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开拓中国农业基因工程的女院士|农科前沿巾帼奋斗志

作者:殷汇新闻   日期:2019-12-07 07:59:40    阅读:2661次

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范刘芸是中国工程院院士、分子生物学家、中国植物基因工程的发起人、国家农业基因工程学科的带头人。

1930年出生于湖南,1952年毕业于武汉大学农业化学系。他是国家973计划专家咨询小组的成员,也是作物遗传资源和遗传改良重大科学和工程学术委员会的主任。

中国农业系统第一个分子生物学研究机构成立,率先将分子生物学技术应用于作物遗传改良,取得了许多创新成果,为中国农业生物技术的发展做出了重要贡献。

“祝祖国繁荣昌盛!科学技术促进农业发展!”随着新中国成立70周年的临近,89岁的范刘芸院士在北京的家中写下了对祖国的衷心祝福,并题词给中国妇女日报中国妇女网的记者,以表达他衷心的祝愿。

回顾他几十年的科学研究,这位老人如释重负。

从微生物探索到分子遗传学研究,从中国最早的质粒分子生物学研究到基因工程技术在改良作物研究中的首次应用,中国最早获得转基因抗虫基因水稻和棉花,培育世界上第一个具有出口特色的转基因植酸酶玉米,开发具有优越酶学性质的乳糖酶及其新的高效生产方法...范刘芸一生致力于中国的生物技术,致力于分子生物学在农业领域的应用,用基因技术推动了中国现代农业的发展。

经过几十年的不懈奋斗,这位中国农业基因工程的先驱站在了世界农业科技革命的前沿,谱写了中国农业生物技术史上的新篇章。

努力学习,

打开分子生物学研究的大门

新中国成立时,范刘芸在武汉大学农业化学系学习。

年轻时在战争中度过,她经历了破碎的山川、家园的倒塌和流离失所的痛苦。这一经历使范·刘芸深刻认识到,只有国家强大了,人民才能过上幸福健康的生活。农业化学系的选择是希望用自己的科技知识造福人民,改变中国农业的落后面貌。

受老师陈华桂教授(后来成为中国科学院院士)的影响,范刘芸对微生物非常感兴趣。几十年后,她在《中国工程院院士自我报告》中写道,这也是我探索微观世界奥秘的开始和源泉。从根本上说,这是我爱上分子生物学并将我所有的精力和热情投入其中的转折点。"

新中国成立初期,需要大量年轻的科技人才。1956年,范·刘芸被派往苏联列宁格勒大学深造,主修微生物学。在导师的指导下,她首次从科学的深度探索了微生物和植物之间的关系,为作物基因工程的未来研究奠定了基础。

四年后,范刘芸结束学业回国,被分配到中国科学院微生物研究所遗传系工作,成为中国微生物学领域最早从事分子遗传学研究的科学家之一。她微笑着说,“这是我科学研究生涯的真正开始。”

20世纪70年代,范刘芸在中国科学院微生物研究所工作。(范刘芸画画)

20世纪70年代初,基因工程出现在西方国家,受到科学界的高度重视。范刘芸深知其巨大的应用潜力,在国内质粒分子生物学研究中处于领先地位。

1976年,她发表了一份相关的科学研究报告。三年后,她成功地在体外构建了中国第一个重组质粒。这一研究成果的取得也标志着基因工程研究在中国的正式诞生。

1980年,范·刘芸作为访问学者再次出国到威斯康星大学和西北大学医学院学习分子生物学。两年后,她从美国回来,把当时最先进的国际基因工程科技带回中国。

那一年,范·刘芸已经52岁了。当时,改革开放的春风席卷中国,技术创新和应用被国家带到了前所未有的重要位置。范刘芸深切感受到科技创新的紧迫性和责任。经过慎重考虑,她选择了农业分子生物学作为新的研究方向。

“当时,分子生物学对中国农业来说还是一片空白。中国是一个农业大国,新一轮农业革命必须依靠分子生物学技术的有机结合。因此,我选择了农业作为我职业生涯的新起点。”回顾那一年的决定,范·刘芸表达了他致力于农业生物研究的最初意图。

