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每一颗种子都在酝酿更美的未来

——记内蒙古农科院生物中心首席科学家吴新荣博士
吴新荣 吴新荣,1967年出生,华南农业大学博士毕业;内蒙古自治区“草原英才”,内蒙古农牧业科学院生物中心首席科学家;曾就职于美国密苏里大学(博士后)、美国INTREXON公司、美国本生希尔公司,期间提出“云生物”概念,参加、主持美国国家自然科学基金、美国农业部基金项目3项;作为独立发明人申请美国专利1项,作为首要发明人申请国际专利1项。
  □郭成

  “为什么向日葵的头每天都会从东向西转?”吴新荣最初喜欢上植物学,就是因为儿时的好奇心。

  1967年出生的吴新荣,现在是内蒙古农牧业科学院生物中心的首席科学家。回首过往,他的研究成果曾被《纽约时报》报道,他也获得过多项专利、在美国担任过上市公司的资深研发经理,他提出的“云生物”概念被业界称为“逐步夺回种子市场主动权”的重大突破……

  面对自己的“硕果累累”,吴新荣很坦然。他说,每个科学家成功的背后,都有一个长久以来坚持的梦想。“不忘初心”是吴新荣的座右铭,在他看来,自己取得的一切成就,只不过是更加接近梦想的过程。

  结缘植物学

  吴新荣出生、成长在新疆英吉沙县。在初中时,吴新荣就表现出对植物的浓厚兴趣。“为什么南方那么漂亮的花朵在咱家却种不了”“植物是如何在防沙治沙过程中发挥作用的”“为什么袁隆平教授培育的种子可以让水稻亩产增加的”一个个问题围绕在吴新荣脑海中,他渴望走进植物的世界。

  然而,上世纪70年代的边远地区,受条件限制,吴新荣所在的中学生物学课程甚至没有专任教师,课程学习断断续续,高考前的他只学了课本大约20%的课程。

  “越是学的少,我就越感兴趣,总有地方可以专门学习植物学,帮我解惑吧。”抱着这样的心态,吴新荣高考第一志愿填写了新疆八一农学院(现新疆农业大学),并于1988年,攻读了新疆八一农学院草原系牧草育种专业的硕士研究生。

  吴新荣当时的硕士论文研究工作是本科毕业论文的延续,就是运用多元统计分析的手段去寻找同时提高苜蓿产量和品质的方法。为了获得详实的农艺性状数据,整个生长季节,吴新荣基本每天都花近3个小时的时间在大田里,观察记录各种数据。

  功夫不负有心人,他的研究不仅得到了导师的肯定,更令他惊喜的是,论文的精华部分以摘要形式投递到当时在新西兰召开的“国际草地学术会议”,获得大会主席的高度评价,并且他的研究课题得到全额资助。

  1991年硕士毕业后,吴新荣选择留校工作,并参加了国家攻关项目。但工作没多久,他的求知欲又占了上风。“因为国内当时没有牧草育种的博士点,所以我就跨行报考华南农业大学作物遗传育种专业,研究方向是遗传工程在育种中的应用。当时华农作物遗传育种专业有4个博士生导师,包括袁隆平院士和卢永根院士。”吴新荣说,攻读博士期间,他不仅在专业知识和技能方面有了明显的提高,更欣喜的是见到了儿时的偶像袁隆平教授。袁教授精益求精、刻苦钻研的精神不断感染和激励着吴新荣。

  不断寻求技术突破

  博士毕业后,吴新荣经过申请获得美国密苏里大学的博士后资助,1999年赴美国,研究方向是应用生物技术手段,解决禾谷类作物氨基酸的营养不平衡问题。他的阶段性研究成果获得了业界认可,主要的研究论文被推举为当年作物营养改良领域唯一“最值得阅读的论文”,他的项目也成为了第一批“比尔·盖茨基金资助”的子项目,被《纽约时报》报道。

