國際首次！中國青年科學(xué)家突破水稻低溫減產(chǎn)難題！
他皮膚黝黑，大部分時(shí)間里都是在稻田與實(shí)驗(yàn)室之間獨(dú)來獨(dú)往；他將北方粳稻耐冷基因克隆到南方秈稻種子基因中，迄今共培育出16個(gè)水稻新品種；他為“中國碗”裝“中國稻”增添底氣，為“中國稻”增添“中國芯”。他叫周雷，第26屆“中國青年五四獎(jiǎng)?wù)隆鲍@得者。
與水稻為伴
“沒時(shí)間去想孤不孤獨(dú)”
5月2日下午，從湖北洪湖看望父母返回武漢后，周雷換上膠鞋，戴了頂草帽，鉆進(jìn)湖北省農(nóng)業(yè)科學(xué)院的試驗(yàn)田里。他蹲下身子，撥開團(tuán)隊(duì)此前插上的早稻秧苗，觀察長勢。
這位80后青年科學(xué)家、湖北省農(nóng)科院糧食作物研究所研究室主任有一雙農(nóng)民般粗糙的手：曬得黢黑、上面總帶有細(xì)微的小傷口。這是常年與水稻“親密接觸”留下的印記。
事實(shí)上，每年超過300天里，周雷都“泡”在田間地頭和實(shí)驗(yàn)室，圍繞水稻遺傳育種開展科研攻關(guān)。
十多年來，周雷帶領(lǐng)團(tuán)隊(duì)在國際上首次成功克隆水稻生殖生長期耐冷基因CTB4a并解析其分子機(jī)理，攻克秈稻花藥培養(yǎng)力低下等“卡脖子”難題；培育出16個(gè)水稻新品種，累計(jì)推廣面積5000多萬畝、增產(chǎn)糧食30多億斤。
今年，為“中國碗”裝“中國稻”增添底氣、為“中國稻”增添“中國芯”的周雷，被授予第26屆“中國青年五四獎(jiǎng)?wù)隆薄?/p>
周雷是“農(nóng)民的兒子”，水稻曾伴隨他整個(gè)童年。
1983年，他出生在洪湖一個(gè)農(nóng)村，父母每年插秧、割稻，常常連午飯都來不及回家吃。一度，不到10歲的周雷做好飯菜送到田里，最忙時(shí)他也要下田幫忙，一天插秧下來，“腰都直不起來”。
這樣辛苦的農(nóng)活兒，收入?yún)s不高。周雷自小埋下一顆夢想的“種子”：他希望將來能通過技術(shù)改變農(nóng)業(yè)現(xiàn)狀，“讓千千萬萬像咱爸媽這樣的中國普通農(nóng)民，能過得好一點(diǎn)�！�
1999年，周雷當(dāng)時(shí)就讀的母校——荊州中學(xué)傳出一位從事水稻基因組研究的校友當(dāng)選為中國科學(xué)院院士的消息。周雷兒時(shí)埋下的那顆種子瞬間生根發(fā)芽，最終驅(qū)使他報(bào)考了華中農(nóng)業(yè)大學(xué)。
“原來，農(nóng)學(xué)不僅僅是種田，還和生物學(xué)緊密相關(guān)�！北究破陂g，在做“孟德爾的豌豆雜交實(shí)驗(yàn)”時(shí)，他第一次感受到了用實(shí)驗(yàn)探索生物學(xué)的魅力，從此對遺傳學(xué)實(shí)驗(yàn)產(chǎn)生了濃厚興趣。后來，他考入中國農(nóng)業(yè)大學(xué)碩博連讀，開啟在遺傳育種領(lǐng)域的求索之路。
2010年，周雷博士畢業(yè)進(jìn)入湖北省農(nóng)科院工作。水稻良種是水稻產(chǎn)業(yè)的“芯片”，想起童年關(guān)于水稻的記憶，加之水稻是湖北最主要的農(nóng)作物之一，他選擇聚焦水稻遺傳育種開展科研。
