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驯服病毒,为基因组编辑打造“穿梭巴士”

来源:  发布时间:2026-03-16

——记西南大学生命科学学院含弘研究员黄钰

李 莉  徐艳慧

  

  微观世界里,病毒与植物的博弈从未停歇,这隐秘的较量直接关乎粮食安全根基。青年科研工作者黄钰十余年深耕于此,从北京大学基础科研实验室到西南大学分子育种应用前沿,她完成了从“读懂病毒”到“驯服病毒”的科研跨越,正用智慧为农作物编织看不见的防御铠甲。


两代学子接力破难题

  2025年,国际顶级期刊《自然》(Nature)刊发重要研究成果,破解了水稻感知病毒入侵并触发免疫响应的学界难题。黄钰作为排名第一的共同作者,参与完成了这项关键研究。这并非一个人的单打独斗,而是一场长达十余年、跨越两代北大学子的“科研长跑”。

  黄钰接手课题时,实验室已找到病毒入侵的“警报源”病毒蛋白和下游“防卫兵”,但连接二者的核心受体“信号兵”始终未被发现。2019年,她接过沉甸甸的接力棒,经层层筛选锁定E3泛素连接酶为候选受体,实验却屡遭挫败,猜想的作用机制被一一推翻,陷入长达一年的困境。

  “每天面对的都是未知和挫败”,科研的“负反馈”不断消磨自信,但黄钰从未停步。困顿之际,导师李毅教授“别死盯一个点,看看整个网络”的点拨,让她跳出单线思维,在复杂的调控网络中反复排查,终于发现该受体并非直接作用于病毒,而是通过降解“共抑制子”解除对防御信号的束缚,这条困扰课题组十余年的信号通路,就此彻底浮出水面。


让病毒变身育种“穿梭巴士”

  博士毕业后,黄钰将目光投向分子育种应用实践前沿,2025年加入西南大学/电子科技大学张勇教授团队,在植物基因组编辑领域找到全新奋斗方向。

  张勇教授团队在植物基因组编辑的系统创新与分子育种实践上的深厚积淀,为黄钰提供了跨界融合的科研平台,也让她萌生了将研究多年的“对手”病毒转化为育种“队友”的想法——开发基于病毒递送的高效植物基因组编辑体系,为基因组编辑工具打造专属“快递系统”,推动农作物分子育种发展。

  “基因组编辑能精准修饰作物的抗性基因,但将这把‘好剪刀’高效、安全送入植物细胞,是制约分子育种效率的重要瓶颈。”黄钰解释。传统农杆菌转化、基因枪转化等方法,效率低、周期长,且难以覆盖小麦、玉米、大豆等重要农作物优良品种。而病毒是天生的递送高手,侵染植物快速简便,甚至摩擦叶片即可进入。虽国际学界已有病毒载体递送基因工具的尝试,但针对重要农作物建立高效通用的递送体系仍是亟待突破的难题。为此,黄钰提出了更具挑战性的攻关设想,研发不依赖昆虫媒介、无需繁琐组织培养的通用型病毒递送系统。若成功,将破解重要农作物基因编辑效率低的瓶颈,提供轻便普适的育种底层工具。


科技自强守护中国粮

  “我们的目标是建立一套自主可控的植物基因组编辑分子育种工具链。”在西南大学实验室,黄钰带领研究小组聚焦水稻、大豆等重要农作物,通过病毒递送系统为其植入“高产、优质、抗病密码”。该技术不仅能提升产量,更能创制自带“免疫力”的新品种,从源头上减少化学农药的使用,是国家“粮食安全”与“绿色农业”战略在分子水平的生动实践。

  从解析病毒致病机理的微观求索,到用病毒赋能分子育种的技术利刃,黄钰的科研始终围绕“病毒”核心,并不断拓宽边界。“分子层面的互作奥秘,既有探索本真的乐趣,更承载着种业翻身仗的希望。”这位青年科学家正以执着为笔,在精密的基因图谱上,书写着当代科技工作者守护大国粮仓的使命与担当。
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2026年2月

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