  2008年,吴新荣获得机会去企业作为团队领导,带领团队从事研发工作。在公司上班第一天的下午参观时,吴新荣就发现了该研究团队在过去一年没有取得进展的技术原因,这得益于他过去全方位的研究经历。“公司的研发系统和大学不一样,更强调团队协作下的技术创新和保密,很多时候是细节优化,只有在更高一层才能扩大视野。”在吴新荣提出了改进措施并且说服其他相关团队领导后,公司的整体研发迅速走上正轨。

  带出了“硕果累累”的团队,这令他一下子在业界出名了,基本上每个月都会有猎头公司与他联系。在吴新荣看来,技术突破永远没有极限,他喜欢将当前课题的技术流程带向正轨后,继续挑战更高的技术难题。只有追逐更高层次的位置去扩大视野,统领全局,才能最大程度上综合解决问题。

  2011年至2013年,吴新荣作为资深经理加盟美国INTREXON公司,带领植物转基因和温室栽培两个团队。在他的努力下,公司建立了具有国际领先水平的水稻高通量基因转化体系。该体系结合合成生物学技术,并通过与其他部门的协作,筛选并确定了多个与作物抗旱相关的候选基因。这些国际领先的研发成果为INTREXON公司2013年8月在纳斯达克成功上市作出贡献。

  2013年,吴新荣受美国本生希尔公司CEO的邀请加盟该公司,作为研发副总监,从零开始组建研发团队,并在国际上首先提出了“云生物”的概念。

  在美国本生希尔公司工作期间,吴新荣参加、主持美国国家自然科学基金、美国农业部基金项目3项;作为独立发明人申请美国专利1项,作为首要发明人申请国际专利1项。

  开创“云生物”概念

  “云生物”概念是吴新荣在2014年首次提出的,指将云计算、大数据分析及植物生物学实验有机地结合起来。随着研究的深入和技术发展,这个概念不断更新,在内涵和外延上进一步拓展。

  最早,吴新荣带领团队应用云服务分析植物光合作用的大数据,确定可以提高植物产量的基因,然后做植物试验验证,结果发现通过这个流程筛选的结果达到国际领先水平。后来,吴新荣又将图像数据处理转换融入“云生物”,通过温室中固定的传感器或者是田间移动车辆、无人机采集图像数据,再通过移动设备传入“云”平台进行存储和处理。未来,吴新荣计划开发人工智能(AI)协助对不同层次的大数据进行融合分析,以帮助团队更快更精确地培育出有知识产权的优良品种。

  2017年,吴新荣回国任内蒙古自治区农牧业科学院生物技术研究中心首席科学家。他首先的一个目标就是依托国家糖料产业技术体系研发团队,应用“云生物”理念,逐步建立综合应用大数据的甜菜现代育种体系,引领创新方向,逐步夺回在种子市场的主动权。同时,把团队建设成和国际接轨的农业生物技术研究、人才培养与产业的孵化平台,在3-5年内达到本领域国际领先水平。

  在科研实践中,吴新荣发现,“云生物”理念除了在育种体系的运用外,也非常适合开发抗逆植物资源。合理运用“云生物”,可以快速培育出有知识产权的耐盐碱植物,用于污染土壤的综合治理开发,也可以培育出富集重金属的植物来治理被污染的土壤。他认为,抗逆植物的资源化利用是可持续土壤治理与利用的一个重要措施。目前,综合治理这类土地技术难度大,发达国家在这方面也没有可靠的整体解决方案供参考,所以这也是在这个领域实现弯道超车的好机会。目前,吴新荣与一家环境科技公司合作,在中国食品谷建立了研发基地,进一步拓展“云生物”运用范围,结合土壤及相关微生物数据,开发有知识产权的抗逆植物资源,带动蓝海领域的开发利用。未来,也计划在内蒙古地区进行盐碱地综合治理的科研实践。

  “种子是科技的载体、是产业发展的核心。刚刚发布的国家2018年重点支持的产业中第一条生物育种研发,扩展的‘云生物’可以帮助我们把各个节点串联起来,综合应用各项生物技术,提高我们的研发速度和水平。”吴新荣说,每一颗种子都在酝酿更美好的未来,他要将自己所学像一粒种子一样播种在祖国,为祖国的科技进步作出贡献。

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~~~——记内蒙古农牧业科学院研究员田如刚博士
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