編輯 | 新銳恆豐研究院
『前言』
在幾代科學家的努力下，中國科學院遺傳與發育生物研究所現已發展成為具有重要國際影響力的科學研究機構。改革開放四十年來，該所通過開放、合作，接受來自全國各地大專院校和科研機構的專業人員開展進修和學位研究，為國家培養了一大批科技人才，同時也推動了合作單位的科技發展。本文作者徐雲碧博士早年就曾在該所通過聯合培養從事博士研究，開啟了分子數量遺傳學和分子植物育種的新徵程。
近期，基因組生物學研究中心為兩位老專家、曾經擔任學術委員會主任的朱立煌研究員、陳受宜所長舉辦題為「初心永擎 薪火相傳」的科學家精神論壇，以總結和銘記兩位老專家為遺傳與發育生物學研究所的學科建設、科學研究、人才培養等所做的巨大貢獻。受此活動的感召，徐雲碧博士結合自己在該所的研究和培訓經歷，有感而發，希望通過這篇回憶錄以感恩老一輩科學家對青年一代的鼓勵、支持和栽培。也期待朋友們能夠藉此感悟到傳承與弘揚科學精神和科研文化的重要性。
位於北京奧林匹克公園旁邊的中國科學院遺傳與發育生物學研究所（簡稱遺傳發育所），其前身為遺傳研究所。作為浙江農業大學的客座研究生，本人於 1991 年 4 月至1992 年 9 月在遺傳所陳英和朱立煌兩位老師的實驗室從事博士研究（圖片1-2）。當時邊工作邊攻讀學位，真正在遺傳所從事研究的時間前後加起來估計也就一年多。經歷雖然短暫，但在此期間的研究、交流和培訓，彌足珍貴，對我的一生產生了重要的影響。回首往事，可以毫不誇張地說，遺傳所的經歷開啟了我科學生涯中嶄新的一頁――從經典的數量遺傳學研究轉向分子數量遺傳學和分子植物育種。
圖片2 徐雲碧在遺傳所801組做博士研究期間與朱立煌研究員和部分實驗室成員合影
我的在職博士是在工作了幾年之後才開始的。碩士研究和工作期間主要關注作物的數量遺傳學，擔任教師期間主要給本科生講授遺傳學，給碩士生講授數量遺傳學。教學和研究經歷讓我感到，當時的數量遺傳學，利用數量性狀的統計平均數和方差，將控制性狀的多個基因作為一個整體進行研究，探討其綜合效應，似乎是走進了一個死胡同。上世紀八十年代末期興起的分子標記技術及其在數量性狀基因定位中的應用，使得第一次有可能將控制性狀的多個基因及其效應分解開來，並像主基因一樣定位在染色體上，給傳統的數量遺傳學帶來新的發展契機。於是，我極力說服我的博士導師申宗坦教授，希望開展利用分子標記進行數量基因定位的博士研究。申先生後來調侃說，「我是造汽車的，而徐雲碧希望造飛機」。
受益於國家 863 生物技術計劃，朱立煌老師等水稻領域的專家藉助於洛克菲勒基金會的資助，赴歐美許多國家開展分子生物學研究和培訓，在遺傳群體構建及其分子標記分析方面緊緊跟蹤國際前沿。遺傳所非常擅長花粉培養的陳英老師當時正在利用水稻品種窄葉青 8 號和京系 17 培育雙單倍體（DH）群體，並與朱老師合作用於分子標記 RFLP 的分析。該群體後來被稱為永久性分離群體而得到廣泛應用。在兩位老師的支持下，我獲得了在遺傳所開展博士研究的機會，從 1991 年 4 月開始，在發展 DH 群體的同時，利用 F2 群體開展 RFLP 分析工作。由于田間和實驗室工作的需要，我經常在原遺傳所的 917 大樓和負壓實驗室之間來回穿梭 (位於北京中軸線上的 917 大樓在構建奧運場館時拆除)。拿鋤頭的手開始在實驗室拿「槍頭」，一切都感到特別的新鮮。印象最為深刻的大概是看到花粉培養產生的 DH 群體所出現的各種各樣的無性系變異，以及第一次看到 F2 群體 RFLP 譜帶嚴格呈現雙親純合帶和雜合帶分離時對孟德爾及其所發現的遺傳定律的折服。
