量第二。2017年聯(lián)合國糧農(nóng)組織公布的數(shù)據(jù)顯示，小麥給人類提供的蛋白質(zhì)超過了所有肉類的總和。中國作為全球最大的小麥生產(chǎn)國和消費國，小麥生產(chǎn)尤其對保障國家糧食安全意義重大。選育更多的優(yōu)質(zhì)小麥品種，是所有小麥育種工作者的共同期盼。

盡管小麥的重要性遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過一般的農(nóng)作物，但之前所有的重要農(nóng)作物都有了基因組，唯獨小麥沒有。“最大的難點在于小麥的基因組特別大、特別復(fù)雜、重復(fù)序列特別高，破譯難度巨大。”宋衛(wèi)寧教授解釋道。

小麥基因有多大？它是人類基因組的6倍，是水稻基因組的40倍。有多復(fù)雜？小麥由3個不同的基因組綁在一塊，而且是幾個不同的物種雜交在一塊而形成，幾個基因組同時存在，其復(fù)雜程度不是簡單的成倍，3個基因組序列絕大部分相似，僅小部分不同。重復(fù)序列含量有多高？人的基因組大概有50%是重復(fù)序列，而小麥大約是90%。長期以來，對于破譯小麥基因組，國際科學(xué)界普遍對此并不看好，多領(lǐng)域的科學(xué)家認(rèn)為這是項不可能完成的命題。

但是，一批從事小麥基因組研究的科學(xué)家認(rèn)為能做到。2005年，由全球小麥科學(xué)家組成的國際小麥基因組測序聯(lián)盟（IWGSC）向這一難題發(fā)起挑戰(zhàn)。來自法國、美國、澳大利亞等國一群志同道合的科學(xué)家發(fā)起了這個聯(lián)盟。當(dāng)時在國外工作的宋衛(wèi)寧教授就是那批最早倡議成立聯(lián)盟的科學(xué)家之一。

2006年宋衛(wèi)寧回國，目的之一就是為了要做這項研究。在中國出生、成長，生活了20多年，故土情懷揮之難去。“選擇回國，主要考慮我是中國人，我的父母、岳父母都在中國，他們的年紀(jì)大了，我希望能有機(jī)會多陪陪他們。而選擇西農(nóng)，是因為這所學(xué)校小麥研究基礎(chǔ)雄厚，有滿足研究的支撐。”

2006年2月，宋衛(wèi)寧全職來到我校工作，任農(nóng)學(xué)院博士生導(dǎo)師。2006年7月，宋衛(wèi)寧代表學(xué)校加入IWGSC，并成為該聯(lián)盟決策委員會中唯一的中國成員。他的團(tuán)隊負(fù)責(zé)7DL染色體物理圖譜構(gòu)建及序列破譯任務(wù)，這項工作能夠確定“這條染色體的許多區(qū)間，與小麥產(chǎn)量、種子大小、能否抵抗銹病等性狀有著密切關(guān)聯(lián)”。

“加拿大開始沒有參與這項研究。有一年加拿大一個國家代表團(tuán)來我校訪問，團(tuán)隊里有一個政府官員，在參觀科研樓時了解了我們的研究，回去后積極申辦，幾個月后加拿大也正式加入了這項國際大協(xié)作。”談及這一細(xì)節(jié)，宋教授頗有幾許自豪。

“科學(xué)是造福全人類的事業(yè)”

這項國際間大協(xié)作研究工作，為何特別選用極富中國色彩的“中國春”品系？據(jù)宋衛(wèi)寧介紹，“中國春”是種植在四川省成都平原的一個地方小麥農(nóng)家種。早在20世紀(jì)初傳入西方，上世紀(jì)四五十年代，美國著名學(xué)者西爾斯通過研究，從“中國春”衍生出一系列小麥染色體材料。于是，“中國春”成為小麥遺傳學(xué)研究最重要的遺傳材料和工具，促進(jìn)了小麥細(xì)胞遺傳學(xué)的大發(fā)展，同時也直接推動了黑麥、大麥、燕麥等其他近緣物種的遺傳研究。

聯(lián)盟各成員分別承擔(dān)了相關(guān)物理圖譜構(gòu)建、細(xì)菌人工染色體測序和序列的組裝與分析等工作。歷時13年的努力，20多個國家的科學(xué)家分頭完成了物理圖譜的構(gòu)建。研究人員整合了21條小麥染色體的參考序列，獲得10.7萬個基因，超過400萬個分子標(biāo)記，以及影響基因表達(dá)的序列信息。

