打破壟斷 大豆回家


  圖:由辛世文(左)與林漢明共同領導的「大豆回家」項目,在大豆基因組研究取得重大突破

  「大豆回家」這名字,聽起上來很不可思議,大豆又沒有腿,怎可以走路呢?回家又是指回到那裡呢?原來「大豆回家」是一個和大豆基因技術有關的傑出科研項目,對我國大豆生產影響深遠,對研究大豆有突破,為大豆保育和育種更帶來新啟示。領導「大豆回家」項目的其中一名科研人員是中大生物科學院副教授林漢明,有關成果更獲《自然遺傳》(Nature Genetics)雜誌刊登為封面故事。請聽聽他的「大豆回家」故事。

  策劃、審訂:曹宏威教授 採訪、記錄:李明揚

  林漢明在香港中文大學生物系完成學士和碩士課程後赴美國西北大學唸博士課程,主攻分子生物學,畢業後從事模型植物研究,九七年回母校生物系任教。其時系主任為「植物基因複製之父」辛世文教授,他倆志同道合,希望為保障中國糧食作貢獻。在這宏願下,他們對中國重要農作物如水稻及大豆等進行合作研究。翌年,他倆領頭成立植物與真菌生物科技(後改為植物與農業生物科技)中心,由辛、林兩位教授分別出任中心正副主任。十年下來,中心因研究成績卓越,獲國家科學技術部認可為「農業生物技術」國家重點實驗室。他們的研究,除了「象牙塔」教研外,還多方走訪內地專家(如雜交水稻權威袁隆平、大豆耐鹽泰斗邵桂花和水稻白葉枯病專家章琦)進行交流合作,為國家農業生產解決問題。

  近兩年,辛、林兩位教授,更大力研究大豆基因,着意研發具有抗逆特性的優秀大豆品種,一方面希望提高產量,另一方面希望響應「十一五」計劃,發展中國自身的知識產權,打破外國壟斷大豆基因核心技術的局面。最近重點實驗室與深圳華大基因研究所合作,破解三十一個「野生」及「培植」大豆品種的全基因組密碼,揭示兩者基因組上的差異。

  令培植型大豆抗鹽抗旱

  過去十年,他們把野生型大豆和培植型大豆建立遺傳群體,為基因研究打下基礎。基於兩者差異大,產出第一代的困難也大;為了使以後產出的大豆更純化,他們要把雜交產出來的每一顆大豆獨立處理,然後隨機選出不同的野生和培植染色體組合,需求單種子約四、五百個,過程前後用了九年時間,繁衍至第九代才把大豆的基因穩定下來,適合拿來做研究。

  林教授表示,野生型大豆具有抗鹽、抗旱、高蛋白等特點,但是產量低;培植型大豆具有高產、高油等特點,但不具備抗鹽、抗旱等能力。把它們結合所產出的下一代就會同時具有兩種大豆的基因。林教授到過中國西北乾旱區及華北鹽碱地,實地檢測這些新大豆抗旱耐鹽能力,證明效果良好。至於對各種大豆的基因「解碼」,尋找基因序列的工作,主要交由華大基因研究所分頭進行。

  林、辛兩位教授把這研究項目命名為「大豆回家」,背後原來有一個可歌可泣的故事。大豆本來起源於中國,雖然在十九世紀初已運入美國,但農民種植的不多。直到一九二九年,美國科學家從中國搜集到一萬份品種帶回美國研究,大豆的培育、種植及食用價值,才在美國大受關注,並開始發展及大量生產。如今,配合了高科技生產技術,美國是世界最大的大豆出口國,全球約有一半出口的大豆運到中國。而我國大豆生產只及需求的三分之一,每年耗資數十億美元購買。

  自給自足不再仰賴外國

  在中國,優質農耕地面積和淡水資源不斷萎縮,大豆產量不足以應付人口需求,因此有需要研究利用邊緣土地種植大豆。要這樣做,首先要克服自然環境。本來,野生大豆原先蘊藏豐富的生物多樣性和基因資源,但在人類長期篩選下,培植後的大豆逐漸失去抗旱等基因特性。林教授他們通過比較野生大豆和培植大豆的基因組差異,為尋回這些在人工篩選中流失掉的重要基因找到了途徑。所謂「大豆回家」,就是要打破以美國為首的西方國家對大豆科技的壟斷,中國自己也研發出優質的大豆,無論在產量、質量上,都可媲美或勝過美國出產的,將來得以自給自足,不用再仰賴外國供應,大豆不就回了家嗎?林教授笑說:「大豆回家不只是一個科研項目,它更代表信心和意志,代表我們中國的科研技術也可趕上,甚至超越美國,也代表我們自己找到的出路!」

  透過參與大豆回家這項目,令林教授有很深刻的感受。他認為,中國必須好好保護自己的生態環境、保護自己的生物資源。因此,隨着野外生存空間的縮減,野生大豆的保育成為急切的課題。另一方面,香港有必要與內地一同合作進行科研,這樣才會有寬闊的天地空間;他希望將來建立更多跨地域的研究中心,使交流合作更暢旺。除了對科研有一份堅持外,我們更看到林教授對自然、對社會也表現出關愛之心!

  (曹宏威《為大豆回家感觸激昂》文章見A9版)