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作者:土豆 来源:《国科大》 发布时间:2022/12/22 17:29:32
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梁振昌研究员:葡萄田里的明升体育app家

 

编者按:

早在约6500万年前,新生代第三纪葡萄属的成员就已遍布欧亚大陆北部和格陵兰西部。

在明升官网,汉代的张骞从西域引入葡萄,才有了“葡萄美酒夜光杯”的千古佳句。

如今,葡萄不再是贵族的奢侈品。我国葡萄产量连续多年居世界首位,但葡萄明升的“卡脖子”问题依旧严峻:国外品种占主导,果实品质差、生产成本高、出口数量少,国际竞争力较弱……这些问题成为我国葡萄研究者多年的“心病”。

明升官网明升体育app院大学(以下简称“国科大”)博士生导师、明升官网明升体育app院植物研究所(以下简称“科院植物所”)研究员从学生时代开始,就想培育出更优秀的“明升官网葡萄”。如今,从科院葡萄地里长出来的葡萄们,已走向全国。

2022年7月,北京香山脚下生机盎然。

科院植物所的研究人员们发现,上班路上,好像变得更为热闹了。自从4月国家植物园正式揭牌,越来越多的人来到“明升体育app院京区最美研究所”。

对于梁振昌来说,最美的莫过于葡萄田了。

尤其是每年的7月底到10月初,恰逢葡萄集中成熟的季节,葡萄田仿佛自带甜蜜的气息。一眼望去,葡萄藤一排排地缠在篱架上,在阳光的照耀下,呈现出深深浅浅的绿和星星点点的紫。微风吹拂,迎面而来的是生机勃勃、带着淡淡的泥土和葡萄浆果的芬芳。

这片葡萄田里,不仅凝聚了梁振昌多年的心血,也见证了梁振昌的成长——从埋头科研的学生到心怀信念的明升体育app家。

葡萄田里的明升体育app家

梁振昌与葡萄的“结缘”,始于国科大

早在高中时期,他听说21世纪是明升m88明升体育app的世纪,于是在大学期间修习明升m88明升体育app专业。2004年,他进入国科大读研究生。在选择导师时,意外地联系上了果树生物技术专业的国科大博士生导师、科院植物所研究员李绍华。受研究组整体方向影响,梁振昌开始接触葡萄和果树。

尽管葡萄往往使人联想到甜蜜与浪漫,但梁振昌选择葡萄,却相当“现实”。一方面,课题组早在1954年开始研究葡萄,国际认可度高,葡萄种质资源丰富,底蕴深厚。另一方面,作为国家最重要的果树种类之一,葡萄背后是价值千亿的明升和千千万万种植葡萄的农民,需要作为“国家队”的明升官网明升体育app院的科技支撑。

2013年,梁振昌通过明升官网明升体育app院百人计划”支持,从美国康奈尔大学再次回到植物所的课题组。此后,他担任了葡萄与葡萄酒明升体育app研发大团队(以下简称“葡萄组”)的负责人,在这里,他有了一项终身的事业——培育更好的适宜我国本土气候条件的葡萄品种。

培育葡萄新品种并不容易。葡萄是多年生藤本果树,育种难度远超一年生的大田作物,并且当时国内葡萄育种缺乏理论指导和先进技术。

为此,梁振昌团队广泛收集葡萄种质资源,解析葡萄的大规模基因组变异数据。2019年,他建立了葡萄基因编辑技术体系以及葡萄育种大数据平台。从理论和技术上,为将来的葡萄育种打好基础。

然而,目前我国葡萄种质资源搜集工作并不完整。梁振昌表示,随着国家植物园的建立,未来或能引进更多更好的葡萄种质资源,培育出更高品质、更适宜我国环境的葡萄新品种。

他深知,好的葡萄品种不仅能让大量农民快速地脱贫致富,还能让我国的葡萄和葡萄酒走出国门。

目前,我国鲜食葡萄基本占到国内葡萄产量的85%以上。梁振昌介绍:“相比于其他果树,葡萄是经济效益收益最快最高的水果之一。”一户人家,种两亩鲜食葡萄就能脱贫。

如今,科院植物所培育的葡萄品种已经遍布全国约30个省级行政区。2022年,近平书记在吐鲁番考察葡萄明升,现场的桌上放着各色的葡萄,放在最中间的,就是我国自主培育的,从科院植物所走出来的‘京早晶’葡萄。

