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

他，就是世界小麥基因組測(cè)序聯(lián)盟成員、我校旱區(qū)作物逆境生物學(xué)國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)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(guó)《科學(xué)》雜志載文稱世界上首個(gè)完整版六倍體小麥“中國(guó)春”基因組圖譜完成。這項(xiàng)轟動(dòng)世界的科研成果由國(guó)際小麥基因組測(cè)序聯(lián)盟（IWGSC）牽頭，來(lái)自20多個(gè)國(guó)家70多家機(jī)構(gòu)的200多位科學(xué)家共同參與, 歷時(shí)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(píng)價(jià)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(duì)中，宋衛(wèi)寧團(tuán)隊(duì)是唯一的中國(guó)團(tuán)隊(duì)，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(guó)研究生教育大會(huì)上，西農(nóng)“小麥基因組圖譜繪制”研究成果受到國(guó)務(wù)院副總理孫春蘭點(diǎn)名表?yè)P(yáng)，并被兩院院士評(píng)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(guó)十大農(nóng)村新聞人物稱號(hào)。

“破譯難度巨大”

這項(xiàng)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(gè)小麥為什么抗這個(gè)病，為什么長(zhǎng)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(zhǎng)、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(jì)育種，靶向性良種改良選育，選我想要的，棄我無(wú)用的。

小麥?zhǔn)侨祟惿鐣?huì)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(guó)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(guò)了所有肉類的總和。中國(guó)作為全球最大的小麥生產(chǎn)國(guó)和消費(fèi)國(guó)，小麥生產(chǎn)尤其對(duì)保障國(guó)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(guò)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(dú)小麥沒(méi)有。“最大的難點(diǎn)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(gè)不同的基因組綁在一塊，而且是幾個(gè)不同的物種雜交在一塊而形成，幾個(gè)基因組同時(shí)存在，其復(fù)雜程度不是簡(jiǎn)單的成倍，3個(gè)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(zhǎng)期以來(lái)，對(duì)于破譯小麥基因組，國(guó)際科學(xué)界普遍對(duì)此并不看好，多領(lǐng)域的科學(xué)家認(rèn)為這是項(xiàng)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(guó)際小麥基因組測(cè)序聯(lián)盟（IWGSC）向這一難題發(fā)起挑戰(zhàn)。來(lái)自法國(guó)、美國(guó)、澳大利亞等國(guó)一群志同道合的科學(xué)家發(fā)起了這個(gè)聯(lián)盟。當(dāng)時(shí)在國(guó)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(guó)，目的之一就是為了要做這項(xiàng)研究。在中國(guó)出生、成長(zhǎng)，生活了20多年，故土情懷揮之難去。“選擇回國(guó)，主要考慮我是中國(guó)人，我的父母、岳父母都在中國(guó)，他們的年紀(jì)大了，我希望能有機(jī)會(huì)多陪陪他們。而選擇西農(nóng)，是因?yàn)檫@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(lái)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(huì)中唯一的中國(guó)成員。他的團(tuán)隊(duì)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(xiàng)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(kāi)始沒(méi)有參與這項(xiàng)研究。有一年加拿大一個(gè)國(guó)家代表團(tuán)來(lái)我校訪問(wèn)，團(tuán)隊(duì)里有一個(gè)政府官員，在參觀科研樓時(shí)了解了我們的研究，回去后積極申辦，幾個(gè)月后加拿大也正式加入了這項(xiàng)國(guó)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(xiàng)國(guó)際間大協(xié)作研究工作，為何特別選用極富中國(guó)色彩的“中國(guó)春”品系？據(jù)宋衛(wèi)寧介紹，“中國(guó)春”是種植在四川省成都平原的一個(gè)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(guó)著名學(xué)者西爾斯通過(guò)研究，從“中國(guó)春”衍生出一系列小麥染色體材料。于是，“中國(guó)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(shí)也直接推動(dòng)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(cè)序和序列的組裝與分析等工作。歷時(shí)13年的努力，20多個(gè)國(guó)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(wàn)個(gè)基因，超過(guò)400萬(wàn)個(gè)分子標(biāo)記，以及影響基因表達(dá)的序列信息。

國(guó)際小麥基因組測(cè)序協(xié)會(huì)指出，全球人口到2050年預(yù)計(jì)將達(dá)到96億，小麥產(chǎn)量需每年增長(zhǎng)1.6％才能滿足未來(lái)需求。“中國(guó)春”基因組圖譜的繪制完成，使科學(xué)家對(duì)小麥生長(zhǎng)發(fā)育規(guī)律的了解發(fā)生了質(zhì)的飛躍，也為未來(lái)人類更好地利用小麥做了重要鋪墊�？茖W(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(duì)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(duì)提供的科研支持下，團(tuán)隊(duì)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(cè)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(lái)的實(shí)驗(yàn)，現(xiàn)在就有可能做出來(lái)了。之前研究過(guò)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(duì)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(kāi)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(shuō)。

小麥基因測(cè)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(duì)利用小麥基因組序列推動(dòng)基礎(chǔ)研究，發(fā)表了一系列高水平文章。同時(shí)，小麥基因組序列也使得育種工作更有效率，更具針對(duì)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(kāi)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(lái)，培育高產(chǎn)、抗旱、抗鹽、抗病蟲的小麥新品種以更好應(yīng)對(duì)全球氣候變化及人口增加帶來(lái)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(shí)實(shí)的工作”

都說(shuō)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(huì)‘短平快’和‘彎道超車’這些做法。”他沉靜的雙眸閃動(dòng)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(jiān)持。科研是老老實(shí)實(shí)的工作。”

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(lái)自20多個(gè)國(guó)家，70多個(gè)實(shí)驗(yàn)室參與，曾有實(shí)驗(yàn)室的學(xué)生感慨“參與的人多的有一車箱”。基礎(chǔ)研究之長(zhǎng)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(shuō)，“學(xué)校給了我們不少的支持，拍屁股走人，對(duì)不住學(xué)校，做人要有誠(chéng)信。如果只是為了自己的某些得失，我們完全沒(méi)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(xiàng)目，這個(gè)太難，但我從未喪失信心。”

“科學(xué)家必須要有對(duì)科學(xué)的熱愛(ài)，對(duì)未知世界的不盡求索，對(duì)人類未來(lái)的無(wú)限期待，真正的科學(xué)家對(duì)苦累名利這些看得淡，當(dāng)他全身心的投入時(shí)，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(chǎng)面�，F(xiàn)今，他的成果帶來(lái)余波不盡的熱烈震動(dòng)，但他還是一如既往地沉靜。