【中国网】国家科技奖获得者黄三文：用基因测序技术寻找不苦的黄瓜

　　

　　中国网：“中国访谈，世界对话”，欢迎您的收看！随着大棚蔬菜种植技术的大规模推广，我们经常能听到老百姓发出这样的抱怨：现在的蔬菜越来越没有味道了。那么怎样才能培育出品质优良又好吃的蔬菜品种呢？这既是老百姓关心的餐桌大事，也是科研工作者的责任。2018年度国家科技奖励获奖名单刚刚公布，其中就有多项有关蔬菜、水果、花卉等农产品的科研成果，中国农业科学院的研究项目“黄瓜基因组和重要农艺性状基因研究”就得到了自然科学奖二等奖。这项科研成果为什么能得奖？成果取得的过程又是怎样的？给老百姓带来了哪些好处？ 就这些问题，我们特别邀请到获奖者，也就是该项目的主持人——中国农业科学院的黄三文研究员，来跟各位网友好好聊一聊。

 

　　中国网：黄研究员，欢迎您做客《中国访谈》演播室。

　　黄三文：主持人好，各位网友好！

　　中国网：首先还是请您先把这项成果给广大网友介绍一下，这是一个什么样的成果？

　　黄三文：我们这个项目是个民生项目，是农业科技的项目。非常感谢中国网对农业科技的关心。这个项目中，我们在世界上第一次破译了一个蔬菜作物的基因组，就是黄瓜的基因组。另外我们利用基因组的信息，发现了黄瓜为什么会变苦的原因，并且利用这个信息、这个技术培育了更好吃的黄瓜品种。

　　中国网：也确实，我们现在在吃蔬菜的时候，可能越来越会感受到，现在的蔬菜没有以前的那种味道了，是不是也是因为它的基因的原因？

　　黄三文：这个问题分两个层次。首先是在改革开放几十年以来，我们国家在菜篮子工程的推动下，蔬菜工作者努力地工作，包括科研和产业工作者，解决了我们蔬菜供应的问题，尤其在北京——我是在北京上大学的，在北京，冬天就只能吃到白菜、南瓜这些菜。

　　中国网：在冬天，白菜是必须的。

　　黄三文：对。现在大家想吃什么菜就有什么菜，这应该是蔬菜科技、蔬菜产业的一大进步。当然，解决了这个供应的问题，现在老百姓更加关心的是它的品质和安全的问题。所以我们以前主要是关注产量，现在我们更加关注品质了。

　　中国网：还是要恭贺您获得国家科技奖。

　　黄三文：谢谢！

　　中国网：这一次的获奖理由，您认为最主要的是什么呢？

　　黄三文：我认为有两个原因，第一个，黄瓜的基因组是蔬菜学科、蔬菜科研界第一个基因组的研究，我们取得了，以前是跟着欧美等国，我们跟他们学，在这个领域我们领先了，我们站在世界的前列。这是第一个。

　　第二个，我们利用基因组学，来推动蔬菜育种的快速进展，并且育种的直接成果为农民所用，给大家带来了效益。

　　中国网：现在很多人可能会想，黄瓜是一个看起来很普通、很常见的蔬菜。为什么当时会选择黄瓜来做基因测序的研究呢？

　　黄三文：有几个原因，黄瓜是一类蔬菜的一个代表，它是瓜类蔬菜代表，瓜类还有甜瓜、西瓜、南瓜、丝瓜、苦瓜这些。黄瓜是它们这一类蔬菜的一个代表。

　　中国网：黄瓜是这个瓜类最典型的代表吗？

　　黄三文：应该是一个代表，并且研究基础也比较好，所以我们选择了黄瓜。第二个，我们进行基因组研究，当时整个基因组研究的成本是非常高的，这个成本与基因组的大小有关系。黄瓜也是蔬菜里面基因组最小的一个，所以我们选择黄瓜先开始，从简单到复杂。

　　中国网：当初决定做这个课题的时候出发点是什么呢？这种研究对于未来又具有怎样的意义呢？

　　黄三文：整个蔬菜的遗传育种研究跟水稻、玉米这些大田作物有差距。怎么来快速提高育种水平，培育更好吃、更安全、产量更高的品种，这里面必须有新技术的支撑，所以我们就想到了，我们没有去采取别的技术，我们认为这个基因组技术是可以最快速地提高蔬菜遗传育种研究水平的一个最重要的技术。所以，我们决定从基因组为突破口，来研究蔬菜作物的遗传学。

　　中国网：研究黄瓜的基因，具体是怎么做的呢？有哪些具体的目标、方式方法，整个项目花了多长时间？

　　黄三文：整个项目是从2007年开始的，到现在获奖，已经十几年了。我们也经历了很多困难。基因组研究是一个多学科交叉的大型项目，我们整个黄瓜基因组论文的作者就有100名，协调一个多学科交叉的团队，这是我作为这个项目组织人要解决的第一个难题。