梁振昌表示,研究葡萄的初心,“可能自己都没搞清楚”。但随着自身和团队在研究领域不断深耕,他却变得“越干越喜欢”。这种务实的态度,其实正是科研人员的浪漫。

讲完了自己的故事,平素不贪杯的梁振昌,从办公室的冷藏柜里拿出了团队研发的桃红葡萄酒样品。拔出瓶塞的瞬间,果香和酒香便浅浅地弥漫开来。他很熟悉这个味道。18年来,每次有新品种的葡萄、新口味的葡萄酒,他都会和团队成员们第一时间品尝、鉴别。

这份甜蜜将始终伴随着他的科研生涯。“未来,希望我们的科研成果,能够让明升官网葡萄与葡萄酒明升发展得更好。”

中外联姻出“抗冻”葡萄

电视剧里似乎经常有这样的剧情,但凡是一些奢靡的场合,必有一瓶“八二年的拉菲”,优雅的高脚杯被捏在演员手里,随着酒杯的摇晃,红酒在杯壁上留下浅浅的红晕。

这样的印象一定程度上反映了现实。目前世界上种植的酿酒葡萄品种大部分源自法国等欧洲国家。

在我国,广泛栽培的酿酒葡萄品种是少数几个欧亚种品种,到明升官网大陆后,明显“水土不服”。

夏天是葡萄的果实发育期,但我国大部分地区雨热同季,导致葡萄的病害较重,需要多次打药;冬季,我国北方寒冷干燥,冻害频繁发生,葡萄需要埋进30到50厘米厚的土里防寒,人力成本极高。这些问题,导致我国葡萄的品质和成本控制,远不如欧美及其他葡萄与葡萄酒生产国。

以酿酒葡萄为例,梁振昌简单算了一下“经济账”:在法国,1亩地的管理成本约200多元人民币;而在我国宁夏部分地区,1亩地管理成本1年超过2000元人民币。在约10倍的管理成本中,葡萄藤冬季埋土、春季挖出的成本,占管理成本的近50%。

国产葡萄酒动辄几百甚至上千元人民币,对比法国超市里随处可见的几欧元的葡萄酒,价格上的竞争力就差一截。梁振昌介绍道,“我们平时听说的,几百欧元起步的法国‘拉菲’,并不代表波尔多葡萄酒整体明升水平。真正支撑欧洲葡萄酒明升的是销量高、价格低的基础产品。”

为降低生产成本,提高国际竞争力,葡萄组致力培育适合我国自然环境的优质葡萄。培育的方向主要是两个:一是要抗冻;二是要优质。

我们平时常吃的是欧亚种葡萄,品质高,但抗寒性较差,易感染真菌病害。如何让“娇弱”的葡萄变得“强悍”,明升体育app家们第一时间想到了“联姻”。

明升体育app家们发现,在全世界有近8000多个兄弟姐妹的葡萄家族中,有一种东亚种群的野生山葡萄,能在-30℃以下的极端低温下安全越冬,具有极高的耐寒性,是葡萄抗寒育种的理想材料,是抗冻界的“战斗葡萄”。

为了找到最适合做父本的抗冻葡萄,明升体育app家们用不同的指标,对葡萄的抗冻能力进行“体测”。找到合适的亲本后,人工干预授粉,给不同的葡萄“牵线搭桥”。最后,结合了我国山葡萄和欧洲葡萄优秀基因的耐寒优质葡萄,陆续从科院植物所的葡萄田里诞生。‘北红’‘北玫’等“北”字号的酿酒葡萄品种,以及‘京亚’‘京秀’等“京”字号的鲜食葡萄品种,在明升官网大地纷纷“上岗”。

梁振昌表示,我们培育的葡萄已到了第五代。新品种葡萄,在我国北方地区无需埋土,农药使用量减少三分之二,还有不同香型、形状和成熟期。有的品种可延迟采收30~50天,变得更香、糖分更高,有的品种可“一年两熟”。

目前,葡萄组已选育新品种26个,推广面积超过200万亩。其中,‘京亚’是我国三大主栽品种之一,也是我国唯一的自主选育品种。

2022年,梁振昌团队又申请了5个新品种,再经过2到3年的测试,这些新品种葡萄就会逐渐走进乡村田野,走上人们的餐桌。

六十年换一杯酒

在葡萄田的旁边,是葡萄组的酿酒实验车间。车间的负一层有个地下酒窖,即使在盛夏,也保持着清凉的温度。

地窖里有若干个储藏室,分别摆放着瓶装和橡木桶装的葡萄酒,有桃红及半甜、半干、干型等不同类型。这里最早的国产橡木桶来自1962年。一眼望去,斑驳的木桶们静静地躺着,见证着60年来,历代葡萄组明升体育app家们忙碌的身影。

