一粒种子的力量，可以改变国家和世界的格局。

　　种子被视为农业领域的芯片，在李传友心中，它承载着农民对丰收的寄托和渴望，承载着14亿多人“不用看别人脸色吃饭，吃饱更要吃好”的幸福感。

　　“为国家解决育种难题”这句话，不仅写在了李传友的人生信条中，更融入他过往30多年的每一组科研数据里、每一个番茄品种上和每一项研究项目中。

　　——编者按

——记山东农业大学生命科学学院院长李传友

杨 戈  李 晶

一场科学追问

　　——从鲁中田埂上的“地瓜之问”，到挑战写入教科书的权威理论，李传友以格物穷理的好奇心为火种，点燃了对植物防御机制的科学追索——真理不在仰望中，而在敢于质疑的实验里。

　　2025年年底，一则喜讯从德国洪堡基金会传来——山东农业大学生命科学学院院长李传友教授荣获“洪堡研究奖”。这一德国颁发给外国学者的最高荣誉，不仅是对他在植物系统性防御与可塑性发育机理领域突破性贡献的全球认可，更标志着中国科学家在作物育种基础研究领域，已经站在了国际学术前沿。

　　种业代表着一个国家农业科技的发展水平。在过去的30多年里，李传友真正做到了“把论文写在大地上，把成果送进千万家”。为了农民利益，为了产业发展，为了国家的种业安全，他夜以继日奋战在实验室内和田野一线。他从没把个人的荣辱得失放在心上，李传友心里装着的始终是：好品种有没有不断涌现，农民的收入是不是更多了，中国人的饭碗是不是端得更牢了？

　　李传友对于农业的兴趣与热忱，源自青少年时的成长经历。他出生在鲁中山区一个普通的农村家庭。小时候，他常跟着父母在田间劳作，看着农作物在四季轮回中生长、收获，一颗对自然世界充满好奇的种子，悄然在他心底种下。

　　父亲在李传友心中是一位了不起的农民。“他勤劳、聪明，是十里八乡种地种得最好的人，有他自己的一套种地智慧。”李传友回忆起跟着父亲锄地瓜秧的过程，“他让我在前面把地瓜秧翻出来，然后他在后面锄掉地瓜的根，他说这样会增产，我问他为什么，他也只说这是祖辈传下来的土法子。”

　　这个知其然而不知其所以然的困惑，在李传友心中扎下了根。直到多年后，当他考入山东农业大学，听到余松烈院士讲解小麦“深耘断根”的增产技术时，与童年的地瓜根记忆形成了奇妙的呼应——在适当时候切断作物表层根系，促使根系往深处生长，从而使植株更健壮。原来植物受伤后的再生与适应，竟是自然界藏着的增产密码。这份顿悟让李传友更加坚定了科研方向：“我要揭开农作物更多背后的科学秘密，让农民的模糊经验变成可复制的育种技术。”

　　1999年，怀揣着对植物防御机制的痴迷，李传友远赴美国密歇根州立大学的美国能源部植物研究实验室（DOE-Plant Research Laboratory）从事博士后研究。这里是植物防御研究的圣地，科研氛围自由开放，鼓励创新，注重实践。李传友仿佛置身于一个全新的世界，他如饥似渴地吸收着先进的科研理念和技术。

　　李传友“导师的导师”正是被誉为“植物防御研究之父”的克拉斯·瑞恩（Clarence Ryan）教授。当年，瑞恩提出的“系统素是植物系统性防御长距离运输信号分子”的理论，被写入美国教科书——当番茄叶片被昆虫咬伤，系统素会作为“信使”传遍全身，触发所有叶片产生防御物质。然而，李传友在实验中却发现了疑点：通过基因克隆和嫁接实验，被咬伤叶片产生的防御信号，似乎并非系统素在远距离传递。

　　在任何一个领域，质疑权威都是需要勇气的，更需要严谨的实证。在实验室里，李传友设计了一套精巧的嫁接实验：将正常番茄作为接穗嫁接到缺失系统素基因的突变体上，结果发现，突变体依然能产生全身性防御反应。反复验证后，李传友得出惊人结论：真正负责长距离运输的信号分子是茉莉酸，系统素的作用只是在受伤部位将茉莉酸浓度“点燃”到触发防御反应的阈值。

