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趙書紅:在豬基因組上“跳舞”





  老師眼中的好學(xué)生,干事潑辣的女博士,孩子心中的好媽媽,學(xué)生眼里的工作狂。從事科研工作20余載,一直對(duì)“做人要知足,做事要知不足,做學(xué)問要不知足”這句話有著深刻的理解,對(duì)豬遺傳育種研究保持精準(zhǔn)的“定位”。她就是我校農(nóng)業(yè)動(dòng)物遺傳育種與繁殖教育部重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室主任趙書紅教授。
  學(xué)霸
出生在河北,初中時(shí)隨父親軍隊(duì)轉(zhuǎn)業(yè)到內(nèi)蒙生活的趙書紅,年幼時(shí)老家糧食短缺,填報(bào)志愿時(shí)毫不猶豫報(bào)考了糧食專業(yè),后調(diào)劑到哲里木畜牧學(xué)院(今內(nèi)蒙古民族大學(xué))畜牧專業(yè),她的大學(xué)時(shí)光在科爾沁草原度過,這里有數(shù)不清的牛羊。
  大多數(shù)同學(xué)都被調(diào)劑過來的,學(xué)校安排了專業(yè)教育課。從老師那,趙書紅看到了專業(yè)的前景,加上對(duì)動(dòng)物的喜歡,趙書紅迅速成為“學(xué)霸”———英語成績不錯(cuò),成績總是年級(jí)前兩名,總拿一等獎(jiǎng)學(xué)金。趙書紅回憶當(dāng)初上課情景,覺得遺傳學(xué)和生物化學(xué)這些課程很有趣,這為她以后考研打下了基礎(chǔ)。
  1989年,趙書紅本科畢業(yè),感覺知識(shí)不夠用,對(duì)專業(yè)有興趣,對(duì)未來也有種“恐懼感”,趙書紅考取了吉林農(nóng)業(yè)大學(xué)研究生,班上兩人考研,她一人順利考上。碩士期間通過實(shí)踐,趙書紅知道了基本遺傳育種原理在實(shí)際中該如何運(yùn)用。
  1991年,研二的趙書紅參加在北京農(nóng)業(yè)大學(xué)舉行的第九次全國動(dòng)物遺傳育種會(huì)。會(huì)上,華中農(nóng)大彭中鎮(zhèn)教授的報(bào)告吸引了她。會(huì)后參觀亞運(yùn)村,趙書紅恰巧和彭中鎮(zhèn)坐在一起。談話時(shí)趙書紅不時(shí)向彭老師問起華農(nóng)的情況。一個(gè)月后,彭中鎮(zhèn)收到趙書紅的郵件,信中趙書紅表達(dá)了想來華農(nóng)工作的愿望并附上個(gè)人簡歷。當(dāng)時(shí)的彭中鎮(zhèn)是室主任,我校動(dòng)物分子生物學(xué)實(shí)驗(yàn)室建立者。他看好這姑娘,當(dāng)天把簡歷交給畜牧獸醫(yī)系主任,第二天系黨總支同意要趙書紅。今年82歲的彭中鎮(zhèn)回憶,趙書紅攻研期間評(píng)為優(yōu)秀研究生,平均成績86分以上,英語過六級(jí),還進(jìn)行過計(jì)算機(jī)模擬和蛋白質(zhì)多態(tài)性研究,當(dāng)時(shí)剛成立的全校第一個(gè)動(dòng)物方面分子生物學(xué)實(shí)驗(yàn)室需要這樣的人才。
  師徒
1992年,趙書紅碩士畢業(yè)來華農(nóng)工作。彭中鎮(zhèn)沒看錯(cuò),這姑娘來時(shí)是8月份,天氣熱,但趙書紅調(diào)整了一周即開始工作?!爱?dāng)時(shí)實(shí)驗(yàn)室沒有空調(diào),實(shí)驗(yàn)室需裝修,她就獨(dú)自聯(lián)系并跑到漢口采購?fù)凰仄帘卧O(shè)施所需材料?!边@個(gè)做事潑辣的女孩很快打動(dòng)了其他人。
