郭旺珍：揭开棉花“幸福婚姻”的秘密

她从小生活在农村，对农作物具有天然的亲切感；她与梦寐以求的大学擦肩而过，却与农学结下不解之缘；她选择棉花基因组与分子育种研究，绘制了全球最大种植面积棉种的基因组精密地图；她和团队协同攻关，已培育了具有单产高、纤维品质佳、抗病耐逆等优势的新品种。她对土地、对农民、对农业的“一种与生俱来的使命感”始终未变。

郭旺珍虽然现在主要工作在实验室，但对土地、对农民、对农业的“一种与生俱来的使命感”始终未变

中国是世界棉花生产、消费和进口第一大国，同时也是纺织服装生产贸易第一大国。国产棉库存量大，而每年总消费量的30%至40%却要依赖进口，这种矛盾关系暴露出当下中国棉花产业发展所面临的困境。培育突破性的高产优质多抗棉花品种，配合植棉机械化和科学种植方法，则是摆脱困境的根本之策。

在南京农业大学有这样一位青年女科学家，她和团队绘制出了全球最大种植面积棉种的基因组“精密地图”，发现了棉花基因与重要性状之间的关联，为研发出高产、优质、多抗的棉花品种提供了指导“秘笈”。她就是南京农业大学农学院遗传育种系主任、第十二届中国青年女科学家奖中唯一一位农业研究领域获奖者——郭旺珍。

已经走过114年历程的南京农业大学，位于景色宜人的南京紫金山脚下、游人如织的中山陵附近，院内树木葱郁，绿草茵茵。5月中旬的一天，记者走进这所著名的中国农业高等学府，采访了爽快而细腻，热情而缜密，朴实中透出一种知性美的郭旺珍。对她自己所挚爱的作物遗传育种研究充满感情，也充满使命感……

阴差阳错  与农学结下不解之缘

郭旺珍出生在山西太原清徐县的乡村。父亲曾经是太原一所中专的教师，母亲是工厂的纺织工人，在那个特殊的年代里，父母一起从城里搬到乡下务农。由于郭旺珍从小生活在农村，业余时间经常帮家里干农活，她对农民的贫困和艰辛深有体会，也立下了希望凭借自己的能力帮助农民改善生产生活状态的志向。

“上世纪80年代，父母经常鼓励我的是‘学好数理化，走遍天下都不怕’。我也很听话，学习用功，成绩一直名列前茅。”高中三年，郭旺珍一直是当地有名的“学霸”，数理化成绩特别好，全年级五个理科班统考从未跌出前三甲。

1987年高考填报志愿，一心想攻读工科专业的她对自己过于自信，只填报了一所著名大学的计算机专业。没想到有一科考试不理想，让她与梦寐以求的大学失之交臂。

正当她感到特别沮丧的时候，意外地接到了山西农业大学招生办一位老师打来的电话，问她是否愿意上山西农大。原来那位老师在考生的退档中，发现郭旺珍的成绩不错，就动员她到农大学习。“搞农业还要上大学？”正在犹豫时，父母给她的鼓励使她茅塞顿开，农业是个大舞台，只有把科学知识与农业结合起来，才有可能改变农业、农村和农民的命运。于是，她阴差阳错地进入了山西农业大学，从此与“农”结下了不解之缘。

也是吸取了高考的教训，郭旺珍刚上大学的时候就要求自己，既然迈入这个大学，就一定要把每一门课都学好。因此，无论专业课还是其他课程，她都认真对待。对于擅长的课就学精，不擅长的课就多花些时间弄懂。

“我来自农村，对植物具有与生俱有的亲切感，上大学后很快浸入生物科学的海洋里。丰富的生物多样性表型、细胞结构、遗传方式、分子机理，都是我想探讨的秘密。”郭旺珍说，广泛阅读学科文献，提出各种各样的“奇怪”甚至“幼稚”的问题，她成了很多老师喜欢的“问题学生”。