　　这是一个大胆的结论——不仅挑战了权威，更挑战了写入教科书的经典理论。“当时我甚至有点忐忑，因为瑞恩教授是植物系统性防御领域中里程碑式的人物。”李传友回忆道，“但科学必须求真，不能因为权威而放弃质疑。”2002年，这项成果拆分为两篇论文发表于《美国科学院院报》（PNAS）和《植物细胞》（Plant Cell），立刻震惊了学界。令人钦佩的是，瑞恩教授看到成果后，在《美国科学院院报》专门发表评论：“这是一个新的发现”，用顶级科学家的胸怀接纳了来自东方后辈的学术挑战。同一年，《科学》（Science）杂志将这项研究评为“年度重要突破”，教科书里的经典理论就此被修正。

破解再生密码

　　——当所有人都沿着经典理论前行，李传友敢于走一条少有人走的路，用“再生因子”的发现，不仅解答了《科学》杂志提出的世纪之问，更为中国种业打通了前往精准设计育种的关键通路。

　　2003年，李传友带着“破解育种瓶颈”的初心回国。彼时，中国种业所面临的核心问题是品种创新能力不强。跨国种业的育种科技已经进入“分子时代”，我国大多还处在“一把尺子一杆秤，用牙咬，拿眼瞪”的传统育种阶段；国外育种模式已经是“工厂化”运行，批量育出新品种，我国还是“小作坊”生产，仍然采用传统育种方式。李传友心里明白，不搞科技育种，不搞品种创新，中国种业就没有前途。

　　为此，李传友在中国科学院遗传与发育生物学研究所建立起“茉莉家园”实验室，重点突破全球育种界正面临两大难题：一是高产与高抗的“负相关魔咒”——产量高的品种抗性差，抗性强的品种产量低；二是遗传转化效率的“基因型依赖”——基因编辑等先进技术，因多数作物再生能力弱而难以广泛应用。“这两个难题不解决，中国育种永远跟在别人后面。”李传友带领团队以番茄为模式作物，开启了长达30年的攻坚。

　　番茄之所以成为研究载体，李传友有他的科学逻辑和产业考量。作为全球第一大园艺作物，我国番茄产量占世界1/3以上，产值超2000亿元，但高端品种严重依赖进口。“番茄基因组小、遗传背景清晰，既是基础研究的理想模式，也是破解产业痛点的关键抓手。”从2003年开始，李传友作为中方协调人，牵头参与“国际茄科基因组计划”，联合14个国家的300多位科学家，历时10年完成番茄基因组的精细解读。2012年，这项成果以《自然》（Nature）封面文章发表，相当于为育种学家提供了一本完整的“番茄基因字典”，从此育种从“经验摸索”迈入“精准设计”时代。

　　在“基因字典”的基础上，李传友团队向第一个育种瓶颈发起冲击。他们发现，植物的防御反应与动物免疫有相似之处，但又明显不同——植物很少出现动物中经常发生的“过度免疫”现象。而植物之所以能避免“过度免疫”，关键在于系统素-茉莉酸信号通路的精准调控。团队鉴定出系统素的两个受体SYR1和SYR2，它们如同“压力传感器”，能根据受伤程度调控防御反应的启动、放大与终止，维持免疫稳态。“就像给植物装了个‘智能开关’，既让它能抵御病虫害，又不浪费能量影响产量。”李传友的这项发现为育种中打破高产与高抗的“负相关魔咒”，实现产量与抗性的协同提升提供了理论指导和操控靶标，相关成果陆续发表于《自然·通讯》（Nature Communications）、《发育细胞》（Developmental Cell）等顶级期刊上。

　　攻克第二个瓶颈的过程，充满了科研探索的曲折与惊喜。博士生杨文韬在研究番茄突变体时陷入困境，她克隆的spr9突变体基因，始终无法通过转基因实验实现遗传互补，这个常规实验卡了整整一年。看着学生从活泼变得焦虑，李传友在沟通之后突然意识到：“这个突变体可能就是我们要找的再生缺陷型！”植物再生能力不足，正是遗传转化效率低的根源。顺着这个思路，李传友团队最终发现，spr9突变体缺失的基因，编码的是一种23个氨基酸的小肽——再生因子REF1的前体蛋白。