  彭中鎮(zhèn)一直鼓勵(lì)趙書紅“往深里讀一讀”。1995年,趙書紅考取彭中鎮(zhèn)同行兼好友、東北農(nóng)大盛志廉教授在職博士,3年后拿到博士學(xué)位。
  彭中鎮(zhèn)不時(shí)鼓勵(lì)趙書紅“出去看一看”,不知足的趙書紅也有此意。2000年,作為美國依阿華州立大學(xué)動(dòng)物科學(xué)系分子遺傳組訪問學(xué)者,趙書紅開始前后為期四年半的訪問合作研究。依阿華州是美國養(yǎng)豬大州,豬分子生物學(xué)與育種研究等在國際處于領(lǐng)先地位。
  訪美期間,趙書紅在Christo-pherTuggle教授實(shí)驗(yàn)室從事三方面科研工作:一是和全球最大種豬育種公司PIC合作,做豬的抗沙門氏菌感染的基因標(biāo)記的鑒定,應(yīng)用于育種,希望在小豬出生時(shí)就能知道其是否帶有抗病基因;二是做豬的第一張寡核苷酸表達(dá)譜基因芯片,把它應(yīng)用于豬骨骼肌發(fā)育等功能基因組研究中;三是承擔(dān)Tuggle教授主持的美國農(nóng)業(yè)部科研項(xiàng)目:中國豬和美國豬在胚胎著床方面的差異機(jī)制。Tuggle教授重視學(xué)科交叉,長期與做生物信息、統(tǒng)計(jì)及數(shù)量遺傳的科研人員合作?!拔椰F(xiàn)在也和生物信息、統(tǒng)計(jì)相關(guān)專業(yè)科研人員長期合作。”
  “國外幾年收獲大?!壁w書紅表示,首先英文提高很多,認(rèn)識(shí)了很多人,“美國研究畜禽基因組的學(xué)者認(rèn)識(shí)了不少?!闭勂饘W(xué)生趙書紅,彭中鎮(zhèn)最滿意的還是她的國際視野。
  趙書紅現(xiàn)在還保留著這樣的習(xí)慣:實(shí)驗(yàn)室研究生答辯等活動(dòng)一定邀請(qǐng)彭中鎮(zhèn)參加;科研進(jìn)展上碰到困惑,經(jīng)常給彭老師打電話;實(shí)驗(yàn)室取得成績和進(jìn)步,也不忘與彭老師分享。
  舞者
豬肉是人們生活中離不開的一種動(dòng)物蛋白食品,我國人民肉食消費(fèi)中豬肉占65%。人們一直渴望豬長得快、瘦肉多、病少、成本低,以數(shù)量遺傳學(xué)為指導(dǎo)的常規(guī)選種與改良技術(shù)在豬長期改良中重要作用。目前,豬的基因組已破譯,有2萬多個(gè)基因,但基因組作為一個(gè)整體如何工作,如何協(xié)調(diào)機(jī)體細(xì)胞的生化反應(yīng)?現(xiàn)代生物技術(shù)如何對(duì)改良起到更多、更大作用?趙書紅一直在思考。
  一個(gè)優(yōu)良豬品種,需要幾代人、幾十年工作才育成,費(fèi)用高,且選種準(zhǔn)確性有限。若能利用分子改良技術(shù)與常規(guī)技術(shù)結(jié)合,這一現(xiàn)狀或能變化,將來甚至能在豬寶寶剛出生,就通過分子技術(shù)幫助人們決定哪一頭豬值得留種。定位控制豬重要性狀的遺傳基因,趙書紅教授的的工作,就是在豬的遺傳基因組上“跳舞”。