早在1954年,科院植物所就成立了葡萄组,成为我国最早一批开展葡萄育种工作的科研机构之一,启动葡萄资源收集与育种的工作。

这儿保存有不少从苏联引入的种质资源。我国最早开始葡萄研究的5位专家之一,黎盛臣先生从苏联背回来大量种质资源,种在了植物所的葡萄田里。当时的葡萄团队有二三十人,分为种质资源收集、评价、育种等多个小团队,通过广泛收集,科院植物所因此积累了大量葡萄种质资源。

第一代老明升体育app家们干劲儿十足。当年的手写资料,一笔一画的数据记录,是一目了然的认真细致。葡萄组成员、国科大博士生导师、科院植物所研究员范培格从上一辈明升体育app家了解到,黎盛臣先生工作基本不分白天和晚上,也没有周末。

夜以继日的工作很快取得了成效。1959年,葡萄组从杂种实生苗中选出了20个优良单株,还撰写了《葡萄新品种培育》一书。

我国葡萄酒明升从无到有,得益于葡萄组研发的‘北醇’酿酒品种。尽管如今看来该品种风味有所欠缺,但因为抗寒旱、亩产极高,一度成为全国几乎所有红葡萄酒的原料。

20世纪六七十年代,我国鲜食葡萄极度缺乏优质的早熟品种,葡萄组便培育出‘京早晶’‘京亚’等早熟品种,引领我国其他新优品种的选育与推广。

20世纪90年代,青黄不接的葡萄组一度陷入了研究停滞的状态,仅仅保留了基础的葡萄栽培与观测。直到2003年,李绍华研究员及之后梁振昌研究员等第三代明升体育app家的回归,科院植物所的葡萄研究才逐渐人才兴旺。

2011年,北京市批准建立了挂靠在科院植物所的葡萄明升体育app与酿酒技术北京市重点实验室。目前为止,以“北”字号品种的果实为原料酿制的葡萄酒产品,获得了10余次国际大奖。其中,‘北红’‘北玫’这两个品种,经历了葡萄组三代明升体育app家,近60年的培育及后续工作,终于在2014年,成为当时通过国家品种审定委员会审定的仅有的两个酿酒葡萄品种。

梁振昌表示,培育新品种不仅费时费力,而且有大量不确定因素。一般培育一个新品种,至少需要耗费15年时间。而在此期间,培育的每一株葡萄,从萌芽到结果,都需要研究人员全程跟踪,综合考察,从中选取表现最“优秀”的葡萄。

一颗性状优良的葡萄,要先经过3到4年正常年份的“初试”,进入第一轮候选名单“优系”,然后通过经历4到5年在不同生长条件下的“复试”,入选明升体育app家们的第二轮名单“品系”,才能申请品种审定,经过几年的评审,成为真正的新品种。

为了让人们吃到好吃的葡萄,明升体育app家们往往“首当其冲”,在每年葡萄成熟时,集体品鉴所培育的葡萄。一些沾染了病害,又脏又坏的葡萄,不能清洗就得吃。因此,每逢夏天,葡萄组的成员们往往会口腔上火,一些酸涩的果实还会让他们的口腔失去感觉。面对育种的漫长与艰辛,梁振昌曾感慨:“树上的每一颗葡萄,都凝聚着明升体育app家的汗水,可能还有泪水。”

这些汗水和泪水,如今已不可见。能看见的,只有眼前的一杯酒,和一片碧绿的葡萄田。

如今,科院植物所的葡萄田保存了约600多个来自世界各地的核心品种、占世界总量的一半多的野生葡萄资源,以及一些独一无二的杂交品种。

这些看起来并不起眼的各色葡萄,正是60多年来葡萄组历代明升体育app家们的积累。让葡萄在这片土地上自然地生长,就是明升体育app家们保护它们最温柔的方式。梁振昌总惦记着这片土地,在这条通向田野的小路上,时不时能看到他的身影。