对专业的深入接触，使郭旺珍加深了揭示作物遗传秘密的欲望。“大自然中有许多重要的作物均是多倍体，揭示多倍体作物的基因组结构和功能特征一直是科学研究的热点。”她说，棉花是世界性重要的经济作物，也是异源多倍体。

大学本科毕业时，郭旺珍进一步为自己找准未来的方向——以棉花为研究对象从事遗传育种研究，从分子层面解读植物性状背后的秘密。在山西农业大学获得作物遗传育种专业硕士学位后，她于1994年考入南京农业大学攻读作物遗传育种专业博士学位，师从著名棉花遗传育种家潘家驹教授继续开展棉花遗传育种研究。1997年博士毕业后，留校成为一名高校教师，而她对棉花遗传育种研究的脚步从来也没有停歇过。

“我很庆幸，当初的选择是正确的。农业特别是棉花遗传育种研究给我提供了一个广阔的舞台，收获了不少成果，也收获了很多快乐。”郭旺珍无悔当初的选择。“我很荣幸，师从著名棉花遗传育种家潘家驹教授开展博士研究，也是他职业生涯中唯一的女弟子。”她告诉记者，非常享受她所坚持的科研之路，并将为之继续努力。

矢志不渝  绘出棉花基因组“精密地图”

我国是世界棉花生产、消费和进口第一大国。如何研究出突破性的高产优质多抗品种，对我国的棉花产业发展关系重大。多年来，郭旺珍一直围绕棉花基因里的秘密展开研究。

南京农业大学110年校庆时，郭旺珍和她的学生合影

1998年，郭旺珍获得首个国家自然科学基金资助，从事四倍体棉花遗传图谱构建研究。“当时棉花的分子生物学研究刚刚起步，为了高质量完成项目，查文献、广交流，借鉴其他生物研究进展和技术。”

作为项目牵头人，郭旺珍在国际上较早开展了棉花分子标记开发与利用研究，并于2002年构建出四倍体栽培棉种遗传图谱框架。自此一直坚持该遗传图谱的加密饱和。2007年，发表了富含功能标记的遗传图谱。2012年，获得一张基于PCR、以功能标记为主体、简易实用的高密度遗传图谱。2015年，构建出近500万位点，超高密度的四倍体栽培棉种遗传图谱，使四倍体棉花的基因组框架越来越清晰。

2015年3月，郭旺珍和她团队成功绘制出了全球最大种植面积棉种的基因组“精密地图”。“这相当于有序排列的图书馆，以此建立的数据库可供来自世界各国的科学家们自由访问，各取所需，精准地找到和目标性状相关联的基因，从而加速棉花的遗传育种研究进程。”郭旺珍解释道。

“除了对多倍体棉花遗传与进化的深入解析，这张地图对我们育种的贡献主要表现在更大的准确性和目标明确。传统的育种主要通过表型来确定目标性状表现优劣，而性状的表现是与环境条件密切相关的，这就会导致目标性状发现的不可控制。”郭旺珍说，当环境条件适合时，目标表型就会表现得比较明显；不适合的话，可能我们看到的表型就不是很尽如人意，而这需要积累丰富的育种经验。

“我们的前辈科学家们积累了很多育种经验，会把握得比较准确，可对于年轻的科学家，可能把握得不是那么好。因此，有效地降低环境影响的这种不可控制性，变成基于基因操作的可控制性，可以大大增强育种的准确性和效率。利用这一张精密的基因组地图，结合合适的研究材料和研究方法，我们可以明确很多基因与目标性状的关联，进而基于基因组设计育种或转基因育种有效改良目标性状，提高育种的效率和精准性。”。郭旺珍强调说：“我们有这个基因组地图，对育种最大的贡献就是从以前的经验育种，实现现在的精准育种。”

现在的郭旺珍是国际上最高密度异源四倍体栽培棉种遗传图谱的构建者，绘制了全球最大种植面积棉种的基因组精密地图，拥有11项国家发明专利，她发表的多篇高水平论文均获得国内外同行的广泛好评与关注。