  趙書紅研究的是針對(duì)不同品種的豬,發(fā)掘影響產(chǎn)肉、繁殖、抗病等性狀的基因。她和她的團(tuán)隊(duì)的工作場所兼顧實(shí)驗(yàn)室與豬場,研究涉及分子、細(xì)胞和個(gè)體水平。目前,趙書紅研究團(tuán)隊(duì)已揭示部分基因?qū)χ匾?jīng)濟(jì)性狀調(diào)控的分子機(jī)制,找到部分有育種價(jià)值的基因,通過與育種公司合作,正努力將研究成果逐步運(yùn)用于實(shí)踐。
  隨著豬產(chǎn)肉性能提高,新的問題產(chǎn)生,拮抗!豬長得快的同時(shí)抗病力會(huì)有所降低,如何協(xié)同改良產(chǎn)肉性狀和抗病力是一個(gè)難題。養(yǎng)豬科研考慮的問題還有很多,例如同一群豬,吃的飼料糧差不多但生長速度不盡相同,這就是“料重比”有差異,研究這個(gè),可節(jié)約糧食,等等。豬的育種是系統(tǒng)工程,需兼顧多個(gè)性狀,目前通過配套系利用雜種優(yōu)勢(shì)生產(chǎn)商品豬廣泛應(yīng)用。通過組學(xué)研究,從茫?;虻暮Q罄锖Y選出需要的基因,并通過一系列驗(yàn)證付諸成果轉(zhuǎn)化,培育出“節(jié)糧抗病、優(yōu)質(zhì)高效、環(huán)境友好、市場滿意”的優(yōu)質(zhì)豬,是趙書紅一直的夢(mèng)想。
  現(xiàn)實(shí)中直接應(yīng)用豬做基因功能研究的實(shí)驗(yàn)成本太大,有時(shí)只能先在模式動(dòng)物———小鼠上來做。小鼠跟豬畢竟差異很大,所以最終還是要回到本體上來,這也是科研困難之處。趙書紅表示,國外在動(dòng)物功能基因組方面做得很好?!拔覀兏麄?cè)谶@方面差距比較大,所以壓力也很大!”趙書紅課題組一直參與國際豬基因組計(jì)劃,她和學(xué)生作為參與作者的文章2012年在自然雜志發(fā)表。2009-2011年,她還應(yīng)邀擔(dān)任國際動(dòng)植物基因組大會(huì)(PAG)動(dòng)物基因組組委會(huì)主席團(tuán)成員。今年四月下旬,趙書紅應(yīng)邀到蓋茨基金會(huì)做了家畜整合組學(xué)與技術(shù)創(chuàng)新的報(bào)告,她的研究得到了國際同行的肯定和認(rèn)可。
  知足的趙書紅獲得不少榮譽(yù)。2005年,入選教育部新世紀(jì)優(yōu)秀人才支持計(jì)劃,2006年入選新世紀(jì)百千萬人才工程國家人選,2010年獲國家杰青,并入選康奈爾大學(xué)唐氏基金學(xué)者。2011年是“獲獎(jiǎng)年”,由于在我國豬基因組基礎(chǔ)研究等方面的貢獻(xiàn),趙書紅先后獲第八屆中國青年女科學(xué)家獎(jiǎng)、第十二屆中國青年科技獎(jiǎng)。
  趙書紅表示,雖然做出一點(diǎn)成績,得到一定認(rèn)可,但對(duì)“推動(dòng)生產(chǎn)力方面還不是很滿意,希望將來還能加強(qiáng)?!迸碇墟?zhèn)對(duì)此也有同感,經(jīng)常舉出英國科茨沃爾德(Cotswold)豬發(fā)展有限公司豬育種學(xué)家韋布(Webb)的觀點(diǎn)來“敲打”趙書紅,外國人尚且重視中國豬種質(zhì)資源保護(hù)利用,我們更要注意發(fā)揮我國資源優(yōu)勢(shì),與傳統(tǒng)育種相結(jié)合,與生產(chǎn)實(shí)際相促進(jìn)。
  趙老師、趙媽媽
