注:本文转载自《福建日报》,作者系福建日报记者:方金春 游笑春
拟南芥,人称植物科学研究系统中的“小白鼠”,是被广泛使用的经典模式植物。为缓解依赖欧美供应的“卡脖子”之忧,我省科技人员主持创建了“拟南芥突变体共享中心”,旨在为我国植物科学研究提供本地化、高效、有保障的拟南芥突变体服务——
植物界“小白鼠”, 福建首创共享中心
虽然没有宽敞、现代化的培养空间,但在罗永海的繁育基地里,拟南芥依然生长得欣欣向荣,它们结下的种子虽小,却是国内植物科学研究人员眼里的宝贝,等待被寄往全国各地的科研实验室。拟南芥,是研究植物基因生物学功能的重要材料。然而,国内的研究人员获取拟南芥突变体却并非易事。由于国内没有拟南芥种质资源中心,研究人员长期以来依赖从欧美订购。由于涉及生物安全,正规的进口报关手续十分复杂,费时费力,严重影响了国内科研人员的工作,对植物科学研究来说,这是一个“卡脖子”问题。致力于解决“痛点”,福建农林大学罗永海老师联合国内同行与企业,在福州创建了“拟南芥突变体共享中心”(AraShare),试图搭建平台,为研究人员提供拟南芥突变体服务。一年多来,已经累计为超过180个科研单位、800个研究组提供了拟南芥突变体材料。特别是在今年的疫情状况下,该中心成为国内多数科研人员“近乎唯一”的指望,有力保障了我国植物科研基础研究的可持续发展。我国著名植物学家、多国院士李家洋表示,AraShare为国内植物科学相关研究人员提供了极大的便利和保障,特别是在当前国际情势下,该中心的维持与发展对我国植物科学的可持续发展具有积极的意义。谈起拟南芥,长期从事植物遗传学研究、现任职于福建农林大学生命科学学院的罗永海道出了圈内之痛:“由于涉及种质,进口报关手续十分烦琐,科研人员从海外索要或征订拟南芥突变体,往往只能无报关邮寄或托人携带。无报关邮寄有很大概率被海关查扣,同行们丢种子的事屡见不鲜;而尽管拟南芥是无害实验材料,托人携带也涉嫌违规,携带者过海关忐忑不安,非常尴尬。”这样的困境,给国内的科研工作者带来了很大不便。“有时一份材料要等好几个月,而且能否收到存在不确定性,导致研究进展受阻。整体上,这种情况严重阻碍了国内植物学科的发展。”罗永海说。罗永海还介绍道:“为了克服上述不确定性,国内一些有实力的课题组不得不耗巨资从国外大批量订购拟南芥突变体。但是由于没有条件保存与繁育,过不了几年种子活力衰减,又得从国外大批量征订。”对此,中国科学技术大学教授赵忠也表示:“国内很多研究组由于缺少交流,常常重复从国外订购种子。订购的种质资源分散,分享机制缺失,这给科研经费造成了不必要的浪费。”“其实,国内科研人员原创的拟南芥突变体也不在少数,但是由于没有自己的种质保藏中心,分享机制建设不到位,造成资源浪费,加大了对海外突变体中心的依赖程度。”罗永海补充道。更大的问题,来自可能发生的“断供”。西南大学教授卢坤认为,拟南芥突变体确实是一个“卡脖子”的关键资源,若欧美拟南芥中心受制于美国政府,终止向我国提供拟南芥突变体,将对国内植物与农业科学的发展造成不可忽视的影响,相关研究进展将再次被延缓。为何我们不能建设一个自己的拟南芥种质资源中心?罗永海说:“这是国内植物科研圈都想要有的东西,但是涉及很多方面,并不简单,因此一直没人去做。主要问题在于经费从哪儿来,谁愿意付出精力来做这个事。”记者了解到,由于我国优先资助导向方面的考虑,拟南芥相关的基础设施建设很难获得国家优先资助。罗永海说:“欧美拟南芥种质资源中心有着现代化的材料保藏与繁育硬件,一个高学历的管理与开发团队。如果参照他们的标准,基础硬件设施投入可能就需要上千万元,每年政府补贴起码上百万元,这对我国来说并不容易。”