2020年9月16日 星期
站在世界玉米研究前沿的“种田农民”
——访华中农业大学副校长、博导教授严建兵
全媒体记者 沈二民 通讯员 兰涵旗

严建兵,1976年出生,湖北崇阳人。1995年,来自湖北崇阳的农家子弟严建兵从崇阳一中考入华中农业大学生科院生物技术基地班,8年后他博士毕业,去中国农大任讲师。2006年10月,严建兵从100多位应聘者中脱颖而出获得国际玉米小麦改良中心和康奈尔大学联合招聘的博士后位置。

他在玉米基因组学和分子育种方面取得一系列令人瞩目的成就,彼时是生命科学领域最年轻的教育部“长江学者”特聘教授和国家“万人计划”科技创新领军人才之一,获得国家技术发明二等奖、中国青年科技奖、中国侨界贡献奖、日本国际青年农业科学家奖等国内外奖项。

2019年12月,教育部任命严建兵担任华中农业大学副校长。

“我的人生梦想就是通过遗传改良提高玉米的产量和品质,为人们的美好生活、为国家的粮食安全出力,以实实在在的成果让广大的种田农民受益。”在一次报告中,严建兵这样描绘他的梦想。

为国家担当,让亿万农民受益,这名科学家有这样的情怀,更有这样的实力。

出生于1976年的严建兵,2011年全职回到中国工作,现为华中农业大学副校长。他在玉米基因组学和分子育种方面取得一系列令人瞩目的成就,彼时是生命科学领域最年轻的教育部“长江学者”特聘教授和国家“万人计划”科技创新领军人才之一,获得国家技术发明二等奖、中国青年科技奖、中国侨界贡献奖、日本国际青年农业科学家奖等国内外奖项。

更为重要的是,他喜欢思考,为国家、为三农、为学科而思考,并带领团队、启迪学生共同思考,用勤勉的工作把梦想照进现实。

立志报国,最佳的舞台在祖国

1995年,来自湖北崇阳的农家子弟严建兵从崇阳一中考入华中农业大学生科院生物技术基地班,8年后他博士毕业,去中国农大任讲师。2006年10月,严建兵从100多位应聘者中脱颖而出获得国际玉米小麦改良中心和康奈尔大学联合招聘的博士后位置。本是3年合同,2年未到,中心决定提前聘他为“副科学家”,10个月后,他又被聘为“科学家”,而这个过程通常需要5-6年。

“爱玉米、爱生活”的严建兵快速晋升不是没有理由。2003年以来,严建兵一直从事基于连锁定位和关联分析的方法剖析玉米复杂数量性状的遗传基础。他以玉米维生素A为目标性状,通过连锁分析、关联分析、表达分析等手段找到了3个控制目标性状的关键基因,育种家利用其开发的分子标记选育的高维生素品种已在非洲赞比亚等国推广,他在CIMMYT还负责分子育种平台的建立,并应邀为CropScience杂志就关联分析撰写综述。

在CIMMYT工作的日子是严建兵最为轻松的时光,“那是一个加班需要申请,几乎天天有阳光、草地和免费咖啡的地方”。但他并没有太多归属感,那里照例是欧美人的天下,他从未想过要留下。

2010年9月,在国际玉米小麦改良中心正工作得风生水起的严建兵,做出了一个重大的决定:回来!全职回中国,回华中农大工作。

他的老师、中国科学院院士张启发的一句话打动了他,“回国来,不一定能让你长得更高,但一定可让你变得更壮!”他意识到,一个科学家,只有回到自己的祖国,才最有施展抱负的舞台;只有把自己的研究成果刻在祖国的土地上,才能收获内心的成就感。“做科研不仅为发几篇文章,实实在在为国家的粮食安全出力、让农民受益,这才是最快乐的!”严建兵认为,科学家的成就源于为国家、为人民服务。