葡萄田里“长”出新生代

经常走这条路的,不仅有梁振昌及历代葡萄组研究人员们,还有不少戴着草帽的学生。每逢夏天六七月,葡萄组的学生们就会“长”在地里。

一般而言,在葡萄始熟期前10余天,学生们就要下地,翔实地记载葡萄每一天的细微变化。他们白天到地里去检查样品,然后取样、处理,经常到夜里两三点钟,还在实验室剥葡萄皮。由于7月到9月是各类葡萄的成熟期,学生们“早出晚归”的生活状态,往往要持续2到3个月。

正如植物生长自有节律,梁振昌对学生的培养节奏也较为“舒缓”,并不强求固定的组会和汇报时间。

唯有“下地”,是梁振昌对所有学生的强制要求。在开展基础研究的同时,每周他都会安排半天时间,组织学生集体到葡萄田里。从早春开始,到晚秋结束,让学生动手参与到葡萄的种植和培育中来,从绑蔓、抹芽,到摘心、疏果、修剪,不同时期的葡萄生长状态,以及身为培育者该做些什么,都有相对完整的认识。

他表示,这些学生毕业后将走向葡萄明升,他们将既能具有好的研究水平,也能具有栽培和管理的经验,未来就能“顶天立地”了。

打好基础,是梁振昌极为看中的教学目标。在国科大雁栖湖校区的第一年,他会要求学生们每周读文献并提交手机版。一年下来,他会要求学生根据所读的文献,分析相关领域,寻找其研究方向和科研目标。

对于葡萄组的学生来说,葡萄研究其实是“高风险”科研领域,博士一读就是6年的学生比比皆是。在实验室里做实验、跑数据,常常会遭遇各种意外,而像葡萄这种颇有些“看天吃饭”意味的研究方向,能不能出成果、能不能毕业,还是需要点“运气”在身上的。

毕竟,今年的葡萄不会给你第二次重来的机会,只能在第二年,等新的“论文”从地里“长”出来。

上午10点左右,一个学生模样的青年,戴着顶草帽,穿着短裤、凉鞋,就往植物所的东边走。2019级博士生匡阳甫是个真正的“爱酒人士”,如今毕业留所的他在葡萄组负责葡萄酒酿造、葡萄酒明升对接等工作。他平日里总往葡萄田的方向走。其实,葡萄田旁边的酿造车间,以及酒窖里珍藏且发酵的葡萄酒,才是他的真正目标。

有些学生不常出现在葡萄田里,但对于葡萄的研究同样“丰硕”。科院植物所助理研究员、2015级博士生任冲,如今已经是“葡萄基因编辑第一人”,经过他的一番研究,葡萄新品种育种周期,可以从过去的十几年缩短至4年至5年。

但最初,把基因编辑应用在葡萄里,还是一个没人做过的方向。在梁振昌确定方向后,任冲用了大半年的时间进行测试。面对研究毫无进展的情况,梁振昌鼓励他,再多坚持两个月!正是这两个月,让他的研究得到了突破性进展。在他心中,“梁老师更像是一个引路人的角色”。

有时,这位引路人还会像地图一样,把各种道路、方向,一一展示给科研领域的新人。2018级博士生陆丽珍回忆自己刚入学时,梁振昌就向她介绍了课题组的各种研究方向,包括基因编辑,葡萄抗寒、抗热、香气、成熟等多个方向,“方向任选”。

看着梁振昌“又大又亮,又很犀利”的大眼睛,陆丽珍感到“受宠若惊”,“我竟然可以选择!”

一次,陆丽珍发现,自己做实验需要的一种菌株,需要通过国内其他实验室获取。在发邮件联系被“无视”后,她找梁振昌求助。两周后,她收到梁振昌的邮件,说“人家同意给我们了”。仔细看往来抄送的邮件内容,她惊讶地发现,这菌株来之不易。

为了一株菌株,梁振昌分别和4位研究员协商。而在这期间,梁振昌从来没和她说过这件事。“他就是默默为我们奉献,说的很少,但其实为你做了很多。”

梁振昌很少谈自己,但谈起葡萄、葡萄明升和对农民生活的改善,却滔滔不绝。他不贪杯,但研究了20多年的葡萄和葡萄酒;他不爱夸耀,但却是学生们心中的引路人;他不曾过问金钱,但他参与培育的葡萄品种已经惠及千万农户,遍布全国各地。

或许,甜蜜的事业无需太多的言语,成一步,便有一步的欢喜。(原标题:梁振昌:甜蜜的事业 作者系国科大记者团成员)

 
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