　　我们还有很多要解决的问题，比如说，为了寻找苦味的基因，我们小组有20多个老师学生，在湖南的一个夏天，我们种了20亩地，一共有6万根黄瓜，每一根黄瓜我们都有三个人去独立地品尝，最后从这6万根里面找到了两根黄瓜是不苦的。从这两个不苦的黄瓜，分析这两根不苦的黄瓜，我们找到了使黄瓜不苦的基因。

　　中国网：网上也有些资料评价您的品尝小组是一个品尝天团、品尝男团，吃了6万根黄瓜，最后挑出两根，其实概率还是非常低的。

　　黄三文：对。

　　中国网：吃黄瓜这个过程大概经历了多久？

　　黄三文：前后有差不多20天到一个月。

　　中国网：20天到一个月。

　　黄三文：也是比较苦的，长沙的夏天，很炎热，炎热的一个时期。

　　中国网：长时间吃一种蔬菜，还是挺难受的。

　　黄三文：我们那个每人带一瓶水，因为你吃了一颗黄瓜以后，都是苦的嘛。你要去漱口，然后你才能品尝下一根黄瓜的味道。

　　中国网：这种周而复始的状态，会不会连舌尖上的感觉也记不住了？

　　黄三文：有些麻木。但我们最终就找到了两根。因为整个几率，不苦的黄瓜的几率是很小的。所以你不用一个非常大的群体，也找不到。

　　中国网：在研究这个的过程当中，都遇到哪些困难呢？

　　黄三文：除了这个以外，我们遇到的困难还有，当时基因组研究的技术还比较原始，基因组研究里面有一个环节叫拼接，相当于拼图。一般的拼图也就500块，1000块，就很难拼了，但咱们这个拼图可能有上百万块到上千万块的拼图，要把它拼在一起，拼出一个地图出来，是一个很难的事。我们的合作伙伴也想到了很多办法，一起来解决这个问题。

　　中国网：刚才您提到的这些在6万根里边选两根也好，或者拼图也好，确实经历了非常难的一个过程。这项项目最终取得了哪些重大的发现呢？有哪些科学意义呢？

　　黄三文：第一个，是对整个蔬菜学这个学科的推动。我们通过黄瓜基因组（研究）带动了整个蔬菜作物的基因组研究，包括后来又做了白菜基因组、番茄基因组、马铃薯基因组、西瓜基因组（的研究）。我们带动了整个领域——以前是我们跟着别人，叫跟跑，现在我们领跑了。这是一个。

　　第二个，我们通过这个研究发现了50多个影响黄瓜产量、品质，还有抗病性的基因。利用这些基因，我们可以开展基因组育种，分子设计育种，把黄瓜的育种从常规育种时代推进到一个分子设计育种时代。

　　第三个，我们的第一批实验品种已经落地了，得到了广大菜农的欢迎。

　　中国网：这个实验品种落地的情况，您能不能给我们介绍一下？

　　黄三文：第一批品种和湖南省蔬菜研究所合作。我的合作伙伴，陈惠明研究员也是育种家，他也是获奖者之一。他培育了一系列品种，在湖南、湖北、广西、广东和福建较大面积地推广，累积100多万亩，给农民创造了80多亿元的产值。2018年4月份，我陪同他到一个生产基地去看，在湖北省荆州区李埠镇，那边一个镇就种了5000亩我们的新品种，大概有接近一个亿的产值，确实看到当地的农民通过种植我们的黄瓜品种获得了财富。我们作为农业科研工作者，也感到特别欣慰。

　　中国网：这项成果是不是也应用在了扶贫领域上？

　　黄三文：对。我们有一些推广区域属于贫困地区，对改善当地农民的生活条件，起到了一定的作用。

　　中国网：这项研究成果在国内外引起了什么样的反应呢？

　　黄三文：首先在科学上，我们发现苦味基因，这个文章发表《科学》杂志（《science》）上，引起了广大同行的高度认可；在生产上也得到了农民的支持。我们认为它是一个“顶天立地”的项目，“顶天”是基础研究能得到国际同行的认可；“立地”是最后能够转化为一个产品，为消费者、为农民创造价值，也让消费者品尝到更好吃的黄瓜。

　　中国网：根据我们查阅的资料，对黄瓜基因的研究还有助于了解这种蔬菜的栽培历史，涉及到历史学等人文学科，在这方面有没有一些有趣的事情，也请您跟我们分享一下？

　　黄三文：我们通过分析黄瓜的基因组，发现了黄瓜分为四个类群，有欧洲类群、东亚类群、西双版纳类群。我们云南西双版纳类群是一个特殊的黄瓜类群。当然，这三个类群都来源于印度类群。黄瓜最早是在印度被驯化的。在印度，它相当于咱们的中草药一样，是印度的一个草药，特别苦的话，它可以用来排毒，起到这个作用。我们通过基因组分析发现，印度黄瓜和东亚黄瓜分开的时间大概是2000年前，这个与我们历史记载的张骞出使西域带来黄瓜种子是非常吻合的，这也是我们感觉到很有意思的一点。

