编者按

今年6月，本刊策划刊发了封面报道《为国育好“种” 解码农业“芯”》，讲述了一些长期奋战在科学育种一线、保障国家粮食安全的两院院士及突出科研人员的故事。报道刊发后，社会反响热烈。本刊决定刊发系列文章，报道瓜果、蔬菜、粮食、畜禽、水产等方面育种科学家，让更多百姓了解我国在保障“大食物”安全方面的成就，激励更多年轻人为我国食品安全奋斗。

 

一颗小小的番茄，要抵御多少种侵害，才能从一粒种子生长出成熟果实？中国科学院遗传与发育生物学研究所研究员李传友颇有发言权。

李传友，国家重大科学研究计划项目首席科学家，长期从事植物防御与生长发育的调控机理研究。1994年从山东农业大学硕士研究生毕业后，考入中国科学院遗传研究所攻读博士。

1999年，博士毕业后，李传友怀揣“植物对病虫的防御反应”研究领域的巨大兴趣，选择到国外继续深造，从事博士后研究。

2003年，学成归国后的他，正式进入我国乃至世界领先的中科院植物基因组国家重点实验室，带领团队潜心研究植物对病虫侵害的系统性防御机理，致力于用分子设计手段培育绿色安全、营养健康、美味可口的番茄新品种。

2004年，李传友获“国家杰出青年科学基金”资助；2016年，入选中组部“万人计划”科技创新领军人才。

结缘番茄

“研究番茄，源于它在防御病虫侵害时表现出的大智慧。”接受《民生周刊》记者采访时，李传友正沉浸在研究报告的成果中。“我们日常吃的番茄，之所以好吃、抗病，主要是由它的基因控制，这正是我们基础科学的研究范畴。”

番茄，起源于美洲的秘鲁和墨西哥。因其色泽艳丽，最初被认为是有毒的果子，被称为“狐狸的果实”“狼桃”。

16世纪初，番茄被引入欧洲，起初是作为一种观赏植物。明万历年间，番茄传入中国，晚清光绪年间，番茄在我国民间开始食用，因此，番茄在我国又名“西红柿”“洋柿子”。

在李传友看来，植物（比如番茄）经过长期的进化过程没有被灭绝，反而作为自然界的第一生产者供人们享用，从这个意义上讲，它一定具有非常强大的防御危险和传宗接代的能力。

“当遇到危险时，植物不同于人类和动物，可以选择逃跑甚至对抗。那么，植物它不能动，一粒种子从它落地生根到枝繁叶茂再到开花结果，它一生要经历自然界的各种考验，如果没有一套运用自如的‘敌我战术’，不可能生存下来。”

李传友进一步解释，也许有人会问，我们不是有农药帮助植物杀虫吗？“显然，农药存在一定毒性，使用不当或过度使用，将对人体产生一定不良影响。因此，我们需要研究植物自身的防御途径和机制，这个经验非常有价值。”

根据侵害植物的方式，害虫分为咀嚼式和刺吸式两大类。番茄是研究植物防御咀嚼式昆虫侵害的经典模式。

“当番茄被咀嚼式昆虫侵害时，被侵害部位会产生蛋白酶抑制剂，让虫子‘消化不良’。不止如此，蛋白酶抑制剂也可以在植物未受伤的叶片中产生，这些足以说明植物具有系统性防御反应。”

当植物发出系统性防御的“命令”时，一定有一个长距离移动的信号。著名专家雷恩教授认为，这个长距离运输的信号是系统素，是一个由18个氨基酸组成的小肽，这个概念在1991年被写进了教科书。

在国外攻读博士后期间，李传友与合作者一起克隆出大量基因，最终通过嫁接实验证明，雷恩教授提出的长距离运输信号其实不是系统素，应该是茉莉酸。

“也就是说，其实是茉莉酸发布系统性防御的‘命令’。”

这项研究在2002年被《科学》杂志评为动物植物包括微生物里面信号转导领域的一个重大突破。

2003年，李传友回到中国科学院遗传与发育生物学研究所，建立了“茉莉家园”实验室，在系统研究茉莉酸的信号转导途径基础上，揭示植物系统性防御的形成机制。

“随着研究的深入，我们发现植物太神奇了，它的防御能力实在是太强大了，它们甚至能够对不同的敌人采取不同的策略！”

除了防御机制外，番茄也是研究果实发育和成熟的理想模式。比如，通过对番茄的研究，人们认识到乙烯是调控果实成熟的通用激素。

小小的番茄，为何能够提炼出那么多知识？李传友介绍说，相比其他水果蔬菜，番茄的基因组相对简单，经典遗传学的基础雄厚。

从2003年开始，李传友作为国际番茄基因组测序的中方联络人，主导了“国际茄科基因组计划”，与来自14个国家和地区的300多位科学家一起，经过8年努力攻坚，完整解读出番茄基因组，破解了番茄“基因字典”。

