毛龍,現(xiàn)為中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院科技創(chuàng)新工程“作物生物信息學(xué)及應(yīng)用”首席科學(xué)家、二級研究員、中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院領(lǐng)軍人才、中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院作物科學(xué)所作物基因與分子設(shè)計中心副主任。
棄綠卡,毅然回國
1993年,毛龍在導(dǎo)師的國際合作項目支持下赴英國進(jìn)行訪問交流,師從英國小麥遺傳專家皇家學(xué)會會員約翰英尼斯的Mike Gale教授。1995年,毛龍完成博士論文后,回到那時的中國科學(xué)院遺傳所(現(xiàn)遺傳發(fā)育所)答辯獲得博士學(xué)位。1996年,毛龍赴美國克萊姆森大學(xué)開展博士后研究,在那里他獲得了人生的“第一桶金”。2000年,他有關(guān)番茄果實(shí)脫落的馴化基因在國際頂尖雜志《自然》(Nature),并獲美國專利一項。這期間,因?qū)H水稻基因組測定的貢獻(xiàn),毛龍還獲得美國農(nóng)業(yè)部USDA集體榮譽(yù)獎,并順利在芝加哥附近的北伊利諾伊大學(xué)任助理教授。就在同一年,毛龍獲得了美國永久居民的身份。2003年,他開始每年回到母校中科院遺傳發(fā)育所開展合作研究。這期間他還獲得了中科院王寬誠教育基金科研獎金項目支持。祖國對毛龍的這些支持愈加堅定了他回國發(fā)展的信念。因為博士和博士后期間的研究都與作物有關(guān),他決定回到當(dāng)時剛成立的中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院作物科學(xué)研究所,建立一個新型的生物信息課題組。2005年,毛龍辭去了美國的教授職位,毅然決然地回到了位于白石橋附近的中國農(nóng)科院。回國不久,他就放棄了美國綠卡,成為一個地地道道的海歸。
毛龍回國后就緊鑼密鼓地建立生物信息課題組,建立生物信息平臺,把研究重心轉(zhuǎn)移到當(dāng)時非常難以研究的小麥基因組。2008年開始,毛龍積極參與小麥D基因組的研究,并隨著基因組測序技術(shù)的發(fā)展,他與合作者成功地完成了D基因組序列,使我國小麥基因組研究走在了世界前列,有關(guān)工作與2013年在《自然》率先發(fā)表,并在2017年獲得了改進(jìn)的版本。
鑒于毛龍對小麥基因組的貢獻(xiàn),2015年他獲“全國農(nóng)業(yè)科研杰出人才”稱號。2016年,他作為主要成員之一榮獲國家科學(xué)技術(shù)進(jìn)步獎創(chuàng)新團(tuán)隊獎,這也是農(nóng)學(xué)領(lǐng)域的第一個創(chuàng)新團(tuán)隊獎。
轉(zhuǎn)基因生物技術(shù)育種:機(jī)遇還是挑戰(zhàn)?
2013年,毛龍的團(tuán)隊連續(xù)在植物學(xué)領(lǐng)域頂尖雜志《植物細(xì)胞》(Plant Cell)上發(fā)表小麥及其近緣物種的文章,是國內(nèi)少有的小麥相關(guān)工作。其中有關(guān)小麥多倍體優(yōu)勢的工作以新合成六倍體小麥為材料,發(fā)現(xiàn)親本表達(dá)顯性基因在小麥雜種優(yōu)勢中可能發(fā)揮重要作用,并表現(xiàn)出明顯基因表達(dá)水平上的基因組亞功能化。這種在小麥多倍化過程中與雜種優(yōu)勢有關(guān)基因表達(dá)的新特點(diǎn)為該領(lǐng)域首次報道,并為進(jìn)一步在新合成異源六倍體小麥中快速篩選親本優(yōu)異基因提供了新的策略,為植物多倍化雜種優(yōu)勢的形成提供了重要理論啟示和借鑒作用。有關(guān)多倍體優(yōu)勢的分子機(jī)理的工作得到《植物細(xì)胞》編輯部的專評,被認(rèn)為是近年來這一領(lǐng)域的重要發(fā)現(xiàn)。
