闪光的麦粒——记华中科技大学侨联常务副主席何光源教授

小麦蕲蕲秀

4月30日下午，在何光源教授的博士陈泠的陪同下，我们来到了何教授的试验田--与森林公园一墙之隔的一片麦地。放眼望去，春风鼓荡着满眼秀色，顿时令人心旷神怡。"小麦蕲蕲秀，雉来麦上飞。""晴日暖风生麦气，绿阳幽草胜花时。"有关描写麦子的诗句，似无边绿色，随麦浪滚滚而来......
麦地里有几个忙碌的身影，成熟的季节还未到，他们在收获什么呢？近前一看，原来是在采花药和摘青麦。一位男生正弯着腰拿着一把小镊子、小心翼翼地采集麦穗中的花药，然后一枚一穗地放进透明的塑料管里，再在盖子的顶部写上标记，整个流程就像熟练的微雕工和绣花女一样，专注、细致而耐心。

这些花药和青麦是用来干什么的呢？陈博士回答说，每年4月中下旬，是何教授转基因小麦实验的"农忙季节"， 趁麦粒刚成形，各实验小组要在十多天内完成花药验证、取种和遗传转化工作。季节不等人，大家全力以赴，何教授更是辛苦，几乎是争分夺秒、通宵达旦地连续几天不能出实验室。采花药是为了验证所选定的小麦是否为转基因材料。因为转基因小麦的外源目标基因在后代中会分离，本来是转基因的小麦，其长出的种子中，有些含目标基因，有些不含。鉴别的方法之一是，在小麦开花时，取其花药加GUS染色试剂后37度培养过夜，如果是转基因的花药就变蓝色，不变色的就不是。这样，通过取花药就可以很方便地鉴定出转基因的材料，用于下一步的分析。摘来的青麦穗是为了取材进行转化实验。一般情况下，一个目标基因的转化需要用1000-1500个青麦粒， 而从青麦穗里剥出的种子太小或太老都不行，选取的合适材料再用基因枪进行转化，其转化效率也只有0.7-2%，仅此一项的工作量就可想而知了。

从取材到下一轮抽穗期的再生植株，需要经过8个主要环节：1、取材：取开花后14-16天的麦穗，幼嫩种子剥出后在无菌室超净台上进行无菌处理；2、剥胚：用镊子和手术刀将无菌处理后幼嫩种子中的幼胚盾片剥出，集中放在诱导培养基的中间、基因枪轰击的一个圆形范围内，大约可以放置50-70个幼胚盾片；3、基因枪轰击：剥好的幼胚盾片进行基因枪轰击，即将含有目标基因的质粒用直径很小的金粉包裹，在高气压下，将金粉打在幼胚盾片上，而以上三个环节只能在3-4天内完成；4、诱导培养：将轰击完的幼胚盾片每12-14个分散在诱导培养基上，暗处诱导培养3-5周，直至长出较大的愈伤组织；5、分化培养：长好的愈伤组织转到分化培养基上，光照培养使其分化出幼苗，需1-2个月；6、筛选培养：转到筛选培养基上，将含有转入的目标基因的材料筛选出来；7、移栽：将生根长苗的材料在4度进行春化2-3周，然后栽在土里生长；8、验证：对材料进行分子生物学鉴定等，如提取叶片DNA, 进行PCR鉴定是否含目标基因，通过SDS-PAGE鉴定是否有目标基因的表达，用以确定是否为转基因材料。

"千淘万漉虽辛苦,吹尽狂沙始到金。" 听完转基因小麦的身世，再仔细端详这些与众不同的麦子，只见一株株麦杆亭亭玉立，一针针麦芒昂指蓝天，秉性中永远向上，又虚心有节。

十年辛苦不寻常

采访何教授时，笔者开门见山问道："小麦为什么要进行转基因研究？研究的目的意义又是什么？"

"看来，外行提问题比内行尖锐得多啦！"何教授笑呵呵地说："这要从我国每年需从国外进口2000万吨优质小麦说起。欧洲一些国家生长的小麦好，是因为他们那里的气候、土壤适合生长原始的好品种小麦。我国不具备这种环境条件，生长的小麦从品质方面看，一是面粉弹性不强，做不了好面包；二是展性不好，做不了好蛋糕。也就是说，硬麦+弹性=更好的面包；软麦+展性=更好的蛋糕。弹性与展性决定了小麦的品质。要改变这种现状，就需要进行转基因小麦研究，创造条件，改良品种，分别改善硬麦的弹性与软麦的展性。我们研究的终极目的有两个——一是实用性，即投入市场，让老百姓早日吃上优质小麦，国家无须再进口；二是理论性，即把好的机理、公式、规律研究清楚，指导工程与实践生产。小麦是世界第一大粮食作物，人类文明随小麦的进化而发展，可以说，每一代改良品种的每一颗麦粒、都闪烁着人类的智慧之光。"

