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2024年暑假，華中農業大學作物遺傳改良全國重點實驗室的走廊里，博士生李威攥著手機，反復刷新郵箱。屏幕上最后一次顯示的論文狀態仍是“Under Review”（審稿中）。他帶著懷疑和焦慮，再次敲響了導師李一博辦公室的門。 “老師，如果《細胞》拒稿，那我畢業的時間……”話沒說完，李威的聲音哽住了。這是他攻讀研究生9年來（其中讀博6年），投稿的第一篇文章。 李一博讓李威先坐下，拍了拍他的肩：“就算發不了頂刊，改投其他雜志也可以。科研不只是為了發論文，而是要做出真正有價值的東西。”李一博已經數不清是他第幾次和李威談心了，都是讀博士過來的，他懂李威的焦慮。 2025年清明節當天，這篇由李威獨立一作、李一博獨立通訊的論文，被《細胞》正式接收。4月30日，論文正式上線。這是全球首個揭示水稻品質耐高溫“雙生鎖”機制的研究。 1 誰說“高溫無好米”jcd即熱新聞——關注每天科技社會生活新變化gihot.com
長江流域優質稻穩產難，這一問題長期制約水稻產業升級，一度讓很多農業研究人員感到無奈。每到盛夏，稻田溫度動輒突破40℃，稻米外觀堊白增多、食味下降，產量暴跌30%~90%。李一博團隊要解決的，正是這一困擾中國水稻產業數十年的難題。 研究始于2012年。彼時，李一博剛剛博士畢業做研究助理，就著手布局這個項目。 為了篩選出耐高溫的水稻品種，他們把目光投向了世界各地的種子資源，從菲律賓、印度、巴基斯坦、埃及等國家，收集了大量的水稻種子。這些種子被帶回武漢，在自然高溫環境下接受考驗。 研究團隊在武漢炙熱的稻田中“大海撈針”：從全球收集的1.2萬份水稻種質資源里篩選品質耐高溫材料。他們堅持“自然高溫篩選法”——拒絕溫室模擬，直接在武漢酷暑中種植鑒定。 2012年至2016年，他們從全球農家種及國際水稻研究所引進的上萬份樣本中，最終篩選出了8份高溫下仍能正常灌漿的穩定抗熱的核心種質。此后又連續多年重復試驗，發現這些種質不僅在常溫下品質優良，更在全球高溫極值年表現出驚人的耐熱性。 “就像古法淬火，高溫反而鍛造出好鋼。”李威解釋，他們從其中一份種質中克隆出耐熱關鍵基因——QT12。該基因如同水稻內置的“空調系統”：當溫度超過34℃，QT12與NF-Y蛋白形成的“雙生鎖”啟動，“攔住”高溫——既能維持儲藏蛋白正常合成，又能平衡淀粉有序積累，將稻米堊白率降低50%以上，同時顯著提高產量。 令人欣喜的是，研究團隊通過將QT12抗性基因導入水稻主栽品種中，在高溫環境下，水稻的產量和品質都得到了顯著提升。在2024年長江流域極端高溫下的大規模田間試驗中，CRISPR編輯的QT12基因株系在武漢、杭州和長沙的小區產量分別提升了92.5%、64.1%和54.7%，同時稻米的外觀和食味品質也得到了極大改善。 2 9年磨一劍jcd即熱新聞——關注每天科技社會生活新變化gihot.com
“從研一到博士9年，我一篇論文都沒發過，只是埋頭在田間、實驗室里忙碌。”回憶這段征程，文章一作李威倍感辛酸。本科畢業于山東農大的他，因為家在湖北，選擇回到家鄉高校繼續深造。從研一開始，他就全身心投入這個項目，這一干就是9年。 在這9年里，李威面臨著“不小的壓力”。讀博期間，身邊的同學有的通過發表小論文順利畢業，而他卻一篇論文都沒有發表過。他說：“其實我也想發一些頂刊外的雜志，先解決有沒有的問題。但導師讓我堅信，這項研究意義重大，不要為了發一般的期刊而浪費了時間精力。” “結婚之后，老婆一直堅信我可以成功，但家庭的責任和畢業的壓力讓我倍感焦慮。沒有論文、不抓緊畢業，家人都會有意見。”他說。