毛龍團(tuán)隊還是在國內(nèi)較早在作物中開張小分子RNA研究的課題組。小分子RNA和蛋白編碼基因不同,屬于非編碼RNA,具有其特異的作用模式。在國際上較早開展麥類模式植物短柄草和小麥小分子RNA研究。他們首次研究了水稻、小麥、高粱、短柄草等和谷類物種小分子RNA在古基因組和現(xiàn)代基因組中的規(guī)律(Plant Cell 2012),同時發(fā)現(xiàn)了早熟禾亞科特異的miRNA能夠特意調(diào)控禾本科植物成花素基因FT,為調(diào)控包括小麥、大麥等重要麥類作物的開花時間,提高其生長適應(yīng)性進(jìn)而提高產(chǎn)量提供了重要的理論依據(jù)。相關(guān)工作發(fā)表在領(lǐng)域頂級期刊Plant Cell(2013)。該團(tuán)隊在這個工作的基礎(chǔ)上又發(fā)現(xiàn)禾本科成華素FT的一個可變剪接可以在植物生長早期抑制其功能,從而平衡調(diào)控禾谷類開花時間的機(jī)制(Nature Communications,2017)。
近年來,毛龍團(tuán)隊與合作者就作物產(chǎn)量因子的分子基礎(chǔ)及演化規(guī)律開展攻關(guān),對我國過去100年來的小麥種質(zhì)資源進(jìn)行了系統(tǒng)研究,總結(jié)了我國小麥育種的規(guī)律,發(fā)現(xiàn)了上百個重要產(chǎn)量相關(guān)遺傳位點(diǎn)以及這些位點(diǎn)的互作關(guān)系,為今后小麥育種提供了重要的理論依據(jù)(Molecular Plant,2022)。同時該團(tuán)隊還系統(tǒng)研究了一個控制小麥花器官發(fā)育的主效轉(zhuǎn)錄因子,結(jié)果發(fā)表在《植物生物技術(shù)雜志》上(Plant Biotechnology Journal,2021),解析了小麥單倍體形成這一重要過程中的過氧化物平衡機(jī)制(New Phytologist,2022),以及生長素路徑在小麥籽粒發(fā)育中的分子機(jī)理(Plant Journal,2021)。
隨著學(xué)術(shù)影響的擴(kuò)大,毛龍的社會兼職也逐漸增多。他既是中國作物學(xué)會常務(wù)理事、中國植物生理學(xué)會理事,也是國內(nèi)作物學(xué)旗艦雜志《作物雜志》(The CropJournal)技術(shù)編輯、《作物學(xué)報》常務(wù)編委。另外,他還是Genomics Proteomics&Bioinformatics,Journal of Integrative Biology,ACS農(nóng)業(yè)科學(xué)與技術(shù)(ACS Agricultural Science and Technology)等國內(nèi)外知名雜志的編委會成等。
除此之外,毛龍還參與組織國際作物學(xué)大會(2016)、聯(lián)合國糧農(nóng)組織種業(yè)大會(2021)、第二屆國際小麥大會(2022)等國際會議,也是全國植物生物學(xué)大會、全國植物基因組大會等全國性大會的組委會成員。
2019年中國農(nóng)科院黨組決定把支部建在團(tuán)隊上,毛龍任作物生物信息學(xué)及應(yīng)用支部的支部書記。他帶領(lǐng)支部同志認(rèn)真學(xué)習(xí)黨中央關(guān)于農(nóng)業(yè)發(fā)展的指示精神,把支部活動緊密結(jié)合業(yè)務(wù)活動,促進(jìn)研究成果為農(nóng)業(yè)一線服務(wù)。他所帶領(lǐng)的支部榮獲研究所“優(yōu)秀基層黨支部”的稱號。
毛龍團(tuán)隊充分發(fā)揮利用與國際同行的合作關(guān)系。在承擔(dān)國家自然基金地區(qū)合作項目期間,與國際玉米與小麥研究中心(CIMMYT)合作,開展合成小麥種質(zhì)資源的引進(jìn)和利用工作。2017年3月,毛龍研究員應(yīng)CIMMYT墨西哥總部邀請,參加CIMMYT年度試驗基地考察活動,引進(jìn)墨西哥小麥材料300多份,為我國小麥育種輸入了新的多樣性。另外,他還兩次應(yīng)邀赴澳大利亞參加雙邊合作,在韓國首爾舉行的亞洲動植物基因組大會(Plant and Animal Genome Asia 2018)的“小麥農(nóng)業(yè)基因組”專題分會場做主題報告。在疫情期間,毛龍研究員團(tuán)隊充分發(fā)揮其生物信息分析的專長,與英國、美國、德國科學(xué)家一道,對小麥的近緣種節(jié)節(jié)麥進(jìn)行基因組解析,并合作在《自然生物技術(shù)》(Nature Biotechnology,2021)上發(fā)表。
從當(dāng)初的出國學(xué)習(xí)到回國為國效力,毛龍實(shí)現(xiàn)了作為一個農(nóng)業(yè)科學(xué)家的報國之心,為祖國農(nóng)業(yè)科學(xué)的發(fā)展做出了自己的貢獻(xiàn)。