一席话，不仅说得风趣透彻，更让笔者感受到一种大视野、大情怀和大智慧。

何教授主要从事麦类作物品质基因分离、作物品质蛋白基因结构与功能关系、基因表达调控研究，是英国洛桑研究所（RRes）的高级研究员，2000年底，在国外学习工作多年的他，禁不住祖国的召唤，毅然告别妻子和儿子只身回国，带着干事业的黄金年华，带着成果和资源，落户喻园这片绿意盎然的热土。

同时，在学校的大力支持下，何教授努力牵线搭桥，促成他所在的英国洛桑研究所与我校成立了中国和英国的第一个联合实验室--"中英HUST-RRes基因工程和基因组学联合实验室"。 RRes具有160余年悠久历史，以促进农村和农业经济的增长为目标，是一所世界领先的从事与作物农业相关的高质量科研的研究中心，主要通过生物技术来提高作物的产量和抗性，改良作物品质，以及开展作物功能基因组学研究。HUST-RRes实验室的成立，中英双方协议，共同提供资金、技术等；英方科学家定期来实验室指导和开展研究工作，中方选送人员到英国进行博士、博士后的研究以及短期的工作培训；双方共享研究成果。这一举措，不仅为学校的人才培养和科技创新搭建了新平台，还在引资引智方面发挥了独特作用，聚集了一大批国内外生物学领域内特别是基因工程方面的前沿专家和学术精英，李振声院士、许智宏院士、张启发院士、李家洋院士、英国洛桑研究所副所长Peter R SHEWRY教授、英国剑桥大学植物学系系主任Roger A LEIGH教授等加盟了实验室的学术委员会。

"十年辛苦不寻常"。 HUST-RRes实验室在何教授的领导下，目前已拥有90余人的学术梯队和植物组织培养、植物遗传操作、分子生物学、基因克隆及基因组学、蛋白质研究、遗传分析、保健食品、转基因药物、计算生物信息学及中草药研究等9个研究方向，取得了一系列科研成果。实验室受科技部委托，成功地主持了2007年中欧科技年暨中欧植物生物技术学术研讨会(武汉)；2008年该实验室被科技部授予国际科技合作基地称号；同年，又被国家重大专项办公室直接委托为首批"转基因生物新品种培育"重大专项任务承担单位，该专项是国务院批准的国家16个专项之一，国家支持到2020年，总投入260个亿，专项在小麦品质研究方面设5个组长单位，其中4个为北京的高校和科研机构，另外一个就是我们学校，何教授任华中麦区转基因组组长。何教授本人在转基因小麦研究中，创新成果独树一帜--建立了以硬粒小麦为代表的麦类作物高频再生与转化系统；分离了高分子量麦谷蛋白亚基和嘌呤吲哚蛋白基因突变体，获得了"一种植物耐盐基因"专利（No 474583）；首次获得了能正确表达外源品质基因，明显提高面筋强度的转基因硬粒小麦，研究成果被著名植物学家Leigh RA教授评价为"World lead in this area（本领域世界领先水平）"；建立了无标记基因与载体序列、目的基因最小表达框的小麦转基因技术体系；首次用电击法获得了麦类作物Tritordeum的转基因植株；获得了转基因小麦中间试验、环境释放和生产性试验许可证，在我国首次进行了品质转基因小麦安全评价；提出了小麦品质构成的分子机制与终产品特性关系模型。

何教授深感欣慰的是，实验室拓宽了国际科技合作空间，同时也架起了一座传递友谊的金桥——2000年底，实验室协议签订后，由英国女王授予爵位的RRes所长向该所一百多个国家的学生和工作人员宣布，从2001年的春节开始，所有人一起过中国的春节！从此，中华文化的魅力，在这个世界一流的研究所里流光溢彩。

把人做成一朵花

何教授的实验室在华中科技大学东十一教学楼的第八层和相连的顶层，总面积约2000平方米。顶层九楼其实就是一个大平台，他独具匠心地利用了起来，并设置了一些充满诗意的空间--温室花园、"观景台"和"咖啡厅"。

所谓的花园，就是温室里培育的各种植物，也有开花的时候。所谓的"观景台"，四周景色的确不错，前对光谷