为了克服困难,

利用基因技术提升农业竞争力

1984年,范刘芸进入中国农业科学院,建立了中国第一个农业领域的分子生物学实验室,主要从事基因工程育种研究。

对棉铃虫的抗药性曾经是一个世界性的问题。由于化学杀虫剂的长期使用,棉铃虫产生了抗药性,导致棉花产量显著下降。20世纪90年代上半叶,一些西方发达国家的研究人员开始开发转基因抗虫棉。几乎与他们同步,范刘芸团队也加快了抗虫棉的研发步伐。1993年,这项研究取得了重大突破:人工优化了天然bt基因的编码,通过人工设计和合成构建了能在植物中高效表达的bt基因,有效地毒化棉铃虫。

从20世纪90年代末到本世纪初,育种单位利用范刘芸团队的研究成果,先后培育了一批转基因抗虫棉品种。国产抗虫棉能防虫,更适合在当地种植。它在与美国抗虫棉的竞争过程中逐渐获得优势,最终占据了国内抗虫棉市场的大部分。国产转基因抗虫棉的研发为中国棉花的稳定高产做出了重要贡献,也是中国农业生物技术史上的一个重要里程碑。

抗虫棉研发成功后,范刘芸将玉米基因改造作为其12年来的重点研究课题。

玉米富含畜禽生长所需的磷。然而,由于动物体内缺乏植酸酶,玉米中的植物磷难以被吸收,饲料中只能添加矿物磷,造成大量含磷粪便和环境污染。通过转基因技术将植酸酶植入玉米是解决这一问题的有效途径。

从真菌中克隆植酸酶基因后,范刘芸和她的团队通过反复的研究实验完成了植酸酶基因转基因玉米的分子设计。将该基因转移到玉米胚细胞中,通过育种获得了含有植酸酶并能稳定遗传的纯合转基因玉米品系。

范刘芸向国际伙伴介绍植酸酶玉米。拍摄于2004年。(范刘芸画画)

2008年,该成果通过农业部安全审查,次年获得转基因生物安全生产许可证。相关专家认为,利用转基因技术为畜禽有效提供“绿色磷”的研究成果已经达到国际领先水平,极大地增强了中国农业生物技术产业的国际竞争力。

让科学技术造福人民和人类是范刘芸的信念。将基础研究与国家需求相结合,为生产实践做出贡献,也是她一直强调的科研目标。在她数十年的科研生涯中,带着这样的信念和目的,她带领她的团队克服了农业生物技术领域的一个又一个难题,并取得了许多创新成果。

成为人们的梯子,

鼓励后来者努力奋斗。

培养年轻的科技人才,让他人在农业和生物研究领域取得成功,是范·刘芸的愿望和重要任务之一。

在过去的几十年里,她先后指导和培养了一大批研究生,并经常教导她的学生“要坚定不移地进行研究,忍受孤独,一步一步地做,不要做任何虚假的研究”。

范刘芸正在指导博士生。摄于2000年(范·刘芸)

如今,她培养的大多数学生活跃在国内外的生物科学领域。有些人已经成为该领域的著名专家,有些人已经成长为科技管理专家。

“年轻人是希望所在,培养新人是老一辈人的责任。”范·刘芸曾多次说过:“我愿意把我有用的知识留给年轻一代,我也愿意向年轻一代指出一条我还不知道但通向可知的道路。”

退休后,范刘芸仍然关注农业科技的发展,关注年轻人才的成长。2018年9月,范刘芸先生致函中国农业科学院生物研究所,提出从其研发基金中拨款200万元作为人才奖励基金,用于支持研究所年轻人才的培养和人才队伍的发展建设。

今年5月,首届“范刘芸院士青年科技创新奖”颁奖仪式在北京举行。尽管89岁高龄,范刘芸还是亲自出席了颁奖仪式,鼓励年轻的科技工作者努力工作,为中国农业生物技术的发展做出更大的贡献。

作为一名女性,范·刘芸从不认为自己与男性科学家有什么不同。她说:“一旦我发现了什么,我会尽力而为。我不怕艰难或疲劳。我必须把它做好。”她还说:“大多数时候,最终成功的人不一定是最有才华的人,而是意志最坚强并能坚持下去的人。”

“专注执着、严谨探索、传承发展”是范·刘芸的12字学术研究座右铭,也是她一生的执着和真实写照,也是她留给后人的精神财富。

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来源/中国妇女日报

作者/中国妇女日报,中国妇女网记者石玉根

编辑/侯小然

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