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煤油灯光照亮成功路 ---- 海南文昌籍中国科学院院士 林鸿宣

(作者:符传松)林鸿宣,1960 年 11 月出生,籍贯:海南文昌市东阁镇李山园村。中国科学院分子植物科学卓越创新中心/植物生理生态研究所研究员,2009 年当选为中国科学院院士。曾获国家自然科学奖二等奖、上海市自然科学奖一等奖、何梁何利科技进步奖、全国五一劳动奖章、全国优秀科技工作者等。  林鸿宣院士具有至诚报国的爱国情怀和求真务实的钻研精神,淡泊名利、潜心科研,每年无论是在烈日炎炎的上海实验基地,还是在条件艰苦的海南试验田,都会出现他的身影,被称为“泥腿子”院士。

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林鸿宣院士长期致力于作物重要性状遗传学研究,创立研究体系,坚持面向农业重大需求,瞄准作物科学发展前沿,率先在我国系统开展数量性状分子遗传学研究,并首次在国际上成功克隆了多个控制水稻重要性状的基因并阐明数量性状的分子遗传调控机理,取得了一系列国际领先水平的创新成果,多次填补了相关领域的空白,引领和带动了作物遗传学研究领域的发展,为学科发展做出了重要贡献。

煤油灯 茅屋 高考

那些在茅草屋里读书的日子:上世纪五六十年代,为了加大对海南岛的开发力度,无数个国营农场在岛上兴建,每个农场里都活跃着天南海北的拓荒者。也就在那个百废待兴又干劲十足的年代,林鸿宣的父母离开文昌东阁镇李山园村老家,来到了琼山大坡农场(现改名为东昌农场)。1960 年,林鸿宣出生在海南的东昌农场,他的父母在农场里种橡胶,那时恰值三年自然灾害,物资极为贫乏。有人说,林鸿宣是从茅草屋走出的院士,的确,回忆起儿时,林鸿宣首先想到的就是茅草房和泥巴墙,他感慨道:“当时在生产队读小学,小小的教室就是用茅草屋搭的,后来上了初中,教室还是茅草屋。终于上了高中,教室变成了瓦房,可是住的宿舍依旧是茅草屋,不过很原生态啊。”最让他梦牵魂绕的是那盏煤油灯。“那时,我们每天晚上就围着一盏小小的煤油灯学习。”

图片2.jpg      煤油燃烧发出的冲人气味,他似乎根本感觉不到,“在当时的环境下,只要可以读书,就是最大的满足。”那是一段现在年轻人难以想象的日子。读初中开始就住校,那时为了省钱,林鸿宣每周从家里带点咸鱼干和椰子干,伴着食堂五分钱的冬瓜汤,再弄点饭,就这样凑合着吃一周。在“文革”时期学校基本停课,林鸿宣就白天劳动,晚上在煤油灯下看书。

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也是这样的求学经历,锻炼了他独立、能吃苦的性格。为了考上大学,一圆自己的心愿,林鸿宣每天早上黎明即起,晚上到深夜子时,白天晚上所有可以利用的点滴时间,都被他用于努力深研各科知识。

1978 年,林鸿宣第一次参加高考,可惜落榜,补习一年后,他终于在 1979 年考上了梦寐以求的大学:华南农业大学农学系。那时的观念是,只要考上大学就等于有了铁饭碗,但林鸿宣对此并不满足,他还是想读书,想考研。回忆那段青葱日子,林鸿宣微笑说道:“那时总有几个好朋友在一块儿读书,周末也没有时间休息,总是去图书馆抢位子,除了看课内书还要看课外的书。”天道酬勤,林鸿宣如愿考上了中国农科院研究生院,当时他们班才两个人考上研究生。

就这样,林鸿宣的这份严谨治学、努力向上的精神,自煤油灯下燃起,从大坡农场发端,由广州而杭州,由日本而上海,始终熊熊不息。

遗传学 华农 水稻

1979 年,林鸿宣考上了华南地区的农业最高学府,华南农业大学(时名华南农学院)的农学系。当被问及为什么报考这个“冷门系”时,林鸿宣提及两个原因,一是自己在农场长大,从小接触各种植物;而更重要的是,十几岁的他对遗传学这门神秘的学科充满了兴趣。小学自然课本和中学生物课本上只鳞片爪的知识,已经无法满足他的求知欲。

今年刚刚庆祝百年大寿的华农,以农学和生物学在国内知名,其校风在广州高校中出名的质朴。由于离市区较远,华农学生与外界的联系相对较少,仿佛一块学习的世外桃源。在农忙时节,教授们会卷起裤腿和学生、农民一起下田耕作,以示表率。这种历代师生积累的质朴学风,深深影响了林鸿宣。