趙書紅到實(shí)驗(yàn)室比很多學(xué)生都早,八點(diǎn)不到,她肯定出現(xiàn)在實(shí)驗(yàn)室,進(jìn)入“工作模式”。博士畢業(yè)生顧婷說,“很多科研思路,趙老師都是通過郵件發(fā)給我們,發(fā)送時(shí)間相當(dāng)?shù)脑纭!苯?jīng)璐感嘆,“別人放假是度假,趙老師的假期則是用來看病的?!庇嗪苹貞?,有次到校醫(yī)院掛點(diǎn)滴,趙老師還帶上筆記本看文章。
  “彭中鎮(zhèn)老師有次說,趙老師無論給多少人做報(bào)告,只要三分鐘就能吸引住全場,我是深以為然的?!北悔w老師送出國外深造的顧婷,陪趙老師出差時(shí)常被她智慧散發(fā)出的親和力折服。有時(shí)間,趙書紅會(huì)在寒假前邀請(qǐng)學(xué)生到家里聚聚,吃個(gè)團(tuán)圓飯,動(dòng)手包頓餃子。實(shí)驗(yàn)室里有幾個(gè)來自印度、埃及、巴基斯坦留學(xué)生,趙書紅讓她們成立了語言角,每星期和大家聚在一起交流,提高英語和漢語水平。
  趙書紅坦言,她并不算一個(gè)對(duì)學(xué)生特別嚴(yán)厲的老師,很少很重的批評(píng)研究生。除非某個(gè)學(xué)生太不像話了,她才批評(píng)。有時(shí)學(xué)生表現(xiàn)和她希望相去甚遠(yuǎn),批評(píng)了也未見效果,她會(huì)氣得不理他,但過不了多久,趙書紅又主動(dòng)把學(xué)生拉來談心。學(xué)生提出的要求,尤其是實(shí)驗(yàn)條件方面,趙書紅都盡量滿足。
  趙書紅喜歡和學(xué)生在一起,她說“那種感覺不錯(cuò)”。趙書紅的課堂上,總設(shè)法讓學(xué)生不打瞌睡。趙書紅說,我喜歡互動(dòng)教學(xué),課堂就像講故事,學(xué)生們聽得很好。我教過雙語課,英文幻燈片,漢語講課,打印材料發(fā)下去,大家讀幾分鐘后,就開始提問?!笆裁词羌倚笥N?”“何為標(biāo)記輔助選擇?”一步一步引導(dǎo)和互動(dòng)中,大家對(duì)這個(gè)熟悉和掌握了。趙書紅笑著說,“上課不能繃得太死,學(xué)生累老師累,浪費(fèi)時(shí)間也學(xué)不到東西?!?br>  家住汶川映秀的學(xué)生趙云霞08年地震中失去了母親,趙書紅和課題組一直對(duì)她很照顧。2012年7月10日,四川映秀,一場暴雨引發(fā)泥石流阻塞道路,趙云霞所乘車輛困在路上,等待期間,她在網(wǎng)上隨意發(fā)了條狀態(tài)。不多久,得知情況的導(dǎo)師趙書紅給她打來電話,“你們那邊是不是還在下大雨?嚴(yán)不嚴(yán)重?要不趕緊回來吧,坐飛機(jī)回!”趙云霞很感動(dòng)。還好情況不嚴(yán)重,趙老師又叮囑她時(shí)刻保持聯(lián)系。
  2012年新生開學(xué)典禮,趙書紅作為教師代表發(fā)言,平時(shí)不怎么打扮的她化了淡妝,涂上口紅,描了眼影。周末若有空,趙書紅會(huì)拉上實(shí)驗(yàn)室的其他老師去逛街買衣服,盡管這樣的機(jī)會(huì)一年沒有兩三次。若有時(shí)間,她也會(huì)盡量給老公和兒子下廚做飯,空閑時(shí)她喜歡聽聽越劇或京戲,看看菜譜,包水餃、做幾個(gè)小菜。
  “國內(nèi)、國際同行都走的很快,我們壓力很大。”談到未來,知不足的趙書紅很有緊迫感、危機(jī)感,“希望我們?cè)诨A(chǔ)研究領(lǐng)域能再發(fā)一些影響力更大的文章,一些成果能夠跟育種公司合作進(jìn)行嘗試和推廣,國際上華中農(nóng)大在豬基因組和育種方面有更重要的地位、聲音,認(rèn)可度更高?!?