微觀世界里，病毒與植物的博弈從未停歇，這隱秘的較量直接關(guān)乎糧食安全根基。青年科研工作者黃鈺十余年深耕于此，從北京大學(xué)基礎(chǔ)科研實(shí)驗(yàn)室到西南大學(xué)分子育種應(yīng)用前沿，她完成了從“讀懂病毒”到“馴服病毒”的科研跨越，正用智慧為農(nóng)作物編織看不見的防御鎧甲。

▲黃鈺

兩代學(xué)子接力破難題

2025年，國際頂級期刊《自然》（Nature）刊發(fā)重要研究成果，破解了水稻感知病毒入侵并觸發(fā)免疫響應(yīng)的學(xué)界難題。黃鈺作為排名第一的共同作者，參與完成了這項(xiàng)關(guān)鍵研究。這并非一個人的單打獨(dú)斗，而是一場長達(dá)十余年、跨越兩代北大學(xué)子的“科研長跑”。

黃鈺接手課題時，實(shí)驗(yàn)室已找到病毒入侵的“警報源”病毒蛋白和下游“防衛(wèi)兵”，但連接二者的核心受體“信號兵”始終未被發(fā)現(xiàn)。2019年，她接過沉甸甸的接力棒，經(jīng)層層篩選鎖定E3泛素連接酶為候選受體，實(shí)驗(yàn)卻屢遭挫敗，猜想的作用機(jī)制被一一推翻，陷入長達(dá)一年的困境。

“每天面對的都是未知和挫敗”，科研的“負(fù)反饋”不斷消磨自信，但黃鈺從未停步。困頓之際，導(dǎo)師李毅教授“別死盯一個點(diǎn)，看看整個網(wǎng)絡(luò)”的點(diǎn)撥，讓她跳出單線思維，在復(fù)雜的調(diào)控網(wǎng)絡(luò)中反復(fù)排查，終于發(fā)現(xiàn)該受體并非直接作用于病毒，而是通過降解“共抑制子”解除對防御信號的束縛，這條困擾課題組十余年的信號通路，就此徹底浮出水面。

讓病毒變身育種“穿梭巴士”

博士畢業(yè)后，黃鈺將目光投向分子育種應(yīng)用實(shí)踐前沿，2025年加入西南大學(xué)/電子科技大學(xué)張勇教授團(tuán)隊(duì)，在植物基因組編輯領(lǐng)域找到全新奮斗方向。

張勇教授團(tuán)隊(duì)在植物基因組編輯的系統(tǒng)創(chuàng)新與分子育種實(shí)踐上的深厚積淀，為黃鈺提供了跨界融合的科研平臺，也讓她萌生了將研究多年的“對手”病毒轉(zhuǎn)化為育種“隊(duì)友”的想法——開發(fā)基于病毒遞送的高效植物基因組編輯體系，為基因組編輯工具打造專屬“快遞系統(tǒng)”，推動農(nóng)作物分子育種發(fā)展。

“基因組編輯能精準(zhǔn)修飾作物的抗性基因，但將這把‘好剪刀’高效、安全送入植物細(xì)胞，是制約分子育種效率的重要瓶頸?！秉S鈺解釋。傳統(tǒng)農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化、基因槍轉(zhuǎn)化等方法，效率低、周期長，且難以覆蓋小麥、玉米、大豆等重要農(nóng)作物優(yōu)良品種。而病毒是天生的遞送高手，侵染植物快速簡便，甚至摩擦葉片即可進(jìn)入。雖國際學(xué)界已有病毒載體遞送基因工具的嘗試，但針對重要農(nóng)作物建立高效通用的遞送體系仍是亟待突破的難題。為此，黃鈺提出了更具挑戰(zhàn)性的攻關(guān)設(shè)想，研發(fā)不依賴?yán)ハx媒介、無需繁瑣組織培養(yǎng)的通用型病毒遞送系統(tǒng)。若成功，將破解重要農(nóng)作物基因編輯效率低的瓶頸，提供輕便普適的育種底層工具。

科技自強(qiáng)守護(hù)中國糧

“我們的目標(biāo)是建立一套自主可控的植物基因組編輯分子育種工具鏈?！痹谖髂洗髮W(xué)實(shí)驗(yàn)室，黃鈺帶領(lǐng)研究小組聚焦水稻、大豆等重要農(nóng)作物，通過病毒遞送系統(tǒng)為其植入“高產(chǎn)、優(yōu)質(zhì)、抗病密碼”。該技術(shù)不僅能提升產(chǎn)量，更能創(chuàng)制自帶“免疫力”的新品種，從源頭上減少化學(xué)農(nóng)藥的使用，是國家“糧食安全”與“綠色農(nóng)業(yè)”戰(zhàn)略在分子水平的生動實(shí)踐。

從解析病毒致病機(jī)理的微觀求索，到用病毒賦能分子育種的技術(shù)利刃，黃鈺的科研始終圍繞“病毒”核心，并不斷拓寬邊界?！胺肿訉用娴幕プ鲓W秘，既有探索本真的樂趣，更承載著種業(yè)翻身仗的希望?！边@位青年科學(xué)家正以執(zhí)著為筆，在精密的基因圖譜上，書寫著當(dāng)代科技工作者守護(hù)大國糧倉的使命與擔(dān)當(dāng)。