终于如愿考入华农,有机会去揭开遗传学的秘密,林鸿宣的心理朴素而真挚:“珍惜时间,更加刻苦学习。”由于当时考上大学,就等于拿到了一辈子的铁饭碗,因此有一些人有船到码头车到岸的想法,把时间更多地放在了学习以外的事情上。林鸿宣没有受到丝毫影响,“那时候觉得时间非常宝贵。读书啊、晚自习是肯定是要去的,周末都是在教室或者图书馆度过的。”也正是在本科就读期间,他找到了“水稻”这一科研生涯中的终生伴侣。“觉得它真的很重要,每天的粮食嘛。”

为了学到更多的水稻遗传育种学知识,林鸿宣决心继续深造,四年不懈的努力让他一举考入中国农科院研究生院,在杭州中国水稻研究所深造。他本硕博三个时期的毕业论文,都以水稻为研究对象,而且集中在作物遗传育种方向上。

实验室 稻田 论文

博士毕业后,林鸿宣曾先后两次到日本从事博士后研究工作。博士后出站后,他因为在水稻遗传学研究领域有所贡献,于 2001 年 2 月入选中科院百人计划,提前结束国外博士后研究,回国担任中科院上海生科院植物生理生态研究所水稻遗传与功能基因研究组组长。

“终于可以组建自己的团队,开展踏踏实实的科研工作了。”林鸿宣还记得当时的激动心情。“盐碱和干旱,对水稻生产的影响很大。我们要做的就是阐述水稻的遗传机理,找到调控耐盐、抗旱和增产性状的基因,为改良水稻品种提供可行的途径。”

时至今日,非常感谢上海植生所为科学家们提供的良好而宽松的科研环境。当前有些科研人员存在一种急功近利的思想。追求快发论文,却忽视了真正的科学成果所必需的费时费力的潜心治学态度。

然而,刚回国的四五年内,林鸿宣的实验室却一直是静悄悄的,很少发表论文,在喧闹的中国生物学界,显得与众不同。上海植生所,这个培养过包括北京大学老校长许智宏在内的众多国内生物学巨擘的科研机构,以一如既往的博大胸怀,给予了林鸿宣充足的时间。

“科研是需要积累的。只要集中精力按自己的方向去做,就一定可以出成果,这一点我们有信心。”因此,在植生所的日子里,他和他的研究组,将注意力集中在对水稻重要性状的遗传机理研究上,主要是耐盐、抗旱和产量性状。

身为研究生导师,林鸿宣总是身先士卒。在每年最热的七八月间,要亲自带着学生下到农田里,观察水稻生长性状,“性状很重要的,必需要一步一步地观察。”他认为,带着学生一块去做实验是他份内的工作。为了多积累材料,每年都要到三亚师部农场种水稻,因为海南冬天气候好,水稻可以多种一季,可以加快实验速度。

“成千上万株水稻,我们要一株一株地做标记。从定位基因到解析出它的功能,中间要花费六七年时间。”作为学植物生物学专业的记者,对于林院士的描述,感同身受。

农学、生物学研究经常要接触各种“毒素”。例如,做遗传研究,就难免要接触到绝大多数人为之色变的同位素。但是林鸿宣对待这种放射性物质,就像当年对待煤油灯冲人的油烟味一样,十分冷静:“只要懂得原理,保护好自己,没什么可怕的。我们做的就是实验科学,必需做的工作一点不能回避。”

经过好几年的力量积蓄,林鸿宣实验室终于开始发表论文,而且一发就不可收拾,都是“好文章”。林鸿宣及其课题组已在 Nature系列、Genes&Development 等国际知名学术杂志上相继发表了 5 篇关于水稻重要功能基因的研究成果,其中三篇的影响因子都超过 30 点,都是国内近年水稻研究的重要代表性成果,成为业界翘楚。

毕业那年和水稻结缘关于林鸿宣和水稻的结缘还得从他的毕业论文说起。

林鸿宣 1983 年本科毕业时,选择了“水稻性状的遗传”作为毕业论文选题,他的启蒙老师是曾世雄。从此,他与水稻结缘,也开启了水稻遗传机理研究的新篇章。

忆起在中国农科院水稻研究所读研究生的时光,林鸿宣不禁回想起他的两位恩师:水稻界有名的前辈闵绍楷先生和熊振民先生,也是因为他们,林鸿宣打下了扎实的基础。

1986 年,林鸿宣硕士毕业,留在水稻所工作。1991 年,工作几年的林鸿宣依旧想继续深造,而那时闵绍楷和熊振民又成为了水稻研究所的博士生导师,于是他毅然决然地报考了在职博士,又一次成为两位恩师的学生。

