段巧红：让中国蔬菜研究实现“从1到100” | 科研“她力量”
日期：2024-06-17 17:13 来源：中国科学技术协会官网
2024年4月28日，由中国科协、全国妇联、中国联合国教科文组织全国委员会共同主办的第十九届中国青年女科学家奖颁奖典礼在京举行。
20名女科学家获得第十九届中国青年女科学家奖，5个团队获得第十九届中国青年女科学家奖团队奖，10人入选第八届未来女科学家计划。
20年来，伴随越来越多杰出女科学家的美丽绽放，中国青年女科学家奖在培养、发现、举荐优秀女性科技工作者方面发挥了重大作用，为科研领域“她力量”奏响向阳生长的新时代乐章。
“女性科研工作者想要做出科研成果，需要付出更多努力。” 山东农业大学园艺科学与工程学院教授段巧红说。近日，她刚刚登上第十九届中国青年女科学家奖个人奖的获奖名单。
多年来，段巧红带领科研团队潜心研究关键育种技术，在国际顶级期刊上发表多篇重要成果论文，用理论突破和技术创新为中国十字花科蔬菜种质创制与新品种培育奠定了基础。
十字花科植物是很常见的蔬菜作物，在餐桌上并不起眼，总是作为其他主菜的陪衬，事实上它们对人类健康大有裨益。
农大是能干成事的地方
段巧红一直把我国大白菜理论研究的奠基者——山东农业大学教授李家文视作科研榜样。
在蔬菜研究领域，李家文有“中国大白菜教授”的美誉。从20世纪50年代开始，他对大白菜的生长发育周期和生理进行研究，系统阐述了大白菜生长发育和栽培技术的关系。如今，山东农业大学仍流传着许多关于他的事迹。
“如果没有李家文教授这面大旗，我对大白菜的研究可能不会这么坚定。接过并扛起这面大旗，就是我的使命。”她说。
2017年，段巧红留学归国后毅然选择了山东农业大学。入职后，她迅速进入“角色”，组建实验室。“当年我7月底到校，8月初上班，落实经费、使用仪器设备，一路绿灯，实验室很快就建设起来正常运行了。”
与学校、学院领导和专家进行几次探讨后，段巧红将科研方向定位于十字花科蔬菜作物的有性生殖领域。2018年，山东农业大学副教授黄家保加入团队。两人在十字花科作物自交不亲和、远缘杂交不亲和方面的研究上有多年合作基础，团队的研究方向更加聚焦。
她说，来农大后真切感受到农大人是怎样“把成果写在大地上”的。“学校并不急着跟我要成果，给我足够的时间让我安心搞科研。在这里，我真的得到了全院乃至全校的支持。大家在一起干事，氛围特别融洽，我坚信农大是能干成事的地方。”段巧红下定决心，她也要在农大“干点事”。
自己选择的路不会觉得苦和累
一年之计在于春，蔬菜也不例外。春季涉及播种、施肥和植保等多个环节，是一个与时间赛跑的农忙时节，稍有不慎将影响整个蔬菜生长周期。
开展十字花科蔬菜育种与有性生殖机理研究，季节性是个大问题。白菜长得慢，开花需要3个月。为保证实验材料充足，段巧红团队每3个星期就要种一批白菜，每批200多株。
“虽然我们通过设施农业能够一年种出多季白菜，但白菜花在春季开得最好，春季才是做实验的最佳时节。”于是段巧红和团队师生提前安排实验项目，在总结秋冬实验成果的基础上，把重要的实验或需要扩大规模的实验放在春季。
每年春季这个关键时期，师生们每天凌晨5点就要赶去试验田，抢抓有利时机采花、授粉，时间紧、任务重、劳动强度大。“自己选择的路就不会觉得苦和累。”段巧红很享受这种忙碌的状态。
