黄三文：解锁蔬菜遗传奥秘，科技赋能现代农业新飞跃

中国热带农业科学院院长黄三文

本报讯，2023年11月末，中国科学院揭晓了本年度院士增选的光辉名单，中国热带农业科学院院长黄三文教授荣耀当选为中国科学院院士。这位在蔬菜科研领域深耕细作超过三十载的杰出科学家，带领其科研精英团队，解锁了马铃薯、番茄、黄瓜等众多蔬菜的深层秘密，不仅培育出了无苦味的黄瓜、复原了记忆中的甜美番茄，还实现了马铃薯的优质种子栽培，这些成就中不乏具有里程碑意义的国际级科技突破。

为了探寻那决定黄瓜苦味的“隐秘开关”，黄三文教授领衔的团队踏上了一场前所未有的挑战之旅。他们不畏艰辛，亲自品尝了高达18万片黄瓜叶片，只为那一丝可能改善民众餐桌体验的希望。

在2018年的国家科技盛典上，黄三文团队因其在黄瓜基因组及关键农艺性状基因研究方面的卓越贡献，荣获国家自然科学奖二等奖。黄瓜叶之所以保留苦味，是大自然赋予的防御机制，用以抵御害虫侵袭。然而，这种苦味源自葫芦素，其微量存在即可让黄瓜变得异常苦涩，其苦度远超咖啡因百倍。为了攻克这一难题，黄三文团队选择基因较为简单的黄瓜品种作为试验对象，利用基因诱变技术，在广阔的试验田中播下了超过六万株黄瓜的种子。

“为了让民众远离苦涩，我们科研工作者甘愿先尝遍万般苦楚。”黄三文如是说。炎炎夏日，二十余位科研人员组成了“味觉勇士团”，他们轮流上阵，对每一株黄瓜的叶片进行了三次独立的味觉测试。为了避免味觉疲劳造成的误判，每尝一口后都需用矿泉水漱口，且每株黄瓜的苦味判定都需三人共同确认，这意味着整个团队实际上品尝了相当于18万次的苦涩滋味。连续数周的品尝，让团队成员们的味蕾几近麻木，但他们的坚持与努力，最终换来了黄瓜品种的全新蜕变。

这段经历，不仅是对科研精神的深刻诠释，更是对“科技改变生活”理念的生动实践。

黄三文院士及其卓越团队，历经无数次味蕾的考验，终于从浩瀚的60,000株黄瓜与180,000枚苦叶片中，筛选出了那珍贵的2株叶片无苦的黄瓜。这两株黄瓜如同宝藏般被精心保存，它们不仅是研究的基石，更是通往解决黄瓜苦味难题的钥匙。团队凭借这两株关键材料，深入探索，不仅揭示了控制黄瓜叶片苦味的基因奥秘，还顺藤摸瓜，成功定位了影响黄瓜果实苦味的开关。

时间回溯至2007年，蔬菜花卉研究所自力更生，发起了一项具有里程碑意义的国际黄瓜基因组计划。这项计划的累累硕果，在2009年11月以封面文章的形式，荣耀刊登于《自然·遗传学》这一顶级科学期刊上，向世界展示了中国科研的非凡实力。同年，黄瓜基因组框架图的圆满绘制，不仅填补了全球蔬菜作物全基因组序列图的空白，更标志着中国在植物基因组测序领域实现了从追随者到引领者的华丽转身。

基于上述开创性的研究成果，科研团队运用精准的分子育种技术，精心培育出了“蔬研”2号、5号、12号系列黄瓜新品种。这些品种不仅雌花繁茂、产量倍增，而且叶片保持自然苦味以抵御虫害，果实则清甜可口，彻底解决了华南地区黄瓜品种因变苦而失去市场价值的问题。这些新品种的广泛推广，已覆盖约100万亩土地，为农民带来了约80亿元的经济收益，社会效益显著，惠及千家万户。

展望未来，黄三文院士团队并未止步，他们正致力于解决“黄瓜清香渐失”的新挑战，力求通过科技创新，让百姓餐桌上的黄瓜更加“精准美味”，重拾那份源自自然的清新与甘甜。

在番茄研究领域，黄三文院士携手美国科学院院士Harry Klee，于2014年共同开启了探索之旅。面对番茄因过度追求抗病性和高产而逐渐丧失原有风味的现状，黄三文团队将目光聚焦于消费者，誓要找回那份“儿时的美味”。他们深知，风味研究的复杂性与挑战性，首要任务便是明确风味的定义及其背后的遗传机制。尽管评价标准纷繁复杂，但团队凭借坚韧不拔的科研精神，正逐步突破难关，向着更加美味的番茄未来迈进。

为了攻克这一挑战，科研团队精心组织了一场跨越年龄与性别的味觉盛宴，邀请了170位消费者共同参与番茄品鉴，最终科学界首次精准识别了33种关键风味成分，彻底揭示了番茄风味的遗传奥秘。这一突破性成果于2017年在《科学》杂志封面荣耀发表，紧接着在2018年，《细胞》期刊也刊登了关于番茄育种对果实代谢组深刻影响的重量级研究。这一系列番茄相关的科研成就，不仅赢得了国际学界的广泛赞誉，还连续入选了中国农业科学的重大进展及“十三五”期间的农业科技标志性成果，成为了控制番茄风味的金钥匙。

随后，科学家与农艺师的智慧结晶——“深爱”系列美味番茄应运而生，采用先进的无土栽培技术，目前已迭代至深爱15号。这一系列番茄以樱桃番茄为主打，每个品种都独具特色，满足了市场对风味与差异化的双重追求。从粉嫩如初生鸡蛋、回甘悠长的深爱1号，到色彩鲜艳、口感各异的深爱2号至深爱15号，每一种都是自然与科技的完美融合，让人们在品尝中重拾儿时记忆中的那份纯粹与美好。

而在番茄之后，黄三文院士团队的目光转向了马铃薯这一全球重要的粮食作物。面对马铃薯传统无性繁殖带来的种种局限，团队启动了“优薯计划”，旨在通过基因组设计实现马铃薯的杂交育种与种子繁殖。这一创举不仅挑战了马铃薯基因组的复杂性，更直击了自交不亲和与自交衰退两大难题。科学家运用基因组编辑技术，精准剔除自交障碍基因，引入野生种自交亲和基因，成功打破了马铃薯自交的桎梏。同时，通过不断优化与筛选，团队培育出了高纯合度的“优薯1号”，其亩产量媲美传统薯块种植，且品质更优，为马铃薯产业带来了前所未有的变革。

“优薯计划”的实施，不仅是为了解决马铃薯产业长期存在的问题，更是为了推动马铃薯的“绿色革命”。黄三文院士指出，通过种子育种，马铃薯的育种周期可大幅缩短，遗传改良将步入快速迭代的新时代。随着“优薯计划”的逐步推进，首个概念性品种“优薯1号”已初见成效，未来的发展目标将聚焦于抗病性提升、光周期适应性拓宽以及产业化的全面推广，最终为消费者带来更加丰富多样、品质卓越的马铃薯新品种。这一系列创新成果，无疑是对袁隆平院士“颠覆性创新，将带来马铃薯的绿色革命”高度评价的最佳诠释。（文章来源：长江蔬菜   陈皮网报）