▲2006年，海南杂交水稻育种基地，李传友与袁隆平院士在一起交流。

小番茄  大收益

如今，随着人们生活水平的提升，对蔬菜水果的需求与日俱增。尤其是番茄，在中国人的饮食概念中，它既是蔬菜又是水果，既营养又保健，深受人们喜爱。

据了解，目前我国是世界第一大番茄生产国。我国番茄常年总面积约1600万亩，产值约1600亿元，产量超过世界总产量的1/3。

“也就是说，种植番茄，一亩地的平均产值是一万块钱，收益要明显高于其他农作物和传统蔬菜。”李传友进一步解释，有人将番茄的投入产出比与几种主要粮食和经济作物做了一组统计对比，结果发现，番茄每亩纯收益是土豆的6倍、甘蓝的8倍、玉米的18倍。

当前，山东、河南和新疆是我国主要的番茄产地。其中，山东、河南生产的大都是鲜吃番茄，主要作为菜用和水果；新疆大面积种植的是加工番茄，主要用于做番茄酱。

李传友给记者算了一笔账：如果一个农民有一个标准化的蔬菜大棚（通常约1.5亩）用于种植高附加值的番茄，在管理好的情况下，一年能收获两季，那么，一年的收入将在10万～20万元之间，绰绰有余。

无粮不稳，无蔬不康。李传友认为，在全面建成小康社会过程中，番茄产业将发挥巨大作用。

“对蔬菜水果的消费，我们已经不再单纯追求量，更加注重质。不只是营养，健康也可以给人以美的享受，这也是新时代满足人们对于美好生活追求的一个重要体现。”

稳住“菜篮子” 不靠“洋种子”

小小“菜篮子”，关系千家万户。

番茄不仅是我国百姓“菜篮子”中的重要品种，还在全球蔬菜贸易中占有重要地位，是世界三大贸易性蔬菜之一，番茄种子更是全球销售额最大的蔬菜种子。

在番茄产业发展中，番茄种业处于核心驱动地位。种子是我国粮食安全的关键。手握中国种，才能端稳“中国碗”；守好“菜篮子”，就要手握中国的蔬菜优质种子。

目前，随着分子生物学的快速发展，蔬菜育种产业也孕育着新的技术革命。以分子标记和新的育种技术为主要代表的生物育种技术将快速融入传统育种技术，迸发出强大活力，推动蔬菜育种从“经验育种”向“精准育种”飞跃。

富含花青素的黑色番茄、适合运输的长方形番茄、色彩鲜艳的八色番茄……新的育种技术，让番茄变得既好看又好吃，满足着我们不断提高的生活追求。

面对新一轮的种业科技革命，如何摆脱高端品种进口依赖，让我们自己的番茄品种一步步占据主导？对此，李传友提出几点建议：

首先，加大对科研人员和科研机构的投入力度。要从娃娃抓起，吸引更多年轻人从事番茄方面的基础研究。目前为止，我国从事番茄基础研究的科研人员数量，较研究粮食作物人员数量有非常大的差距。以水稻为例，10年前，我们国家研究水稻的教授有3000人，而从事番茄基础研究的实验室只有3～5家，直到现在，从事番茄基础研究的实验室也不超过10家，因此，番茄基础研究有着非常大的提升空间，需要年轻力量加入。

其次，加强番茄种质资源的保护和利用。巧妇难为无米之炊，番茄种业崛起离不开种质资源的创新。我国不是番茄的起源地，种质资源匮乏，将威胁到“种源”安全。因此，必须加强番茄种质资源的收集、保藏、评估与利用工作。

再次，加强番茄品质、抗病性等相关研究。各种昆虫，各种病菌都爱吃番茄，一旦某个病流行暴发，就会导致番茄品种的重新洗牌，必须加强番茄抗病的研究。与此同时，加强番茄品质相关的基础研究，加强抗病性跟品质之间的相互关系研究。

最后，利用新的育种技术，促进番茄育种发展。在读研究生的时候，李传友曾经跟袁隆平院士请教。袁老说：“研究水稻是为了让人们吃饱，那么研究番茄，是为了让人们吃好。”番茄产业在国民经济当中占据着重要地位，作为从事番茄基础研究的科研人员，一定要培育好。

“从番茄生产入手，围绕培育好吃、好看、好种的番茄这一个目标，为振兴我国番茄种业、实现乡村振兴贡献力量和智慧。”李传友说。

（□ 《民生周刊》记者   王迪）

（责任编辑：罗芳菲）