回到华中农业大学之后,他的事业发展也确实进入了“快车道”。依靠创新的思维、勤勉的工作和扎实的科研产出,回国后的第二年,他即入选中组部首批青年拔尖人才,获批国家自然科学基金委优秀青年基金。2015年,优青资助期刚满,他又获批国家杰出青年科学基金。2016年初,他以刚刚39岁的年龄获聘为教育部“长江学者”特聘教授,成为国内生命科学研究领域的一颗闪耀新星。2018年,严建兵入选国家第三批“万人计划”科技创新领军人才。

由他领衔的华中农业大学“玉米种质资源创新和分子育种”团队不断发展壮大,先后引进青年教授4名,培养青年教授1名,3人入选中组部“青年千人计划”,1人获批“优青”,4人入选“楚天学者”特聘教授。目前,这支成员平均年龄40岁的年轻团队,已入选湖北省自然科学基金和农业部的创新团队,成为我国玉米遗传研究的重要力量。

2017年4月,学校任命严建兵担任植物科学技术学院院长,由他接任这所学校历史最悠久学院的舵手。他把“智慧农业”建设作为传统农科转型升级的发力点,在全国高校中率先申请获批开办“智慧农业”专业,用现代信息与装备技术为农科插上智慧的翅膀。

2019年12月,教育部任命严建兵担任华中农业大学副校长。

投身科研,最好的价值在贡献

保障粮食充足、安全、富有营养,是育种学家们的使命所载,也是严建兵孜孜以求的努力方向。

“从充满不确定性的未知,到探寻已知的过程满是乐趣。”严建兵认为,科研也是最好的生活方式,他的人生目标绝不是为了发几篇文章,“我希望能把学习的知识,应用到大地上。”

他建立了一个被广泛应用的玉米种质资源开放共享平台。严建兵在全球范围内收集了1200余份自交系,通过表型和基因型选择,构建了一个包含527个材料、具有广泛代表性和多样性的关联分析群体,并解析了籽粒表达基因的转录调控网络。该平台无偿开放给同行共享,已累计向中国科学院、中国农科院等50余个单位发送种子15000余份。

他首次实现了植物单细胞全基因组测序。严建兵通过巧妙的方法创新,成功分离玉米四分体的四个小孢子,提取其完整DNA,首次实现了植物单细胞全基因组测序,建立了玉米近于单碱基水平的重组图谱,准确计算出玉米一次减数分裂平均发生19.3次重组交换,揭示了玉米基因组中存在较强染色体负干涉和染色单体干涉、重组受环境因素影响等重要遗传学现象,丰富了玉米遗传学理论,修正了教科书中的传统观点。2017年10月,他和中国农业大学金危危教授课题组合作,利用单核测序技术,初步解析了玉米单倍体诱导机制,有利于加快育种进程,助力作物的遗传改良。

他和合作者鉴定了一批有重要育种价值的功能基因,并应用于育种实践。他提出了利用温带玉米优良等位基因改良热带玉米维生素A原含量的新思路,在生物强化育种中,在不影响玉米产量的前提下,提高玉米籽粒中微量元素和有益成分的含量,以提高玉米品质、满足人们对营养多样化的要求,相关品种已在非洲赞比亚和中国云南等地推广应用。利用分子标记选育的高维生素E甜玉米品种推广面积占全国甜玉米推广面积的21.5%,该系列成果2016年获得国家技术发明二等奖(排名第二)。他和合作者提出了微效多基因的累加是高油玉米的成因的观点,鉴定了26个与玉米籽粒总含油量相关的基因,可完美解释籽粒总油份的表型变异。他建立了玉米籽粒的代谢蓝图,实现了代谢组学和基因组学等多维组学的交叉,发现代谢产物可以作为一种重要的生物标记,其中26种不同的代谢产物可以解释粒重72.6%的表型变异,为促进玉米增产提供了新的线索。