1994 年林鸿宣博士毕业,留在水稻所工作。1995 年至 1996 年,他远赴日本农林水产研究中心做博士后,主要研究水稻耐盐遗传。回来后次年又再次赴日农业资源研究所,在水稻基因组项目做博士后。

直到 3 年多后,林鸿宣在《人民日报》海外版上看到了中科院招募“百人计划”。他知道,回国的日子到了。2001 年 2 月,林鸿宣入选中科院“百人计划”,提前结束国外博士后研究;3 月,他正式归国,开始担任中科院上海生科院植物生理生态研究所水稻遗传与功能基因研究组组长;回国后他立马筹建实验室、招收研究生、购买仪器。林鸿宣感慨道:“中科院办事效率很高,想买什么都可以,在招研究生方面也很灵活,没多久实验室就建好了。”

对于回国后的研究方向,林鸿宣也考虑了很久,最后他放弃了在日本主要研究的水稻抽穗期性状分子遗传。而是重点放在水稻耐盐、抗旱和产量重要性状的遗传机理研究上。水稻是重要粮食作物,其抗逆、产量等性状有待进一步提高,而常规育种方法效率较低,采用遗传学等方法寻找控制这些性状的QTL(或基因)将有助于提高育种效率。林鸿宣说道:“这个研究方向对我国的意义更大。”到现在回国 9 年,林鸿宣一直没有换过研究方向,他笑着说:“这是我的优势,我做水稻遗传比较在行。”

然而,在回国的头 4 年里,林鸿宣的研究小组一直默默无闻,未发表出什么成果。那段日子,林鸿宣所在的上海植生所并没有给他们施加压力,而是一直相信他们,给予他们团队最大的帮助。林鸿宣一直十分感谢那段日子中科院给予他们的信任,使得他可以安心研究。

在林鸿宣看来研究水稻一定得下田和水稻亲密接触,只在实验室做是绝对不行的。所以在每年夏天最热的时候,上海农科院农场的农田里就会出现林鸿宣和学生们忙碌的身影,冬天便是去他的家乡海南岛下田。很多学生都没下过田,有些学生甚至中暑了,还依旧坚持。在说起学生时,林鸿宣脸上不自觉地流露出了微笑和感激之情。就这样,他带领研究组不断地下田、种材料,观察性状、采样,回到实验室后再不断地做实验,如此往复,年复一年。因为他和团队一直坚信只要打好科研基础,踏踏实实做一定会出成果。

时机成熟,成果如雨后春笋

终于在第 5 个年头即 2005 年,他们团队采用图位克隆方法成功分离克隆了控制水稻耐盐性状的数量基因(QTL)SKC1,深入阐明了该基因的生物学功能和耐盐作用机理,相关论文 2005 年刊登在《自然—遗传学》(Nature Genetics)上。这是国际上首次成功克隆农作物抗逆QTL。鉴于该成果的重要性,同期杂志上还发表该编辑部邀请著名植物抗逆分子生物学家对该工作进行专门介绍和评论的文章,在国内外学术界产生较大影响。

随后,林鸿宣小组的研究成果便如雨后春笋般冒出,一发不可收。 2007 年,他带领研究组利用大粒与小粒品种构建群体,成功分离克隆了控制水稻粒重的基因(GW2),为阐明作物产量性状的遗传机理提供重要新线索,为作物高产育种提供重要新基因。相关论文 2007年发表于《自然—遗传学》,同期杂志发表由著名相关学者撰写的专门介绍和评论的文章,指出“玉米和小麦中也发现 GW2 同源基因,GW2的发现是提高粮食作物包括水稻、玉米、小麦产量的重要一步”。GW2基因正在被育种家用于作物育种研究。2008 年,林鸿宣和他的团队从“海南普通野生稻”中成功克隆控制株型的关键新基因PROG1,其作为转录因子对株型发育起重要调控作用。该研究阐明了水稻株型驯化的遗传机理,同时为高产株型育种提供重要新基因。相关论文 2008年刊登于《自然—遗传学》上。2009 年,他带领研究组克隆另外一个水稻耐盐基因 OsHAL3,发现 OsHAL3 受到光的双重调控,光既能抑制它的表达、又使它的三聚体解聚而丧失功能。相关论文 2009 年发表于《自然—细胞生物学》(Nature Cell Biology)上。随后,他们进一步完善研究系统,克隆了另外一个水稻抗旱耐盐相关基因,新型转录因子 DST,并揭示了一种调节作物抗旱耐盐的分子调控新机制。这项研究成果加深了人们对作物抗逆性状遗传调控机理的认识,同时也为作物抗逆分子育种提供了具有自主知识产权的重要新基因。相关成果 2009 年发表于《基因与发育》(Genes &Development)上。

