高彩霞 植物基因剪刀手

2017年5月25日，中國科學院遺傳與發育生物學研究所研究員高彩霞獲得全國創新爭先獎，她還曾入選英國《自然》雜志“中國科學之星”。

高彩霞用基因編輯這把“剪刀”圓了植物科學家一個夢——終于可以實現植物基因定點突變。分子育種領域的學者們有了這把“剪刀”更是如虎添翼，大大縮短了育種的時間周期。

研發技術，實現應用

2013年，作為植物基因組編輯領域的領軍團隊，高彩霞課題組率先利用CRISPR/Cas系統對水稻和小麥的多個基因進行編輯，獲得了世界上第一株CRISPR編輯的植物。之后，她在植物基因編輯上的探索就沒停止過。盡管被外界稱為植物CRISPR基因編輯技術的創始人，高彩霞卻不滿足于此。

2014年，高彩霞課題組和中國科學院微生物研究所邱金龍課題組合作，利用最新的基因組編輯技術，首次在六倍體小麥中對MLO基因的3個拷貝同時進行了突變，使小麥對白粉病具有了廣譜抗性。7月20日，該研究成果發表在《Nature Biotechnology》上，并被選為該刊20周年最具影響力的20篇文章之一，也是唯一入選的植物科學相關論文。

高彩霞課題組還通過定向編輯OsBADH2基因使普通稻米有了香味，通過CRISPR/Cas系統在植物中建立了新型的DNA病毒防御技術體系。這一系列成果顯示，她的工作并沒有停留在技術平臺的建立上，而是通過基因精準編輯這把“剪刀”對具體的植物基因進行定向“修剪”，并獲得有應用價值的成果。在植物育種的歷史上，靠傳統雜交育種獲得一個具有優良性狀的品種或許需要十幾年，甚至更長的時間，靠分子標記追蹤育種也需要至少7到8年。如今，在基因精準編輯這把“剪刀”的武裝下，分子育種的周期有可能縮短到3到5年，極大加速了該領域的發展。

抗白粉病小麥的創建是高彩霞團隊和邱金龍團隊合作的重大科研成果。小麥白粉病是一種嚴重影響小麥產量和品質的小麥真菌病，邱金龍正是研究白粉菌的專家。最終，高彩霞課題組選擇了兩種基因組編輯技術——TALEN技術和CRISPR技術，成功將小麥3組基因組上的MLO基因全部敲除，獲得了持久、廣譜的抗白粉病小麥。

淡泊名利，專注科學

因采用基因編輯技術改進重要農作物的科研成果，高彩霞在植物基因編輯領域有很大的話語權，幾乎所有重要的國際會議她都在被邀請者之列。

面對光環和榮譽，高彩霞很平靜。“可能我們走得比別人快一點，成績好像比別人好一點，這個榮譽就給我們了。”她拒絕“成功的女科學家”這個標簽，“在領域里被國際同行認可，才有用。” 她拿打乒乓球來舉例，“你得清楚你處在什么位置，種子選手是不會因為一次失敗而動搖的。科研也是如此，如果國際同行們，提起這個領域就要提起你，說明你工作做得好，這才是真正意義上的認可。”

在高彩霞的整個成長過程中，她一直在適應變化。10歲時，她跟著父母從遼寧調到甘肅“支邊”，就在甘肅扎根了。上大學時，高彩霞本想學醫，但被分配到了農學專業。她說：“我對農學不了解，但我堅信：只要干這一行，就要盡力而為。”她在甘肅農業大學完成了本科和碩士，直到1994年，才離開甘肅去中國農業大學讀博士，進行草地科學方面的研究。1997-1998年高彩霞去丹麥羅斯基勒市的丹農種子公司（DLF）科研部讀博士后。當時剛好有一個牧草分子生物學方向的課題，她便再次轉換了研究方向。在丹麥的12年里，她實現了一次又一次的突破——完成了對幾種性狀的基因改造，包括控制重要草種的開花時間等，也成長為科研部的Research Scientist。DLF的研究總監克勞斯·尼爾森（Klaus Nielsen）說，“她能在顯微鏡下看到其他人都看不到的東西。” 但歐洲對基因改造作物的懷疑讓她對自己的工作能否走出實驗室感到悲觀。高彩霞考慮到父母年邁需要照顧，也希望孩子在祖國文化環境下成長，在2009年年底選擇了回國。她是中國科學院百人計劃入選者，先在中國科學院遺傳與發育生物學研究所植物細胞與染色體工程國家重點實驗室工作，后因研究需要，轉向了植物基因組編輯和遺傳轉化技術研究。

容忍別人，寬容自己

高彩霞將研究方向的轉變視為很正常的現象。“都是緊密相連的領域，人總是不斷調整的嘛。”回想過去，她覺得學生時代的自己“只是順其自然地走下去，做好自己該做的事情，不像現在的學生這么有遠大志向，植物基因編輯是新興領域，所以取得了成果會備受矚目”。

對于自己現在做的事兒，高彩霞覺得 “有意思”“有意義”。泰國香米有香味，而中國東北大米雖然品質很好，卻沒有香味，能不能用基因編輯技術創建出有香味的東北大米？她試了，一年就成功了，很多單位都在和她合作，希望能將這一技術推廣。白粉病是小麥的重要病害之一，能不能用基因組編輯技術攻克難關？她和合作伙伴試了，獲得具有廣譜抗白粉病的品種。這些科研成果都讓她開心興奮。

高彩霞性格中有很大的寬和成分，這種寬和決定了她“比較能容忍別人，也比較能寬容自己，能化解對自己不利的事情”。已過不惑之年的她，覺得未來對自己而言還是個未知數。她設想自己“如果有一天對科研沒了興趣，我不會賴在這個位置上，否則就把學生耽誤了，哪怕去幼兒園當阿姨，到農村去干點什么都是有可能的”。