在朱老師的鼓勵下，我在 801 實驗室第一個利用分離群體進行大量材料的 RFLP 分析。但由於當時進口試劑和放射性同位素等條件的限制，群體分析只能基於相對較少的樣本，無法達到現如今數百乃至成千上萬的群體大小。因此，我論文的重點是探索不同的QTL 分析方法並開發相應的 QTL 作圖分析程序和計算機軟體（因為當時國際上通用的軟體難以在國內應用）。藉助於朱老師實驗室緊跟國際前沿的實驗條件，結合本人在數量遺傳、生物統計和計算機編程方面的優勢，我的博士研究得以在當時國內的主流雜誌上發表，論文覆蓋了幾乎所有相關領域的國家級學報，包括中國科學、遺傳學報、作物學報、植物學報和中國農業科學等（附件）。作為綜合報導，1993 年還在 Rice Genetics Newsletter上發表了國際上最早的水稻 QTL 研究論文。
在遺傳所的聯合培養不僅讓我有機會接觸到最新的分子標記技術，同時也獲得了很多難得的體驗和鍛鍊。鑑於我在數量遺傳與分子標記分析相結合領域的優勢，在時任所長陳受宜老師和朱老師建議下，我於 1992 年 3 月至 8 月在遺傳所主辦了題為「數量遺傳的分子基礎」 的八個專題講座。讓我至今印象深刻的是我的第一講，當時報告廳和走道上都擠滿了聽報告的同行。大家都很好奇，一是因為這個系列報告的題目很新穎，二是在遺傳所的歷史上，很少見到既沒有高級職稱又沒有博士學位的人來舉辦歷時數月的系列講座。壓力變動力，這些系列講座促使我系統地總結利用分子標記開展數量基因定位、分析和選擇的理論與實踐。在此基礎上，與朱老師合作，完成了《分子數量遺傳學》一書的撰寫（圖3）。利用當時獲得的 863 項目生物技術技術領域青年基金（當時的總經費 8 萬元）中的一部分購買了浙江農業大學農學系第一臺雷射印表機，硬是採用漢語拼音將整本書輸入電腦，用最早的 WPS 漢字軟體輸入帶有上下標的複雜數學公式，採用雷射照排印刷省去排版和校對的過程。作為國際上第一本分子標記技術與數量遺傳學相結合的專著，受到讀者的普遍歡迎，成為國內很多大學的教學參考書，那個時代的初學者也得益於該書而迅速進入相關領域。同時該書也深受康奈爾大學中國學生學者的歡迎。
聯合培養之路也給了我結識遺傳所著名科學家的機會並得到他們的鼓勵和支持。機會之一就是認識曾長期擔任遺傳所所長的胡含老先生。作為遺傳育種領域的科研工作者，當時我的最大夢想就是希望一輩子能夠在該領域的國際門戶雜誌 Theoretical and Applied Genetics（TAG）上發表一篇論文（很抱歉，當時沒有什麼出息，也就那點理想）。碩士畢業後，我將傳統的雙列雜交分析方法與不同時期數量性狀的動態變化相結合，完成了水稻不同生長時期分蘗數的雙列分析。這篇論文當時看似非常傳統，但對不同發育時期的數量性狀進行動態分析的觀點為後來 QTL 的動態定位（dynamic mapping）和分析提供了思路。胡含先生當時是中國唯一的 TAG 編委，在他的熱情推薦下，這篇論文得以很快發表，且成為我迄今為止唯一一篇沒有經過修改就接受發表的論文。當時全國在 TAG 上總共僅發表了幾篇論文，中國科學家發表的論文總數遠遠趕不上如今一年發表在 Nature 或 Science 上的論文數。超出我的夢想之外的事情是，後來自己也成為 TAG 的編委並在該雜誌上發表綜述和評論。在感嘆國家開放、科技進步、自我成長的同時，也讓我們驚訝科學生涯中的奮鬥目標原來也是隨水漲而船高不斷加碼啊。
遺傳所、801 組及周圍的實驗室開放的學術氛圍讓我的科學生涯終身受益。遺傳所開放、求是、創新的學術氛圍和追求真理、嚴謹治學的科學精神，吸引了來自全國各地的學生和工作人員前來學習、培訓和交流，使我有機會結識不同領域、不同單位、不同層次的專業人員（圖 4）。也讓我平生第一次意識到原來自己並沒有太多的天賦。那些年畢業於北大清華等高等學府的高材生，其才智和聰明本身就足以碾壓群雄。因此大多數人都需要不斷地認識自我，在科學研究中發揮自己的專長，通過逐漸積累而實現厚積薄發。
圖片4 曾經在遺傳所朱立煌研究員實驗室學習、培訓和工作過的成員 2018 年 5 月聚集在浙江師範大學舉行「生命科學與人類生活國際論壇」