　　中国网：在近年来的各种奖项当中，比如说每年的国家科技奖，还有诺贝尔奖，涉及到普通人的生活、接地气的研究项目可能很少。比如您研究的黄瓜基因，就可能比较接地气，跟老百姓生活也是息息相关的。您怎么看待科研和国际民生的关系呢？

　　黄三文：科研有两大驱动力，一个是我们人类对于大自然的好奇心，我们想了解整个大自然是怎么运转的，它的规律是什么。另外一个是来自于我们社会的需求，包括我们民众对美好生活的向往。这也是科研的驱动力。这两类研究对自然的探索属于基础研究，民众的需求更多的是属于应用研究。但是这两类研究之间的关系也非常密切，基础研究和应用研究是一脉相承的。所以我希望民众既要关心国计民生的大事，也要对基础研究投入很多的热情。对基础研究和应用研究同时关注，会对我们国家在科研上给予更多的支持和重视，有好处。

　　中国网：您觉得现在对基础研究还缺乏哪些关心和支持，需要哪几方面的共同努力呢？

　　黄三文：基础研究有的非常深奥，其实我们基因组研究也是非常深奥的一个学科，希望民众给予更多的自由度。

　　中国网：在国家方面呢？

　　黄三文：在国家方面也希望给更多的支持。

　　中国网：目前，比如像您做的这项研究，还需要哪些支持呢？比如说政策的一些，或者是一些资金的支持？

　　黄三文：我们这项研究也得到了国家科技部、国家自然科学基金委和农业部的大力支持。后续的研究可能需要把基因组研究和农业育种更加紧密地结合，我们基因组科学工作者和育种家们更加紧密地结合，可能需要有这种项目的支持。

　　中国网：科研的目的就是为了应用，对黄瓜的这项研究成果在应用推广上取得了哪些成果呢？刚才您也讲到了一些，希望在这方面您给我们详细说一说。

　　黄三文：对于黄瓜来说主要还是品种，我们把基因组的破译、把基因的发现这些知识都通过种子这个载体输送给农民。把这种好处带给消费者，主要还是通过品种，让农民能够种植不苦的黄瓜，这样的话，他不会因为黄瓜变苦了就损失了商品的价值，农民得到的效益更高。

　　中国网：就目前来说，这个新的品种在菜农或者是消费者理解的角度上，处于一个什么样的情况呢？

　　黄三文：已经被消费者高度认可。我们主要关注的是华南类型的黄瓜，在南方，大家都很喜欢。尤其在李埠镇，我见了当地的菜农，以前去收黄瓜卖黄瓜，担心变苦了以后卖不出去，现在这个问题解决了。

　　中国网：比如说，现在您的这个新品种黄瓜和以前的稍微发苦的黄瓜存在价格上的差别，您的新品种肯定是价格高的，以前这个黄瓜可能价格是比较低的，存在这样的差距。会不会担心价格上的差别，导致消费者不被接受？

　　黄三文：这倒没想过，因为变苦的黄瓜可能卖不出去，对于菜农来说，损失非常大。

　　中国网：您用一句话通俗地来讲，这个新品种的黄瓜比以前的黄瓜存在哪些优点呢？

　　黄三文：首先是不苦了。第二个，它的产量还更高一些。

　　中国网：对黄瓜的研究已经取得了很多的成果，您下一步怎么打算？还会去研究哪些蔬菜或者是水果吗？

　　黄三文：黄瓜的问题我们还在继续研究，我们想把它变得更清香一些。

　　中国网：在味道上更加清香一些？

　　黄三文：我们正在研究。另外一个，我们也在研究番茄，也是因为大家抱怨西红柿的味道越来越淡了。我们和美国的科学家一起合作研究了番茄的风味，发现有50个基因影响了番茄的风味。我们正在利用这些知识培育更好吃的番茄品种。我希望在今后几年就能让消费者品尝到我们的新品种。

　　中国网：番茄的第一批实验品种已经出来了吗？

　　黄三文：已经出来了。去年我们在《科学》杂志（《science》）上发表了一篇文章，也是第一次全面揭示了番茄这个蔬菜的的风味是由哪些位置来形成的，这些物质又受到哪些基因的控制。

　　中国网：现在在国内有实验区吗？

　　黄三文：有。我们在北京和深圳正在开展实验。

　　中国网：这个新的番茄品种和以前的相比，存在什么样的不同呢？

　　黄三文：更好吃一些。

　　中国网：在味道上会更好一些。

　　黄三文：味道更好，更浓郁一些，更甜一点。

　　中国网：好，非常感谢今天黄研究员做客《中国访谈》演播室，您给我们讲了这么多研究黄瓜基因的成果，黄瓜也可以变得更加好吃。同时也感谢各位网友收看。再见！

　　[来源：中国网]