“从事科学研究，挑战与收获并存。要矢志不渝，坚持不懈。”郭旺珍这样解释自己研究的核心内容：陆地棉是异源四倍体，在其细胞核里含有两套亲缘关系相近的基因组，分别来自两个祖先供体。处于同一细胞中的两套基因组，就好像两个情投意合的“情侣”，他们从磨合、理解，到和谐相处。

郭旺珍和团队完成了占全球95%以上种植面积的陆地棉基因组序列及进化解析，不仅系统解析了这“两个情侣”的过去和现在，还将作为“高质量的现代地图”为农业生产中关注的优异性状重要基因的发现，功能解析，育种利用提供参考。目前，他们团队也正致力于发掘优质、抗病、抗旱、耐盐等优异基因并创制新材料，用于生产更优质、更环保、更高效的“天然可再生纤维”。

揭开棉花“幸福婚姻”秘密，发掘并诠释优异性状重要基因，提供现代棉业优质、环保、健康的天然纤维。“基础研究引领学科前沿，应用研究满足国家需求，研究成果实现理论与应用的有机统一。”郭旺珍说。

情牵“农”字  一种与生俱来的使命感

随着现代农业的发展，郭旺珍的主要工作地点在实验室和黄土地来回穿梭。只是唯一不变的，是她对土地、对农民、对农业的“一种与生俱来的使命感”。她说，“棉田劳作的旺季恰好是一年中最炎热的季节，因此在传统上被认为是男人的工作。但即便如此，我仍然坚持下来，而且我相信，女性研究者在这个领域里同样有施展的空间。生命科学领域对基因工程的重视，让实验室工作比重加大，这意味着心思细腻的女性会有更大的发展平台。”

为农业培养科技领军人才——郭旺珍与毕业生合影

在过去的几年里，得益于郭旺珍和她团队的研究工作，中国的棉花产业正在发生改变。纤维品质更佳、单产更高、抗病耐逆的优质棉，如今已有200至300万亩的种植规模，这不仅提高了农民的种植收入，也让棉织品有了跻身高级衣料的可能。

不断加速的城市化进程，意味着农民需要更多来自科研人员的支持，方可不落后于时代。每年七八月是中国最热的月份，也是郭旺珍最辛苦的时候，正值棉花花铃期，为了查看棉花性状是否满足生产需求，郭旺珍总是顶着酷热在实验室和棉区之间来回跑。

记者半开玩笑地问：“女孩子整天顶着烈日在田里工作，不怕把皮肤晒黑了吗？”郭旺珍笑着回答：“小麦色也是一种美啊。我从小就在田里干活，习惯了。让我最欣慰的就是看到自己的研究成果对棉农有帮助。棉农都很朴实，收到他们热情真诚的感谢，那个时候也就忘记了辛苦。”

“通过对棉花基因的研究，可以让棉花种植效率、产量和质量提高。”郭旺珍说，基于棉花基因地图，可以利用各种分子生物学研究方法，改变棉花的抗病、抗逆性，提高产量，改善品质，让棉花变得“泼辣”。目前，她和团队成员一起已经培育了5个棉花新品种，在生产上大面积推广种植。

生活中，人们喜欢穿棉质衬衫，穿在身上舒服透气。但是，棉质衬衫有一个特点：容易皱，坐一下，就会留下皱痕。

“我们现在和一家棉纺织企业合作，研发质地更优异的棉质品。”郭旺珍说，要让纯棉质品既舒服又不容易皱，可以从棉花“基因”上思考。通过改变关键基因，让棉花变得更细致、精密，同时，棉纤维品质更好，其长度、耐力强度有如羊毛一样。这么一来，加工出来的棉质品会好很多，让更多人享受这种天然纤维带来的美。

成功之道  坚持+智商+情商+协作

20年如一日，郭旺珍从事棉花方面的作物遗传育种研究始终初心未改，最终成为棉花遗传育种方面的顶尖专家。她的“成功之道”是什么？“要想成功，就要能坚持，要有智商、有情商，要懂协作。”她做出了这样的概括和总结。