　　这一发现破解了《科学》杂志2005年提出的“什么控制着器官再生”的世纪之问。REF1就像植物受伤后释放的“再生信号兵”，能激活干细胞启动组织修复与器官再生。更重要的是，“再生因子在番茄中被发现，却适用于所有农作物”。李传友解释道，“这意味着我们能用它大幅提高小麦、玉米、大豆等重要作物的遗传转化效率，让基因编辑技术真正发挥其潜力。”这就像从番茄这个小切口解开了一连串密码，让科学家们看到了整个植物系统性防御与可塑性发育的大图景。

　　李传友团队通过外施REF1，显著提高了多种作物的遗传转化效率，为基因编辑技术的普适性应用打通了关键环节。2024年5月，这项成果发表于《细胞》（Cell）杂志，被国际学界评价为“植物再生研究的里程碑”。

种业振兴之路

　　——从“洋种子”在中国的垄断，到“泰番”系列端上百姓餐桌，李传友将实验室成果播种在祖国的广袤土地里。一粒粒带着“中国芯”的番茄，承载着从吃饱到吃好、从跟跑到领跑的民族种业雄心。

　　“种业振兴需要‘顶天立地’的科研。”李传友解释，“顶天”是突破基础理论，“立地”则是解决实际问题。

　　2023年，李传友叶落归根，全职回到母校山东农业大学，牵头成立泰山番茄创新研究院，这里不仅是种苗研发的孵化基地，更是产学研深度融合的创新平台。基础研究的突破，最终要落地为产业成果。这一决定背后，是李传友对国内番茄产业痛点的深刻认识。

　　“中国是世界上最大的番茄生产国，山东是国内最大的番茄生产省份。山东寿光是国际番茄高端品种的竞技舞台，但展示的品种却都是国外的。国外某串收番茄品种的一粒种子可以卖到20元，价格堪比黄金。”这让李传友心绪难平，“我们没有自己的高端品种，是因为种质资源匮乏，育种规模小，重要性状挖掘能力差。”

　　痛定思痛，在李传友的推动下，团队创建了国内最丰富的番茄种质资源库，收集到包括所有野生种在内的番茄种质资源。“我们有了战略种质资源库，就能挖掘出那些优质、抗病的基因。”李传友的话里充满了雄心壮志。

　　然而，育种是一项漫长而紧张的工作，既需要复杂的脑力劳动，也离不开繁重的体力劳动。李传友介绍说，尽管掌握了番茄优生优育的理论，但想要选育出高产、稳产、适合大面积种植的番茄良种，却还是难上加难，这需要考虑方方面面的因素。必须对番茄进行极其烦琐、极需耐心的排列组合，不放过任何可能。

　　这个过程往往要经过几千到上万个组合、成百上千次的试验。一粒种子，从设计、选育、繁育要七八年；再通过国家审定，加上推广，育出一个好品种，需要更长的时间和精力。在李传友看来，育种是一个与时间赛跑，不断突破自我的过程。在泰山番茄创新研究院，这个进程正在加快。

　　针对不同需求，李传友团队先后培育出“泰番”系列品种30余个，包括菜用番茄、水果番茄、樱桃番茄、果菜兼用番茄和长季节栽培专用番茄等。

　　“泰番1号是菜用番茄的代表，抗病性比进口品种好，品质更佳；泰番2号是水果番茄，产量和抗性都超过日本品种；泰番3号是樱桃番茄，比台湾的千禧品种产量高、抗病性强、口味更好，2024年获得了中国种子大会好吃番茄金奖；泰番4号是果菜兼用型，可作为水果也可用于炒菜。”李传友如数家珍，这些带着“中国芯”的番茄品种，已经在全国推广开来，端上了千家万户的餐桌。

　　“我们的品种不仅能替代进口，还能满足各方的需求。”话虽平易，但真正平衡起那些甚至有些相互冲突的目标，是一件难度系数颇高的工作。为了实现这一目标，李传友带领团队深入田间地头，了解农民的需求；走进市场，倾听经营者和消费者的声音。一颗小小的番茄，从农民角度出发，他的需求是好种、产量高。从市场经营者的角度出发，他的需求是好运输、存储时间长。而从消费者角度出发，就是要“好吃又好看”！

