钱学森的生命科学预言,正在慢慢变成现实
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亿亩沙漠能否变成良田?万米深海是否存在生命?最近钱学森先生早年在新能源汽车、虚拟现实、量子计算等领域提出的预言在网上刷屏,其实作为科学界的大拿、启发无数科研人的战略科学家,钱学森先生也在生命科学领域提出很多“大胆”的设想,而这些想法,如海洋研究、农业技术等也正被我们这群“后浪”一一实现。
△钱学森先生(来源:网络)
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进军深海,探索地球生命起源
海洋约占地球面积的70%,占中国疆域面积的30%,其中蕴藏着丰富的资源,并有很多谜题等着被解开。然而人类对海洋资源的利用还停留在非常低级的阶段,主要靠捕捞渔业、开采化石能源等。上个世纪末,钱学森先生曾多次向有关部门提议,大力发展“海产业”,探索生态渔业、提取海洋药物等。除了这些,海底还蕴藏着关于生命的无尽秘密,通过海洋这面“透镜”,或许我们能回到原点,看到生命最初的模样。
2020年10月,由中国科学院深海科学与工程研究所丁抗团队研制的中国“奋斗者”号载人潜水器万米级试验成功。去年10月,华大集团董事长汪建随科考队乘“奋斗者”号潜入马里亚纳海沟,在海平面万米以下的深渊,近距离考察海底生态系统,发现即便在“暗无天日”、被认为是“生命荒漠”的海底,依然拥有丰富的生物群落。这使得我们坚信,深挖深海的基因资源,将更有助于我们理解生命奥妙和探索生命起源。
△“奋斗者”号潜入马里亚纳海沟
在此次科考前,华大就已经在青岛设立了研究院,推动国家海洋基因库建立,促进“万种鱼基因组计划”等多个国际合作实施,实现多个海洋生物基因组研究的全球“首次”,截至2022年5月,华大已为全球海洋生物基因组研究贡献26%、为中国该领域研究贡献47%。随着人类认知的愈发深入,基因科技终将会给整个海洋科学探索打开一个新的窗口。
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解密基因,牢牢端稳国人饭碗
粮食安全,民生所系,或许世界上没有哪个民族比我们更清楚、更关注这一点了。1958年,钱学森先生提出:按照光照量及光合作用的理论推算,稻麦年亩产可以达到4万斤至6万斤。尽管这一推论并不严谨、在当时也引起了不小争议,但促进粮食增产、将饭碗牢牢掌握在我们中国人自己手上的目标已经根植在每一代农业科技工作者心中。
对一国而言,“种业的重要性不亚于集成电路”,如何提升育种的效率和质量,关键还得看基因科技。由袁隆平院士领衔研究和推广的杂交水稻,就大幅提高了我国的粮食产量。华大也有幸与袁隆平院士开展深度合作,于2002年以杂交水稻的父本为样,绘制了全球首个水稻基因组图谱,此后,华大还携手各方绘制了小麦、玉米等重要农作物的基因组图谱,为寻找农作物增产的“生命密码”、推动育种效率提升等做出了重要贡献。
△2002年4月,华大绘制了首个水稻基因组图谱,成果以封面文章的形式在《Science》上发表
华大还有一个“超级物种”梦,近些年研究开发了一棵树上能长出一锅“地三鲜”的多宝茄树,“一种多收”的多年生稻。目前多年生稻已在全球试点推广,今年7月,在乌干达试种的“云大107号”,首季亩产量约1042斤,已远高于我国水稻作物单位面积产量的平均水平,“禾下乘凉”、“懒汉种稻”的梦想将会走进现实。
△华大的“超级物种”,多宝茄树和多年生稻
△2006年~2018年,中国部分主要农作物单位面积产量(来源:国家统计局)
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改造沙漠,合力打造塞外粮仓
尽管我们大多数人都没亲眼看过沙漠的样子,但中国却是一个实打实地受沙漠化影响较大的国家,中国的沙漠化土地面积达到262万平方公里,约占国土面积的27%。1991年,钱学森先生在沙产业研讨会上发言,希望运用全部的现代科学技术,在不少于100年的过程中,令原本萧条的沙漠戈壁焕发生机。
改造沙漠不仅仅停留在设想阶段,早在几十年前中国就已经开始了这一工程,但我们主要依赖于种植特殊的树种,付出了极大代价。如今,已经有包括毛乌素沙漠在内的多个沙漠从黄沙漫天变成绿树如茵的绿洲,“将沙漠改造成绿洲”正在变成现实。然而你有没有想过,有一天我们也能直接向沙漠要耕地?
华大和很多小伙伴已经开始琢磨这个事了,力争在沙漠里弄点动静。(沙漠都搞不定,还说啥火星)
△中国最大的沙漠,塔克拉玛干沙漠(来源:网络)
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聚焦前沿,大科学引领人才培养
钱学森先生曾说,“当代世界科技竞争最激烈的是人才竞争。”但人才从哪里来、该如何培养,一直是教育工作者不断求索、探讨的问题。关于这方面,李约瑟和钱学森先生都提出过非常“扎心”的问题,李约瑟提到:“尽管中国古代对人类科技发展做出了很多重要贡献,但为什么科学和工业革命没有在近代的中国发生?”钱学森先生问道:“为什么我们的学校总是培养不出杰出的人才?”
要知道,科学和技术是有本质区别,却又紧密联系的两个概念。科学往往是无用之用,由好奇心驱动;但是技术却是有用之用,往往是用量化目标驱动;然后是工程,工程实际上是唯公之用,由经济目标所驱动;最后是大科学工程,它是大用之用,是由使命或大目标所驱动的。
华大起源于20世纪三大科学工程之一的“人类基因组计划”,从出生起就自带“大科学工程”的基因,而让年轻人加入到华大的“大平台”、“大项目”,让他们“真刀真枪”的去历练,在项目实践中成长,帮助他们站在更高的层次、以更全面的角度去理解所处领域的整体发展,才是对他们最好的培养。
今天,华大很多重要的骨干人员都很年轻,有的甚至是“90后”,但已经是重要战略项目的负责人了,组织和推动大项目的经验十分丰富。他们共同构成了华大这样一支拥有强实力、高水平的人才队伍。
沧海桑田,物换星移,尽管斯人已逝,但他们掌过的灯、指过的路还在,眺望这条路,我们有理由相信,未来必定明朗。而我们这一代人,必然是肩负着先辈的期待、脚踏着为后来人开凿的道路,一步一个脚印攀登科学的山峰。希望有更多人,在这个过程中亲身查证先辈们的“预言”,发现人们不曾看过的风景。
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