“成功最重要的是坚持。”她说，“我自己就是最好的例子，如果没有坚持，就不会有现在的研究成果。成功要能坚持，认准目标就不能轻言放弃。”她认为坚持是目标方向上的坚持，而不是“一根筋”的坚持，坚持要讲究方式方法。“当科研遇到瓶颈时，就不能一味坚持，钻‘牛角尖’，而要换思路，善于借助身边的资源发现新的解决途径。学校有那么多老师、那么多教授博导、那么多引进人才，要和与你有相关课题的老师多交流，从中找到解决问题的关键点。”

成功要有一定的智商，要有能力做事情。“作为学生来说，做研究的时候，老师不能一天24小时跟着你，他只能给你一个方向，一个思路，或者告诉你大概要怎么做。具体的研究要靠个人能力。你要有一定的智商，要有从书本上、网络上、周围同学和老师的交流中获得信息、解决问题的能力，当然还要有创新思维。”

成功要有一定的情商。“高情商是走向成功的重要精神保障。情商还包括要有一定的抗压力。搞科研会面对无数次的失败，如果在失败中退缩了，那就永远看不到光明的那一天。”“很多的工作，不是靠一个人的力量就能完成的，你需要各种各样、各种层次的朋友，无论是搞科研的朋友，还是工作累了陪你一起放松休闲的朋友。有一定的情商，擅于与人打交道，你才能交到朋友。朋友才能在你需要的时候给予你帮助和支持，助你成功。”

最后，成功还要求学会协作、学会分享。“我做的研究、获得的成果，是我和团队成员共同努力的结果。在团队中，你可能是一个兵，也可能是某个方向的负责人，但无论你担当什么角色，都要学会协作、学会分享。要时刻记着：只有大家的共同努力才能获得成功。”

家人支持  事业成功的坚实后盾

除了团结协作的研究团队，郭旺珍把自己在事业上取得的成就也归功于家人的理解和支持。母亲一直是她的坚实后盾。“父亲去世早一些，从我博士毕业开始工作的时候，妈妈就从老家来南京和我们一起生活了，她是我最强有力的家庭支持。每当我很累、很困、觉得不想干事情的时候，只要一回到家就会感觉特别温暖。妈妈做的饭那么好吃，把家里收拾得那么干净、整齐、舒服。累了只要躺在暖暖的棉被上睡一觉，醒来什么都好了。”“我真的特别感谢我的妈妈”。

郭旺珍的先生是她在大学里的师哥，现在也在南京农大从事教学科研工作。“因为专业研究相同，先生很能理解我的工作，科研上也有很多可以共同讨论的话题。比如，最近科学界有什么最牛的发现，这个发现可不可以用到我们的研究里；我今天得到一个很好的研究结果，下一步的研究计划是什么……我们经常会在餐桌上谈论这样的话题，有时甚至会争得面红耳赤……”

“坚持科学研究，享受农业魅力。”20年来，郭旺珍对农业和黄土地仍充满着始终如一的热忱。为了让最新的研究成果早日实现产业化，为了将农民尽可能多地从艰苦劳动中解放出来，立足人民生活的基本需求，着眼最质朴的穿衣问题，帮助棉农致富、推动棉花产业发展，同时保证棉花种植面积，确保我国棉业安全，这也是郭旺珍对自己所热爱的这片棉花土地的承诺。

郭旺珍

1970年1月出生，博士、教授、博士生导师。1991年毕业于山西农业大学农学专业，1994年获山西农业大学作物遗传育种专业硕士学位，1997年获南京农业大学作物遗传育种专业博士学位。1997年8月到今在南京农业大学农学院从事教学科研研究。现任南京农业大学农学院遗传育种系主任，作物遗传与种质创新国家重点实验室副主任，国际棉花基因组指导委员会（ICGI）结构基因组联席主席，《南京农业大学学报》编委。江苏省第十一、十二届人民代表大会代表，常务委员会委员。入选科技部中青年科技创新领军人才，教育部新世纪优秀人才等人才计划。荣获中国青年女科学家奖、中国青年科技奖等。

（2016.06.16 第12期）