　　每一方的需求，都是李传友带领团队重新走进实验室和田间的冲锋号。比如针对消费者“现在的番茄没有小时候的味道”的抱怨，团队分析之后，觉得核心问题是育种中为了追求耐储运性，牺牲了风味物质。“为了能承受采摘和运输，鲜食番茄需要在完全成熟前采摘，否则容易损坏。”面对“自相矛盾”的瓶颈，李传友团队利用科技手段，给出了“硬实与香甜可以兼得”的解决方案。他们找到加工番茄耐压基因fs8.1，并通过基因编辑敲除该基因，既让鲜食番茄变得抗挤压、耐储运，又不影响可溶性糖、番茄红素等风味营养成分。这个发现让“好吃又好存”的番茄成为可能。

精神薪火相传

　　——李传友深信，突破不止于个人探索，更在于点燃后来者的火焰。“立志、自信、努力、沟通”的八字箴言背后，是对后辈的倾囊相授，更是让“为国家解决育种难题”的信念，在新一代农科人心中生根发芽。

　　“科研不是单打独斗，而是团队作战。”作为一名曾在海外浸染多年的学者，李传友有着极其开放的理念和胸怀，他一直强调现在是整合资源的社会，只有积极合作才能共赢，偏居一隅的闭门造车根本不可能跟上时代的步伐。

　　2003年刚回国时，番茄研究在国内还是冷门领域。“没有经费，没有团队，甚至连种植条件都不具备。”李传友回忆道，“当时国内大多数番茄育种研究规模较小，类似‘家庭作坊式’，多是跟踪国外品种。我们亟须利用团队的整体优势，在种质资源搜集和重要基因挖掘鉴定方面深入积累，拓宽遗传多样性。”尽管困难重重，但凭借着“为国育种”的执着，李传友从其他课题中省出经费，一步步建立起实验室。他始终相信科技是农业现代化的核心，只有依靠科技的自主创新，促进农业生产力，从经验种植向精准种植转变，提高单产品质，才能为我国番茄产业带来更大的国际竞争力。

　　如今，在山东农业大学，李传友继续践行着他的科研理念，也找到了更多志同道合的合作者。学生们自然也是他的“合作者”。在学生培养方面，李传友倾注了大量心血。他以生动有趣的方式传授专业知识，将自己的科研经历与实际案例融入教学中，激发学生对番茄和育种的兴趣。

　　不仅重视基础研究，李传友还十分注重将科研成果转化为实际生产力，服务地方番茄产业发展。他强调，坐在办公室是肯定育不出好品种的。论文里的数据再漂亮，如果不能落地产业，解决产业实际瓶颈，那就只能是停留在纸面上的科学了。只有掌握客观真实的第一手材料，将理论和实践有效结合，才能培育出真正令市场满意的品种。

　　除了科研指导，李传友还注重培养学生的家国情怀。他带领学生到农村调研，让他们亲眼见证“洋种子”垄断带来的困境；他邀请农民到实验室交流，让学生了解产业真实需求。“科研要服务于国家战略”——这是他给学生上的最基础，也是最扎实的一课。

　　科学突破的背后，是无数个日夜的坚守，当然也不可避免地要面对挫折和瓶颈。在一次又一次的失败面前，年轻的成员们也曾感到沮丧与迷茫，但李传友始终鼓励大家坚持下去。他说：“科研之路本就充满坎坷，每一次失败都是一次宝贵的经验积累。只要我们不放弃，就一定能找到解决问题的方法。”

　　立志、自信、努力、沟通——这是李传友常对学生讲的“科研八字箴言”，他尤其强调“要报喜更敢报忧，要敢讲不喜欢的结果”，因为“科学发现往往就藏在意外之中”。

　　“番茄基因组测序是基础，再生因子研究是突破，而‘泰番’系列品种则是应用。”李传友解释道，“从基础研究到应用研究，我们走出了一条完整的创新链。”在他的带领下，这样一支具有探索热情、创新锐气和国际眼界的队伍，在科研的道路上扎扎实实、步步为营，逐步取得了让人眼前一亮的成绩。

　　在李传友的手中，番茄不仅是一种作物，更是一种象征——象征着中国种业从“依赖进口”到“自主创新”的崛起；象征着中国人民从“吃饱”到“吃好”的转变；象征着中国科学技术从“跟跑”到“领跑”的跨越。

　　“为国家解决育种难题，这是我的使命，也是我的荣幸。”在这片土地上，一粒粒种子正在发芽，这些承载着“中国芯”希望的幼苗，不仅寄托着李传友近30年的科研心血，凝结成一份令世人惊叹的高分“中国答卷”，更预示着一个属于“中国智造”的种业新时代已经拉开帷幕。

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