功夫不负有心人。2020年，以段巧红为第一作者的论文刊登在《自然》杂志。科研团队成功揭示了被子植物阻止多个花粉管进入胚珠的分子机制，在分子与生化水平上解析了被子植物有性生殖机理，为解决小麦、玉米、蔬菜、果树等作物杂交育种中的瓶颈问题提供了重要理论支撑。
段巧红坦承，这仅仅代表实验室走出了第一步，在蔬菜新品种培育、种质资源创新等方面还有很长的路要走。
凭着一股钻劲儿，段巧红几乎把所有时间都用在了科研上。时隔仅一年，2021年，《当代生物学》在线发表团队的最新成果，他们解析了植物抑制自花花粉以防止“近亲婚配”的分子机制。
2023年，团队的研究成果再度在《自然》杂志发表。他们揭示了大白菜等十字花科蔬菜通过调控柱头活性氧水平以维持种间生殖隔离的分子机理，并研发了打破远缘杂交生殖隔离的育种技术，让大白菜获得了“择偶”自由。
“我国从上世纪70年代中期开始大白菜杂种优势的利用研究，选育自交不亲和系生产大白菜杂交种，育成了上千个品种并在生产中推广应用。”段巧红介绍，这项成果进一步实现了从理论到生产的突破，具有提高作物产量、培育优良品种及创新种质资源等现实意义。
成功和创新来源于历练
做实验是一个学习成长的过程，失败中也许藏着下一次成功的种子，而这可能是创新的开始。
段巧红的研究“破冰”离不开她在学生时代养成的“泡”实验室习惯。“当时每天工作12到16小时，没有节假日和周末的概念。我导师是位女教授，她用实际行动告诉我女性科研工作者想要做出科研成果，需要付出更多努力。”
直到现在，她对导师仍是满满的感激。“导师给了我很多细致的指导，在实验课题设计、实验技术培训、实验数据分析等多方面给我建议，提高实验成功的可能性；也经常推荐我参加各种学术活动，与全世界顶级科学家交流。”
段巧红对学生有同样的要求。她给予学生充分的自由和空间，但前提是必须有所创新，“科研要创新才有价值，而不是简单地把别人的东西拿过来重复。”
她激励青年人树立正确的得失观，敢于在失败中成长。团队进行某项实验，倘若一位同学失败了，她会请另外几位同学也来试试，看看是否仍然失败。
“就像当初我把老师当表率一样，希望我能成为学生的榜样，把自己的成长经验复制给他们。在面对一些选择时，要充分考虑自己怎样做才能达到满意的状态。”段巧红说。
把破解瓶颈难题练成看家本领
大白菜是我国北方冬储数量最大的蔬菜，全年播种面积约2700万亩，约占全国蔬菜总播种面积的14.4%。
由于大白菜等十字花科植物大多具有自交不亲和性，是典型的异花授粉作物，在其育种过程中，传统上采用的远缘杂交育种方法费工、费力，杂交效率极低，甚至为零，很多时候无法获得远缘杂交胚，也就不能培育新品种。
段巧红说，他们所作的工作就是要解决自交不亲和育种及远缘杂交育种领域的难题，充分利用远缘物种的优良基因资源。通过新技术将远缘物种的优异基因资源导入栽培种，扩大种质遗传范围，极大促进十字花科远缘物种中优异基因资源的开发利用，为突破性种质的创制和新品种培育奠定坚实的基础。
“宁可备而不用，不可用时无备。”这是段巧红多年从事科研工作的心得：提前规划，做好充足准备。为育种做好应用基础研究的前提准备正是她这么多年研究的目的。
当前，在段巧红的带领下，团队骨干正把目光聚焦于新的目标：提升生物育种创新能力、加快作物种源科技攻关、加强作物种源挖掘与创新利用。
“希望通过我们的努力，研发出真正解决蔬菜产业发展问题的有效手段和工具，尽快实现从‘0到1’的概念突破和从‘1到100’的应用转换。”段巧红和团队的青年科学家盼望更多优秀的青年才俊加入他们的大白菜育种团队。