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□ 尹 烨
水稻是一种古老的作物,原产于中国,后来被传到印度、韩国、日本等地。1993年,中美联合考古队在湖南省发现了世界最早的古栽培稻,距今约14000~18000年。
水稻在中国有这么多年的种植历史,而水稻的学名却是日本人命名的。1928年,日本农学家加藤茂苞把籼稻命名为印度型稻,把粳稻命名为日本型稻,并在1930年在国际上正式发表了这两个学名,而水稻原产国中国反而跟这两种水稻的名字无关了。
中国学者丁颖曾提出,用籼稻和粳稻的名字换掉印度型稻和日本型稻的名字,但按照国际惯例,已定的学名很难更改。
争分夺秒
2000年,华大基因完成了人类基因组计划“1%”任务后,很快又有了新目标,那就是中国历史悠久的重要粮食作物——水稻。
2000年4月,华大基因正式启动了水稻(籼稻)基因组计划。中国种植籼稻较多,国人吃的米饭大多是籼稻煮的,而且华大测的样本正是袁隆平杂交水稻的父本,希望这次测序能找出水稻产量相关基因。
水稻在日本也是重要粮食作物,此时日本科学家早在1991年就已经启动了水稻(粳稻)基因组项目。他们研究的是日本人喜欢的粳稻。这种稻米适合用来做寿司,又称“寿司米”,测序样本是日本粳稻品种“日本晴”。
日本人已经先行一步,而且有资金有技术。当时的华大,外有日本竞争,内有资金困境,可谓举步维艰,但华大水稻基因组项目成员决心不惜一切代价,在水稻研究上胜日本一局,报当年水稻命名权被日本抢走的一箭之仇。
为了追赶进度,平均一台机器一天检测1100个样品,最高峰时甚至能检测7600个。项目组成员晚班时睡在机房里,每隔3小时起来上一次样;为了节省成本,一些耗材反复使用,并用国产耗材取代昂贵的进口耗材,用人工操作替代部分自动化设备。
在如此艰苦的条件下,华大基因终于赶在日本之前出了成果:2001年底,华大基因完成了水稻(籼稻)基因组框架图的绘制,并免费公布数据库;2002年4月,Science杂志以封面文章的形式报道了这项工作。Science杂志的封面图是中国云南的哈尼梯田,山地上层层叠叠的稻田极具民族特色。
米已成炊
水稻基因组研究被中国拔得头筹后,日本的基因测序项目因为这次的竞争失败一蹶不振。日本学者在Nature杂志发了篇评论文章,主题是“饭要煮熟”,声称华大的水稻基因组框架图还有很多不完善之处,如果把水稻基因组框架图比作一锅饭,那它就是一锅没有煮熟的夹生饭。
面对日本人的质疑,2005年,华大基因把绘制完善的水稻精细框架图以封面文章的形式发表在PLoS Biology上。 这张封面图是华大特地设计的,画面是一个穿红衣的小孩抱着一大锅煮熟的米饭,身边也有一碗饭。意思是水稻基因组框架图已经足够完美,生米已经煮成熟饭,再煮就要糊了。而且华大将这一大锅饭献给全人类(免费公开水稻基因组数据),自己只吃一小碗即可。
两个汉字
2011年9月,华大基因和中国农业科学院、国际水稻研究所共同启动“全球3000份水稻核心种质资源重测序计划”,对3010种亚洲稻进行了重测序,并在2018年4月把研究结果发表在Nature杂志上。
在这篇文章里,研究人员没有采用日本的命名法,而是用了籼稻(Xian)和粳稻(Geng)的名字,结果投稿后Nature杂志社审稿审了将近两年,说这命名方法跟主流命名不一样。但研究人员坚持用这个命名方法,跟审稿人讲述中国历史,讲中国古代文献里关于籼稻和粳稻的描写,讲丁颖先生的论文,最后“籼”“粳”这两个字还是印在文章上,纠正了日本人当年的错误。
Nature杂志社终于同意刊登这两个汉字,但Nature是一本英文杂志,排版系统不支持汉字,后来只能以图片的形式插入了这两个汉字。
一碗再常见不过的白米饭,背后是中国人上万年的水稻种植史和中国科学家的数十年的努力。当你捧起这碗米饭的时候,是否感受到了蕴藏其中的历史和智慧?
(作者系华大基因CEO,哥本哈根大学博士,基因组学研究员,大连理工大学兼职教授,第三届中国人类遗传资源管理专家组成员)