目前,严建兵教授已在本学科主流杂志上发表SCI论文100余篇,论文累计被引4000余次,单篇最高被引356次。根据SCI-EXPANDED数据库统计,在玉米研究领域,严建兵是最近十年来全世界发表SCI论文数最多的三位科学家之一。他的研究成果被《植物生理学报》评为2008年到2013年间中国植物生物学领域最重要的研究进展之一。以高油玉米遗传基础研究为主要内容的相关成果获得了国家技术发明奖二等奖(排名第二)。他在维生素A生物强化方面的学术贡献,荣获2010年度日本国际青年农业科学家奖,该奖项每年在全球范围内只颁发给3位科学家。因在植物关联分析方面的成绩,他荣获2011年度美国杜邦青年教授奖,是当年唯一获奖的中国科学家。因在玉米基因组学和分子育种领域的贡献,他于2014年被国际玉米小麦改良中心(CIMMYT)评为杰出校友。

严建兵团队特别注重合作。他的大部分研究成果都是和国内外不同科研团队、育种企业合作完成的,重视合作、广泛寻求合作,把自己的“杀手锏”拿出来和同样具有核心竞争力的优势团队之间强强合作,让严建兵团队在科研细分的时代,实现各美其美、美人之美、美美与共。

潜心育人,最大的快乐在学生

严建兵重视学生培养工作。他认为老师是世界上最好的职业,“教书育人的过程充满了快感和成就感。”他希望能和学生一起成长,让他们的大学“有幸福、深刻的记忆”。“梦想”是严建兵口中反复出现的词,他希望他的学生能够趁着年轻,多干一些青春、阳光、有干劲的事儿。

他从2012年起承担生物技术专业本科生核心课程《遗传学》教学工作。他喜欢跟学生们在一起,想把华农的学生培养成能够在世界科学舞台上自信自如、指点江山激扬文字的有出息的学者。在他的课中,特别注重师生思想交流,注重把自身科研经历和最新科研进展与课堂教学相结合,增强课堂趣味性,培养学生形成“不畏权威,不唯书本”的科学精神。

在讲到遗传重组“负干涉”概念时,书本提出“负干涉只在微生物中发生”的观点,但发现书中对该观点证据并不充足,严建兵也心存疑惑,随即指导研究生设计试验,创新性地提出四分体单孢子测序方法,并运用此方法得到植物中也存在负干涉的结论,修正了课本不准确的说法。最后在课堂上展示该试验结果,使学生更直观地理解如何发现问题、怎样提出问题、设计试验并进行论证的科研方法,进而激发学生学习兴趣与热情,充分发挥学生学习主动性,获得了良好的教学效果。学校新闻网以“时时‘刷新’的课堂”予以报道,他于2014年荣获华中农业大学教学质量一等奖。

2017年5月,他和清华大学鲁志教授课题组联合发起的玉米杂种优势预测挑战赛,面向全球悬赏十万元,征集群众智慧,发展新的算法,有效整合海量的组学数据,对玉米杂交组合的表现进行精准预测,引来中国、美国、欧洲等地的20余支青年学子团队揭榜应征,在挑战赛中激发学生科研兴趣,培养学生创新思维。

他还担任本科生班级的班主任,兼任作物遗传改良国家重点实验室研究生辅导员和学生社团“大学生科技协会”顾问老师,指导研究生发起“学术沙龙”活动,旨在吸引来自不同学科的师生相互交流,产生一些大胆的假设、一些天马行空的猜想,启发思想、创新思维、活跃重点实验室的学术氛围,迄今已成功举办200余期,反响良好。他为学校引进三个企业奖学金,累计已经颁发奖学金130多万元,受益学生200余人。

“我们在分子育种方面还落后于孟山都等国际巨头企业,怎样才能改变这种状况?需要一大群充满激情和梦想、永不言弃的青年人,一起扛起肩上那份责任,发出我们的声音,和他们进行肩并肩、乃至快半身的对话。”在严建兵“种田农民”的博客上,他这样激励自己和学生们。他正带着团队一起,瞄准玉米基因组学和分子育种的无人区,开启新一轮的从跟跑、并跑到领跑的超越。

2020年9月16日 星期

第11版:崇阳周刊-特别报道 上一版3  4下一版