百尺竿头 更进一步

如此卓越的成就,林鸿宣和他的研究组着实让国内外的植物生物学界惊叹了,大家对林鸿宣这个名字也越来越熟知和敬佩。但是,林鸿宣仍然较少参与一些活动,和业务没关系的,他一般都婉言谢绝,但与科研相关的,就尽量会去。他说:“更多的人都是从我们的工作中,从我们的论文中认识我的。”想必这也是林鸿宣最喜欢的方式。他和记者说:“我的性格是喜欢静下心来好好搞科研,按照自己的方向。搞科研千万不能跟风,要慢慢积累。”这也是林鸿宣厚积薄发的原因吧。

问及他当了院士后的想法和心愿时,他想了后说道:“百尺竿头,更进一步。继续带着学生们下田观察水稻、研究水稻。争取能在水稻研究方面多做点工作,把调控耐盐、抗旱和增产性状的基因弄清楚,这样将来就可以用分子设计来培育品种了。也能扩大我们国家水稻研究在国际上的影响。”他说这一行他要干一辈子,有朝一日能看到水稻因自己的科研成果而增产,这辈子就感觉很满足、很幸福。

院士心 家国情怀

林鸿宣长期的水稻科学生涯,终于结出了累累硕果,而学术界给予他的最高荣誉,就是赋予他中科院院士的称号。

在媒体越来越关注两院院士“扩招”的情况下,院士评选日趋严格,今年的中科院院士评选尤其如此。用中国科学院院长路甬祥的话来说,就是要力求“经得起历史检验”。

因此,当 2009 年中国科学院院士增选结果向社会公布后,人们发现,此次增选只产生了 35 名新院士,而按照《中国科学院院士章程》规定,每两年一次的增选,名额可达 60 名,缺额近半。更有含金量,成为很多人对于今年院士评选的一致评价。

面对院士这份荣誉,林鸿宣却非常低调:“主要说明我们的工作得到了学术界的认可,而功劳是大家的,是整个研究组的工作得到了公认,这才是最让人高兴的。”

林院士对于荣誉的淡泊从获悉喜事的反应就略窥一二。实验室所谓的庆祝,就是单位里送来一篮鲜花,领导过来看望了一下而已,连个仪式都没有,连他的父母都是从报纸上获悉的。“成果都是一步一个脚印踏出来的,不是一朝一夕的事。简朴的科研生活,我们真的没有理由去打破它。”

对于林鸿宣而言,30 多年坚守不移的,除了孜孜以求的学习钻研精神,还有矢志报国的拳拳之心。

至今他已为国家培养了 20 多位博士了,目前大多数都已在国外做博士后,其中不乏普渡大学等全球知名高校。“我希望他们以后都能回来报效国家。”林鸿宣说。

每当谈到国内的水稻研究时,他总是会露出欣慰的笑容。“整个国家都很重视水稻领域的研究,发展比较快。因此在这个领域,我国是可以拿到国际上比一比的。”

这个“比一比”,道出了中国水稻研究在国际上的先进水平,也道出了林院士的自信,“被评为院士是新的起点,应该比以前做的更好,要为中国在国际水稻研究界立起更高的地位。”

功成名就之时,更能看出一个人的真实品质。林鸿宣的质朴,从他对待父母、对待小时同学的态度上就可以看出来

虽然已是业界知名专家,每年春节,林鸿宣基本上都会一如既往地赶回东昌农场,探望双亲,哪怕只有两三天,也匆匆赶回来。只要时间充裕,他还会随父母去文昌老家祭祖。

中学老师和同学对他的评价也很高。高中毕业时,大家相约以后逢十年一聚,他基本都会专程赶回海南参加聚会。

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林鸿宣对于家乡海南抱有深厚的感情。虽然自己做的是基础科学,无法为海南直接做点什么事情,但是他依然表示,自己要努力为国做好水稻基础研究,从而将来在惠及全国的同时惠及海南。他还对海南的青少年殷殷寄语:“有知识最重要,读书是很好的努力方向。多掌握,多积累,既可以改变人生也可以为国家做贡献。”


【编辑:黄永桂】







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