研究常年需要輾轉(zhuǎn)于實(shí)驗(yàn)室和農(nóng)田之間。夏天，為了避開最熱的時(shí)間段，周雷天剛蒙蒙亮就得起床，到地里時(shí)往往還不到清晨6點(diǎn)。稻葉割手，起初周雷有點(diǎn)為難：衣服穿多了，40度的高溫天氣里，一上午下來整個(gè)人被汗水濕透，還容易中暑；穿得少，胳膊又容易被割傷。他想出個(gè)法子：給手臂套上冰袖。稻田里蚊蟲多，就套上膠鞋、長褲。
冬天，湖北的氣溫就不適合做水稻繁育實(shí)驗(yàn)了。周雷前去海南陵水基地開展“南繁”工作。試驗(yàn)田里，同事徐華山注意到，周雷常常在稻叢間一蹲就是幾個(gè)小時(shí)。頭頂太陽曬，腳下水汽蒸，身邊蚊蟲繞，周雷卻能聚精會神地把住穗頭，剪穎、去雄、套袋、授粉、封口、記錄、建檔……除了中午吃飯休息、晚上收工，周雷其他時(shí)間都在地里。
科研任務(wù)重，周雷經(jīng)常春節(jié)不能回家。他倒不覺得孤獨(dú)：“認(rèn)準(zhǔn)了要做的事情，其實(shí)就沒時(shí)間去想孤不孤獨(dú)這回事了�！�相反，他將“南繁”看作學(xué)習(xí)交流的好機(jī)會：各省的科研工作者吃住都在同一個(gè)小鎮(zhèn)上，有時(shí)甚至就在同一個(gè)基地里，“相互交流學(xué)習(xí)非常方便”。
首次克隆水稻耐冷基因
化解水稻低溫減產(chǎn)風(fēng)險(xiǎn)
水稻遺傳育種是極具探索性的過程。與國內(nèi)外的學(xué)者交流學(xué)習(xí)，是周雷積累經(jīng)驗(yàn)、尋找“靈感”的方法之一。
2018年，得知美國威斯康星大學(xué)有個(gè)關(guān)于水稻遺傳育種的科研項(xiàng)目，周雷決定前去訪問交流。不巧，等趕到時(shí)，項(xiàng)目組已離開了威斯康星。他并未氣餒，而是跟隨華人學(xué)者、國際植物染色體生物學(xué)研究領(lǐng)域領(lǐng)軍科學(xué)家蔣繼明教授學(xué)習(xí)相關(guān)知識。
基礎(chǔ)研究是科技創(chuàng)新體系的源頭，所有技術(shù)問題的“總開關(guān)”。“做出來的東西首先要能說服自己�！�老師的話讓他印象深刻。周雷后來也一直用這句話來要求自己和學(xué)生認(rèn)真對待科研、對待農(nóng)業(yè)理論基礎(chǔ)研究。
回國后，他和同事創(chuàng)造性地構(gòu)建出分子標(biāo)記與花藥培養(yǎng)相結(jié)合的高效秈稻育種技術(shù)體系，花藥培養(yǎng)效率提高了7倍，達(dá)到國際領(lǐng)先水平。基于這一技術(shù)，團(tuán)隊(duì)的科研項(xiàng)目“長江中游優(yōu)質(zhì)中秈稻新品種培育與應(yīng)用”獲得2020年國家科技進(jìn)步獎(jiǎng)二等獎(jiǎng)。
周雷清楚，“農(nóng)業(yè)科研大多數(shù)時(shí)都沒什么‘重大突破’，而是克服寂寞之后、水到渠成的過程�！彼寡裕粋�(gè)新品種可能會有上百種配方，他和團(tuán)隊(duì)要做的就是篩選出那個(gè)最優(yōu)化的配方。
