從2002年4月《科學》雜誌以罕見的體量介紹中國科學家完成的秈稻基因組測序工作，到今年2月《自然植物》雜誌在社論“中國的復興”中稱讚我國水稻研究，業內人士已不懷疑這樣的論斷：中國的水稻研究已經引領世界。

從跟跑，並跑，直至領跑，中國的水稻研究如何走向卓越?研究水稻20年的植物分子遺傳學家李家洋以及他的幾位同事講述了我國水稻研究這一“涅槃”的過程。

科研人員誓爲國家研究水稻

與今天人們更加關心健康不同，用“7%的耕地能否養活22%的人口”，也就是糧食安全，是20世紀的中國需要首先面對的問題。

1994年，李家洋從美國康奈爾大學湯普遜植物研究所回到了中國科學院遺傳所。回國後不久，他從擬南芥的研究轉向了水稻的研究。提起這一轉變，他說，這是爲了和當時國家的需求相契合。隨後回國同樣到遺傳所工作的儲成才和傅向東也做出了同樣的選擇。

不過，雖然水稻研究是“國家需求”，但在2000年左右，中國的實驗條件和科研經費都還捉襟見肘。儲成才說：“科研人員那時候從國外回來，在包裏都會裝兩包小的進口離心管，洗了重新用，槍頭什麼的，也是一樣。”而經費方面，儲成才申請到的第一筆國家自然科學基金，3年的項目總金額只有8萬元。早幾年回國的李家洋的情形也好不到哪裏。

不過，正是在這樣的條件下，李家洋將圖位克隆技術(Map-based cloning)在水稻中建起來了。2003年，李家洋領導的研究組分離鑑定出控制水稻分櫱的基因與控制莖稈強度的“脆稈”基因。這兩篇文章不僅應用圖位克隆技術將相關的基因克隆出來，而且是我國作物領域做功能基因研究的第一次。

李家洋說：“這些工作的意義在於，在方法學上開創了前進的道路。這個方法建立之後的幾年裏，中國在水稻功能基因方面的研究工作就突飛猛進，應該說這些工作起到了關鍵的引領作用。不僅如此，在當時相對窘迫的科研環境下，這一成功在心理上也給其他的中國水稻研究者以很大的激勵。”

不過，對於基礎研究來說，投入不足顯然無法保證科研工作的持續進行，更遑論一流的成績。好在，國家的重視，乃至及時的投入幫助了科研工作的持續發展。

上世紀90年代末，我國參與了“國際水稻基因組計劃”，承擔了第4號染色體的測序工作。之後，中國主導的“中國超級雜交水稻基因組計劃”啓動。2001年，中國聯合研究組後來居上完成了秈稻基因組工作框架圖的繪製。這一工作獲得了國內外的廣泛讚譽。隨後中國也啓動了多項作物研究計劃。

當然，水稻能吸引大量的研究者，也與它自身的一些優勢有關。在科研人員眼中，水稻不僅是非常重要的作物，而且也是非常理想的單子葉模式植物。水稻的基因組較小，在作物中第一個完成了測序，加之較容易轉化，一大批優秀的中青年科學家進入了這一領域。

“我想水稻的成功和這一領域擁有非常強大的科學家羣體是分不開的。”李家洋說，“像以袁隆平先生爲代表的老一代水稻育種家，到張啓發和韓斌爲代表的中青年優秀科學家，燦若羣星。特別是最近一二十年回國的以及我國自己培養的水稻研究科學家，他們都有非常傑出的工作。”

水稻基礎研究者與育種家“聯姻”

育種家負責培育新品種，水稻的基礎研究者負責瞭解機理，這兩者各有側重。但實際上，要做“有用”且“有趣”的研究，二者不可能是“兩張皮”。

中國職業化的育種工作不僅由來已久，而且也在近代綠色革命中扮演了重要角色。大量的水稻突變體材料爲水稻基礎研究提供了便利。而育種家通常也會從生產角度提出需要解決的問題。“育種家的問題就是我們的課題。”在經歷了十幾年的水稻研究後，儲成才這樣總結道。

傅向東也是一樣，與育種家的緊密合作貫穿在他的水稻基礎研究中。先前做擬南芥的他回國後並不清楚如何以水稻爲材料開展研究。這個時候，育種家爲他提供了所需要的材料以及問題的方向。隨後，與育種家的合作成爲了他科研工作的常態。“我們和各個層級的農科院、農業大學老師均有合作。他們懂生產和問題，我們懂理論和技術。和他們結合，我們就知道，針對哪些問題去做可能帶來更大的貢獻，或者帶來的科學問題會有大的影響力。做基礎的和育種家的有機組合，是水稻研究走在前列的一個非常重要的原因。” 傅向東說。

紮實的基礎研究與科研耐心

雖然與育種家合作，創制優質水稻品種，但儲成才認爲，在基礎研究領域，不宜片面強調應用和產業化目標。基礎研究常常需要耐心，研究結果的產生需要積累。就拿他認爲自己“最有用”的一項關於粳稻氮肥利用效率的研究來說，前前後後也經歷不少時間。

另一個例子是最近四川農業大學陳學偉研究組關於“稻瘟病”的研究。不過，這一成績的取得也經歷了十多年的時間。追溯起來，陳學偉最早分離2個抗稻瘟病的受體基因還是在遺傳所的學生時代，也是在那時，他就對廣譜抗病品種“地谷”開展了研究。

中國水稻研究仍有新挑戰

不過，已經引領世界的水稻研究，前方的道路並非平坦。由於農業成本投入居高不下，國外相對便宜的農產品也在衝擊着國內農業市場。進一步降低生產成本，環境成本，提升品質依然是需要長期努力的目標。

未來的水稻研究也離不開各個方向研究人員的通力合作，特別是農作物抗病、耐逆性狀與產量，這些優異性狀之間如何組合又是一個新的挑戰。

不過，新生研究力量的加入，讓這批農業科學家們對未來感到樂觀。而且，無論是個人待遇、實驗條件、經費支持，一切都已今非昔比。如果正常發展，其他作物的研究，乃至一般的植物生物學研究，水稻的成功將不難複製。