傅向东破解水稻高产少肥之谜科研立项

在春节期间，一则关于“傅向东团队发现赤霉素信号传导新机制提高水稻氮肥利用效率”的新闻几乎淹没在疫情防控的信息海洋中，但这一研究成果还是引起了行业内的广泛关注。该研究荣登《科学》杂志封面，深化了对植物赤霉素信号传导与氮素响应相互作用机制的理解，是傅向东团队多年来对赤霉素和氮素协同调控水稻生长发育机理进行深入探究的一次重大突破。

简言之，傅向东的研究旨在通过减少氮肥使用而提高水稻产量。这一点，在他的办公室里，小麦遗传育种学家、中国科学院院士李振声题字的醒目标语“创新为民，惠泽五州”中得到了体现。“将自己的研究兴趣和国家需求结合起来，是非常幸福的事。”傅向东说。

他对于遗传学产生兴趣始于中学时期生物课上的ABO血型遗传问题。高中选择生物系专业时，他坚定地排除了热门专业，而是选择了武汉大学生物系遗传学专业，这一决定源自他对于难题挑战的执拗性。在英国留学期间，他师从著名遗传学家尼克哈伯德，对植物赤霉素调节生长发育机理有着深入了解。

上世纪60年代，以半矮化为特征的一次“绿色革命”，使全球农作物产量翻番，为解决温饱问题做出了巨大贡献。然而，当时科学家们已经发现赤霉素能够促进植物生长，但其具体调控机理仍未明确，被打上“绿色”烙印的小麦和水稻带来了新的问题——尽管它们对化肥不敏感，却导致大量施用却无法获得预期产量，同时也给环境造成压力。

在英国，傅向东通过实验证明了这些矮秆品种实际上对氮吸收能力下降这一事实。他回忆道：“我们构建了一些含有‘绿色’矮秆基因和无此基因近等基因系，并系统比较了两者的影响结果显示植株变矮后确实会降低氮素吸收及同化能力。”

如何既保持现有高产抗倒伏品种，又能提高其氪肥利用效率；或者，在当前施肥条件下提升每穗粒数，这成了萦绕在他心头的问题。他决定回到中国，将个人兴趣与国家需要相结合。在中科院遗传与发育生物学研究所工作后，他开始专注于解码超级稃（即具有高生产力的品种）的分子机制，希望找到关键基因以进一步推动作物生产技术进步。

随着时间的推移，他转而专注于解决农业面临的一个重要环境问题，即如何减少或无需增加化学肥料的情况下提高作物产量。他带领团队揭示了GRF4基因与植物氯磷酸盐合成有关，与此同时，他们还找到了NGR5这个关键基因，它介导的是赤霉素信号途径，从而调控水稃对气剂营养效率，以及NGR5介导信号途径如何影响红麸病毒感染过程。此外，他们还证明NPR1蛋白质参与到细胞内激活抵御反应中的某个步骤中，并且他们表明这是一条由细胞外细菌分泌蛋白激活一个组装蛋白所引用的通路，该组装蛋白是由NPR1编码并被激活后的protein-L-isoaspartyl methyltransferase（PIMT）催化修饰形成的一个复合体成分。

作为一位温文尔雅的人类角色，傅向东并不追求那些华丽的手段或过度夸张的情境，而是在平凡生活中寻找真挚的情感联系。正如他常说的那样，“做好科研就要勇敢前行，不要害怕失败，更不要跟风。”这种态度正是他成功实验室文化的一部分，也让他的学生们受益匪浅。不过，无论是在实验室里还是出现在其他场合，都有一点让人意外的地方：虽然他的口碑可能很好，但如果你问任何曾经接受过他的指导的人，那么他们都会告诉你，最终真正取得成功的是那些不仅愿意付出努力，还能持续不断地思考、学习并发展自己的人才。而这，就是一切关于 傅向东故事背后的核心价值观念——一种简单但又充满力量的心态，让人们可以勇敢地面对未知，因为这是真正探索世界最好的方式之一。当谈及未来计划时，没有什么比那份决心更强烈——继续探索人类智慧尚未触及到的领域，用科技改善人们生活，为实现一个更加美好的世界而努力。