糧食低溫減產(chǎn)問題，曾困擾我國農(nóng)學(xué)研究者多年。周雷從研究生階段就跟隨導(dǎo)師李自超教授展開攻關(guān)，前后花費(fèi)十余年，終于在2017年首次成功克隆并解析分子機(jī)理的水稻生殖生長期耐冷基因CTB4a。這一研究結(jié)果也宣告了我國在水稻耐冷基因克隆領(lǐng)域的領(lǐng)先地位。
“我們現(xiàn)在做的就是把北方粳稻里的耐冷基因克隆到南方秈稻種子的基因里。大概5年后，水稻就可以從品種上解決低溫減產(chǎn)問題”，周雷有些自豪，“這樣我們國家就再也不用擔(dān)心低溫造成的糧食風(fēng)險(xiǎn)了。”
破解鄂稻高產(chǎn)不優(yōu)質(zhì)難題
助力農(nóng)民增產(chǎn)增收
作為湖北省博士服務(wù)團(tuán)成員，周雷從參加工作起便對口幫扶荊門市京山縣和宜昌市遠(yuǎn)安縣，包括21個(gè)貧困村和30多家企業(yè)。
湖北雖是水稻大省，但長期以來稻米品質(zhì)不優(yōu)、品牌不響。這也直接導(dǎo)致湖北稻價(jià)低、農(nóng)民收入少。為此，周雷和同事堅(jiān)持收集種質(zhì)資源、選配育種親本，培育優(yōu)質(zhì)高產(chǎn)水稻新品種。在數(shù)以萬計(jì)的雜交組合中，育成了“巨2優(yōu)60”等16個(gè)優(yōu)質(zhì)水稻新品種，兼顧了高產(chǎn)與品質(zhì)。
“看改種新品種的人賺錢了，其他農(nóng)戶自然愿意跟著種了�！� 2017年推廣巨2優(yōu)60時(shí)，周雷告訴種糧大戶，這一新品種施肥量只需達(dá)到常規(guī)品種的三分之二，對方對此猶豫不決。雙方約定同步種植試驗(yàn)。結(jié)果，新品種果然豐收了、品質(zhì)也很高，最終得以成功推廣。
前些年，在湖北省潛江市，看到小龍蝦市場火爆，很多農(nóng)民“重蝦輕稻”。周雷很是心急：只養(yǎng)蝦不種稻，容易導(dǎo)致糧食安全隱患；小龍蝦價(jià)格波動(dòng)大，也會造成農(nóng)民收入不穩(wěn)定。
周雷和團(tuán)隊(duì)展開為期3年的調(diào)研。在發(fā)現(xiàn)蝦稻田蟲害多、水稻易倒伏的缺點(diǎn)后，他帶領(lǐng)團(tuán)隊(duì)培育抗倒抗病的新品種。2015年，團(tuán)隊(duì)向湖北省有關(guān)部門提交報(bào)告，提出“蝦稻共作”的綠色發(fā)展模式。
如今，這一模式已在湖北推廣，并輻射至江西、湖南，實(shí)現(xiàn)了每畝蝦稻田的水稻產(chǎn)量提升30%、農(nóng)民收入增加50%。
常年行走在田間，周雷曬得黝黑，也鍛煉出一副好身板。空閑時(shí)，他會約上好友打羽毛球。碰上學(xué)農(nóng)的青年找他探討行業(yè)前景，他這樣解答，“希望在田野上。它需要面向產(chǎn)業(yè)，把自己的事業(yè)和國家的需要結(jié)合起來，可能會很累，但一定會有收獲�！�
如今，周雷已成為首批“湖北實(shí)驗(yàn)室”——洪山實(shí)驗(yàn)室的固定研究人員之一。他正努力培育出更優(yōu)質(zhì)的水稻品種，也希望能從原理上更好地解釋它，為培育出不怕冷、少生病、有保健功能的水稻做準(zhǔn)備。
“我現(xiàn)在在做的就是‘藏糧于技’，通過科學(xué)育種把水稻的產(chǎn)量、品質(zhì)再提升�！敝芾灼诖�，繼續(xù)為我國乃至世界糧食安全貢獻(xiàn)力量。