為此，他多次找到導師李一博，表達自己的擔憂。 導師每次都請他在那張黑色的皮沙發上坐下，耐心地做他的思想工作——好飯不怕晚，這項研究非常有價值，再堅持一下，專注研究本身，一定會出高水平的成果。 “我們做科研，是為了探索真理，做出真正對社會有價值的成果，而不是為了發論文而發論文。只要成果有價值，發在哪里都是值得的。寧可十年磨一劍，不發半篇湊數文。”李一博的話一次次說服了學生，給了后者堅持下去的信心。 當他們的研究終于取得突破性進展，克隆出耐熱關鍵基因QT12，并反復驗證QT12能有效打破“高溫必減產、無好米”的魔咒，李一博終于松口，“現在，你可以寫文章投稿了！” 李威在導師的指導下，結合大量研究資料，完成論文寫作，并且在老師的建議下“鎖定頂刊”。論文最初投稿給《自然》，但未能送審。導師鼓勵他，三大頂刊都可以嘗試一下，這項研究值得頂刊選用。之后，他們決定轉投《細胞》，這就意味著他們必須根據后者的寫作風格，對內容進行較大調整。 當時適逢李一博到澳大利亞參加國際植物分子生物學大會。在會議期間，除了作報告的時間，他幾乎時時刻刻都在思考論文的修改方向。從會議開始前的準備，到飛機上，再到會議現場，他的腦海里全是論文的內容。白天開會，晚上在QQ上和李威討論文章。回國后，他立刻與李威投入修改工作。 他們對論文文本進行反復修改，對每一個詞、每一句話都仔細斟酌，“不記得改了多少次”。投稿后，《細胞》審稿人對研究做了高度評價，也給出一些修改意見。終于，接近60頁的回復意見打動了審稿人，后者給出了原則上接收的意見。 隨后他們在編輯的要求下，把論文的字數從最初的12000多字壓縮到8000字左右，并對文章格式進行了一些調整。經過多輪修改，李一博對論文內容了如指掌，甚至可以通篇背誦，這種嚴謹的治學態度深深感染了李威。 “這才是真正的科研訓練。”李一博告訴《中國科學報》，當2025年元宵節前后論文進入小修階段時，李威已能從容應對審稿人的刁鉆問題。最終，這篇由師生二人包攬“唯一一作+唯一通訊”的論文，成為《細胞》創刊以來水稻研究領域極為少見的一篇“雙獨立”研究。 3 基因出田，產業“追著跑”jcd即熱新聞——關注每天科技社會生活新變化gihot.com
華中農業大學相關負責人告訴《中國科學報》，這項研究的另一個特點是模式創新——采取“邊研究、邊開發、邊應用”的新型產學研合作模式，研發團隊在未發表成果之前就已與隆平高科、安徽荃銀、北京金色農華、湖北荃銀、揚子江種業等多家國內龍頭企業達成轉化開發意向協議。 這些企業擬通過技術許可、聯合育種等模式，把QT12基因盡快應用于主栽品種。 李一博告訴《中國科學報》：“我們的研究本來就是從生產中來，就是要解決農業生產中遇到的實際問題，現在能夠快速應用到生產中去，是對我們科研工作最大的肯定。” 企業對這一成果充滿期待。隆平高科有關負責人表示：“李一博教授團隊的研究成果對種業發展具有重要意義。我們一直致力于培育優質高產的水稻品種，但水稻不耐高溫問題一直是制約我們發展的瓶頸。現在有了這個成果，我們有信心培育出更適應高溫環境的水稻品種，提高水稻的產量和品質，為農戶帶來更多收益。” 論文發表當天舉行的成果發布會現場，李威坐在導師李一博身后，表現出難得的松弛感。他說，自己有一種“終于解脫了的快樂”。 ９年前，那個青澀的小伙，大概不會想到，他用9年的苦心煎熬，熬出了這么一劑神奇魔法藥水——不僅有望解決高溫減產的問題，還可能給整個水稻產業的發展帶來一場變革。 https://doi.org/10.1016/j.cell.2025.04.011
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