國際小麥基因組測序協(xié)會指出，全球人口到2050年預(yù)計將達(dá)到96億，小麥產(chǎn)量需每年增長1.6％才能滿足未來需求。“中國春”基因組圖譜的繪制完成，使科學(xué)家對小麥生長發(fā)育規(guī)律的了解發(fā)生了質(zhì)的飛躍，也為未來人類更好地利用小麥做了重要鋪墊。科學(xué)家相信，小麥基因組圖譜的繪制完成，可幫助培育出抗旱、抗病和高產(chǎn)優(yōu)質(zhì)的小麥品種。

迄今為止，針對這一基因組，聯(lián)盟成員和其他研究人員已發(fā)表論文100多篇。

在學(xué)校為團(tuán)隊提供的科研支持下，團(tuán)隊成員放棄節(jié)假日，潛心研究十年，全身心投入到7DL染色體物理圖譜構(gòu)建及序列海量數(shù)據(jù)的測序和破譯工作。“這是目前六倍體普通小麥最完整的基因組圖譜了。有了這本‘參考書’，從前做不出來的實驗，現(xiàn)在就有可能做出來了。之前研究過的，還可以繼續(xù)做得更通透。”

除承擔(dān)7DL染色體分析工作外，宋衛(wèi)寧團(tuán)隊還參與了小麥全基因組兩種不同物理圖譜分析結(jié)果的整合，由此，宋衛(wèi)寧教授的名字兩次出現(xiàn)在《科學(xué)》雜志的論文作者名單中（電子版）。

“我們的技術(shù)結(jié)果是公開的。希望被更多的科學(xué)家利用，科學(xué)是造福全人類的事業(yè)。” 宋衛(wèi)寧說。

小麥基因測序的成功有力助推了基礎(chǔ)科研和傳統(tǒng)遺傳良種育種工作，現(xiàn)在許多科研團(tuán)隊利用小麥基因組序列推動基礎(chǔ)研究，發(fā)表了一系列高水平文章。同時，小麥基因組序列也使得育種工作更有效率，更具針對性，從而能夠更快地生產(chǎn)出高產(chǎn)抗逆的新品種。

“我們將繼續(xù)開展序列分析工作，將小麥基因組的進(jìn)化、序列與分子育種、遺傳育種結(jié)合起來，培育高產(chǎn)、抗旱、抗鹽、抗病蟲的小麥新品種以更好應(yīng)對全球氣候變化及人口增加帶來的食品短缺挑戰(zhàn)，為小麥基因組改良工作奠定基礎(chǔ)。” 宋衛(wèi)寧表示。

“科研是老老實實的工作”

都說科學(xué)家是冷靜的思考者，宋衛(wèi)寧就是這樣的人。

“我學(xué)不會‘短平快’和‘彎道超車’這些做法。”他沉靜的雙眸閃動著執(zhí)著。

“做科研需要耐心，需要非常非常大的耐心。越是影響力大的、多年突破性的研究必須要堅持�？蒲惺抢侠蠈崒嵉墓ぷ�。”

小麥基因組圖譜繪制成果2018年8月17日上線，僅署名的科學(xué)家有200人之多，共來自20多個國家，70多個實驗室參與，曾有實驗室的學(xué)生感慨“參與的人多的有一車箱”�；�礎(chǔ)研究之長達(dá)20年、甚至30年， 并不稀罕，八年抗戰(zhàn)、十年磨一劍不足道也。

從2006年到學(xué)校，至2018年成果孕出，間隔13年之久，中間不少雜音非議之聲。

“我一直有壓力。”宋衛(wèi)寧說，“學(xué)校給了我們不少的支持，拍屁股走人，對不住學(xué)校，做人要有誠信。如果只是為了自己的某些得失，我們完全沒有必要做小麥的基因組研究，可以去做其他更容易出成果的項目，這個太難，但我從未喪失信心。”

“科學(xué)家必須要有對科學(xué)的熱愛，對未知世界的不盡求索，對人類未來的無限期待，真正的科學(xué)家對苦累名利這些看得淡，當(dāng)他全身心的投入時，他的眼中只有研究。”宋衛(wèi)寧表示。

生活中的宋衛(wèi)寧喜靜，他較少出現(xiàn)在熱鬧的場面�，F(xiàn)今，他的成果帶來余波不盡的熱烈震動，但他還是一如既往地沉靜。