在这样的背景下,2019年,“非营利性拟南芥突变体共享中心”(AraShare)应运而生。AraShare成立了顾问委员会,由中科院遗传发育所研究员焦雨铃担任主席,罗永海担任执行顾问。在筹建过程中,AraShare也得到了包括李家洋院士、曹晓风院士、朱健康院士、张启发院士在内的众多著名植物科学家的肯定与支持。记者了解到,AraShare的拟南芥种质主要源于国内外科研人员的捐赠,经过一年多的扩繁,现有拟南芥常用种质约38000份,覆盖大部分拟南芥基因位点。“相比海外号称50万份的拟南芥种质,我们材料保有量并不多,种质类型也比较单一,仍不能够完全满足国内植物科学研究的需求。但我们具有‘快速、高效’的优势,能够在一周左右快速送达,这对国内研究人员非常重要。”罗永海表示。从一开始,AraShare就将自己定位于公益科研服务平台,本着“众筹、众赢”的理念,为国内植物科学的研究做贡献。记者了解到,AraShare目前的营业收入仍不足以维持中心的正常运转,但仍承诺不以市场营利为目的。罗永海表示,日后若有获得资助、捐助,或营业收入有盈余,AraShare承诺将这些资金全部用于中心的维持与完善,剩余部分将用于教育与科研相关的公益性事业。在罗永海的设想里,一个涵盖范围更广的中国实验植物共享中心(PlantShare)也在筹建中,该中心以收集、开发、繁育、分享各种实验植物材料(包括农作物)为核心任务。筹建初期,该中心将接受“拟南芥+水稻”两个物种的捐赠,并建设相应繁育基地进行扩繁。“我们希望有实力的科研单位和团队高风亮节,愿意将其非机密的、闲置的实验材料分享给其他同行,降低短板效应,共同推动中国植物科学研究的整体发展。”罗永海对记者说,“我们追求自力更生,尝试‘以商务养公益’的运作模式,努力为中国植物科学与现代农业的‘创新、创业、创造’贡献力量。”
“壶公有天地,芥子纳须弥。”中国人擅于在微小的天地中实现更大的梦想。今天,福建农林大学罗永海老师领衔建立的中国首个“拟南芥共享中心”,培育出小小的拟南芥植株,可以帮助科学家在微花低吟中,唱出植物世界的奥秘。科研项目的突破,常常借由小处着“研”,而解决了大问题。与西方发达国家相比,我国目前仍存在多项“卡脖子”技术,长期困扰着我国的科技进步、社会发展和经济成长。这当中,既有像光刻机这样的重大装备,也有由于忽视基础建设导致的资源短板,如我国一直没有自己独立的种质资源库。以拟南芥为例,它本是一种毫不起眼的十字花科植物,却是植物生物学研究最重要的模式植物。国内科学家做实验时,供应源长期受制于欧美,特别是今年来受疫情影响,拟南芥突变体来源的成本高、时间长,成为“卡脖子”的关键资源。面对激烈的国际竞争,罗永海老师立足国内筹建AraShare中心,为国内研究人员创造了一个分享平台,提供了便捷可靠的技术服务,这项看似平常的小事,却是“从0到1”的突破,对我国植物科学的可持续发展具有积极的意义。AraShare中心如一株小苗,需要各界加以呵护和支持。要突破一批“卡脖子”技术,必须发挥集体攻关的团队精神,必须树立积跬步以望千里的奋斗精神。科技创新是一个系统工程,政策链、产业链、资金链、服务链相互交织、相互支撑。众人拾柴火焰高。AraShare中心的建设,从一开始就得到了国内多位院士、大批著名植物科学家的关心和支持。AraShare中心在资金、资源有限的情况下,强调公益性专业服务,在开放的空间中促进科技研究与科技服务的相互支撑,在共享中实现双赢。建立完善的种质资源对我国生物学研究非常重要,扩大植物种质资源中心迫在眉睫,靠一个科研团队的努力难免力有不逮。专家呼吁,我国政府部门应当借鉴欧美国家经验,优化资源配置,加大对种质资源平台的支持力度,以早日建设中国自己的种质中心。