遺傳所及其實驗室作為國家級的研究機構，提供了很多國際交流的機會。在來來往往的訪問學者中，有幸認識了後來作為我博士後合作導師、康奈爾大學的 Susan McCouch博士並與她進行了很好的交流。同時，在洛克菲勒基金會水稻生物技術項目的資助下，朱老師有機會去康奈爾大學 Steven Tanksley 實驗室進行連續多年的短期訪問研究。在朱老師和 Tanksley 博士的聯名推薦下，我博士畢業後即獲得了洛克菲勒基金會的博士後獎學金，資助我在康奈爾大學從事博士後研究，從此開啟了我在國外的科學研究生涯（McCouch 博士後來從 Steven 實驗室獨立出來作為助理教授專注於水稻的研究，我便過渡到了 McCouch 實驗室）。在博士後期間，與朱老師實驗室依然保持著密切的聯繫，併合作發表了多篇論文。有關 「孟德爾定律的偏分離探索 — 實驗觀測、數據積累與論文發表」的故事將近期在 The Crop Journal 公眾號「科海拾貝「 欄目發表，敬請大家關注。
遺傳所的經歷對我後來的學術研究和科學生涯產生了重大的影響。當年我把《分子數量遺傳學》的書稿列印交給出版社之後，就漂洋過海，一去就是多年，讓很多讀者覺得我寫完那本書之後就從祖國的地平線上消失了。在後來回國的訪問中，很多人告訴我他們讀過那本書並經常詢問我什麼時候會修訂或再版。讀者的厚愛和鼓勵讓我下定決心要在那本書的基礎上寫一本與育種相結合的專著 — 《分子植物育種》。當我花費十年心血，把這本書完成並交付給 CABI 的時候，我從心底裡感恩曾經給我機會在遺傳所主辦系列講座、全力支持我撰寫《分子數量遺傳學》的朱老師、陳受宜所長。沒有他們的鼓勵和支持，就不會有作為大學教學參考書的《分子數量遺傳學》，也不會有在國際上廣受歡迎的、多種語言出版的《分子植物育種》專著，更不會有本人作為分子育種踐行者所經歷和走過的這段路程：在康奈爾大學從事分子標記技術的博士後研究並擔任research associate，在美國水稻生物技術公司 (RiceTec, Inc.) 擔任分子育種科學家，在國際玉米小麥改良中心（CIMMYT）擔任生物技術中心主任和玉米分子育種首席科學家，兼任中國農業科學院作物科學研究所國家特聘研究員。
在遺傳所的博士研究就要過去三十年了。今天依然記得那時位於北京城荒郊野外的遺傳所，秋冬的西北風不時會颳起遮天蔽日的漫天黃沙。而遺傳所的夥伴們每天午餐都要湊合在一起輪流坐莊買啤酒，老闆不在的時候中午也會打打撲克牌娛樂。當然還有為了生產和繁殖水稻的 DH 群體去海南陵水冬繁，與江蘇農學院的老師們同吃同住，包括早晨起來上山去「如廁「（因為當時沒有正式的廁所）。當我臨近退休，回過頭來看看那些看似艱苦的環境和工作的時候，可以自信滿滿地說，我和全國許多同行以不同方式在遺傳所一起經歷了那個時代、那個時代的變遷、以及那個時代的變遷所折射的國家發展、科技進步和人民福祉的改善。正如我在博士論文最後所致謝的（圖片5），我要感謝朱老師和陳英老師在我博士研究方面給予的悉心指導，對論文設計、實施和撰寫提出的寶貴建議。感謝陳受宜所長、胡含老所長、王斌研究員等長期的關懷和勉勵。感謝植物分子生物學實驗室徐吉臣、毛龍、朱衡、吳志浩、翟文學、李小兵、宋文源、梁承志、陳美玲、陳洪、張耕耘、肖崗、謝維武等同事的大力支持和幫助，以及各位工作人員在儀器設備使用上提供的方便和指導。這些曾經一起在遺傳所工作和生活過的同事們，大部分雖已天各一方，但大家都是從這裡出發走向中國各地走向世界各國，時刻銘記著遺傳所為我們科學生涯注入的原始的動能與活力。
遺傳所老一輩科學家實事求是的工作作風、探索未知世界的科學精神、嚴謹求真的學術風魂影響了一代又一代在遺傳所成長和從所裡走出去的青年科學家，並在各自不同的崗位上將遺傳所精神發揚光大（圖片4&6）。祝願已步入古稀之年的老師們健康長壽。也感恩當年的同事，與我一起成長一起變老。
圖片6 徐雲碧在CIMMYT（墨西哥）任職期間回國拜訪朱立煌研究員（2007年7月9日）
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