大豆科技界的學術(shù)帶頭人蓋鈞鎰院士

文/常汝鎮(zhèn)

2001年8月在湖南張家界召開第七屆全國大豆學術(shù)討論會，會議期間我和蓋老師說你今年被推薦參加中國工程院院士評選會取得成功，果然當中國工程院宣布當選院士名單時，蓋鈞鎰的名字位列其中，成為迄今為止大豆科技界唯一的一名院士。蓋老師為大豆產(chǎn)業(yè)的發(fā)展多方呼吁，堅持不懈，盡心盡力，全部心血和精力傾注于大豆研究和大豆產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，可見蓋老師的大豆情結(jié)。

蓋老師1957年從南京農(nóng)大畢業(yè)后留校任教，成為馬育華教授的助手，也從此與大豆研究結(jié)下了不解之緣。南京農(nóng)大的基礎(chǔ)教學非常扎實，所以蓋老師在遺傳育種、生物統(tǒng)計方面的知識基礎(chǔ)深厚。20世紀60年代，他又師從馬育華教授，攻讀研究生，理論知識更加扎實。蓋老師在大豆品種選育、數(shù)量遺傳研究、生物統(tǒng)計理論、種質(zhì)資源評價、分子生物學研究等各個領(lǐng)域做出成績。他的事業(yè)心之強堪稱楷模，當年為了大豆研究事業(yè)，長期兩地分居，只身一人在南京工作和生活，他的夫人在上海工作和照顧老人。有了賢內(nèi)助的無私奉獻和支持，蓋老師得以集中精力搞好教學和科研以及其他相關(guān)工作。

大豆種質(zhì)資源研究從最初江淮地區(qū)大豆地方品種的遺傳變異、性狀相關(guān)、選擇指數(shù)等進行分析，逐步深入到中國南方大豆種質(zhì)資源遺傳潛勢研究和評價，在產(chǎn)量性狀、品質(zhì)性狀、抗病性、抗蟲性、耐旱耐澇鑒定等多個領(lǐng)域開展系統(tǒng)研究，篩選出一批具有優(yōu)異性狀的種質(zhì)資源，發(fā)表了一系列相關(guān)論文。如在國內(nèi)很少有單位涉及的抗蟲性研究，從豆稈黑潛蠅的研究開始，對豆稈黑潛蠅的抗性鑒定方法、抗性種質(zhì)資源鑒定、抗性遺傳到大豆對豆稈黑潛蠅抗性機理（抗選性、抗生性）都進行了研究。進一步開展了南方大豆種質(zhì)對食葉性害蟲的抗性研究，從食葉性害蟲種類調(diào)查、抗性鑒定方法和標準、種質(zhì)資源的抗性鑒定著手，進而對抗性種質(zhì)連續(xù)進行多年的抗性穩(wěn)定性分析，通過養(yǎng)蟲、接蟲進行精細的鑒定評價，篩選出一批如吳江青豆、白毛豆、趕泰2-2等高抗種質(zhì)，再進一步對抗性材料進行遺傳分析、抗性種質(zhì)創(chuàng)新和抗性基因定位研究。對大豆花葉病毒的研究從最初的病毒株系分化鑒定、對不同病毒株系抗性種質(zhì)評價、遺傳分析，進而對全國各地的SMV采樣，進行全面的株系分化研究，將中國各地SMV株系化分系統(tǒng)化、標準化，明確了各株系的地理分布，確定了各地的主要流行株系。在對SMV各株系進行遺傳分析的基礎(chǔ)上，開展了SMV抗性基因的分子標記分析，抗性基因定位和克隆等一系列系統(tǒng)研究。由于對SMV深入研究取得的結(jié)果，確立為國內(nèi)對SMV研究的領(lǐng)先地位，被國家大豆品種區(qū)域試驗確定為國家大豆區(qū)試參試品種SMV抗性鑒定的承擔單位。除蓋老師外，這一研究先后有胡蘊珠，濮祖芹，智海劍等幾位教授及研究生從事SMV研究，多年積累才取得重要研究成果。尤其智海劍教授作為蓋老師的學生在SMV的研究上從株系劃分，地理分布，各大豆產(chǎn)區(qū)主要流行株系，抗性基因定位，數(shù)量抗性研究等多方面取得重要進展。

大豆品種選育從前輩王綬教授選育金大332算起，已有90年歷史。到馬育華教授主持選育南農(nóng)493-1，南農(nóng)1138-2，再到蓋鈞鎰教授主持“七五”至“九五”國家大豆育種科技攻關(guān)項目，組建國家大豆改良中心，確立了在中國大豆研究的重要地位，選育出一批適于長江中下游地區(qū)及黃淮南部種植的大豆品種，如適于長江流域種植的夏大豆品種南農(nóng)86-4，南農(nóng)88-48，南農(nóng)88-31，南農(nóng)89-6，南農(nóng)99-10，南農(nóng)242等，適于黃淮地區(qū)種植的南農(nóng)217，南農(nóng)128等。南農(nóng)88-31在江蘇大豐創(chuàng)造了畝產(chǎn)251.2公斤的高產(chǎn)，達到南方大豆畝產(chǎn)250公斤的育種攻關(guān)目標。選育了南農(nóng)菜豆1-6號，蘇鮮豆19等夏播鮮食菜用大豆品種，95-1等春播鮮食大豆品種。近期又育成了大豆品種南農(nóng)28，南農(nóng)32，南農(nóng)34，南農(nóng)38，南農(nóng)39等。

為使育種研究有更高的效率，明確親本的血緣關(guān)系，對中國大豆育成品種的系譜進行了系統(tǒng)的調(diào)查分析，經(jīng)多方協(xié)助查找親本及系譜組成，整理了1923—1995年中國大豆育成品種的系譜，在中國和美國分別用中英文出版了《中國大豆品種及其系譜分析》一書，對651份中國大豆品種遺傳基礎(chǔ)做了深入分析，構(gòu)建了中國大豆品種的核心親本。該書對從事大豆育種研究的科技人員是一部不可或缺的重要參考書；這項系譜追蹤工作仍在不間斷地進行，現(xiàn)已納入大豆產(chǎn)業(yè)技術(shù)體系的基礎(chǔ)性工作。

從馬育華教授研究數(shù)量性狀遺傳到蓋老師研究主基因+多基因混合遺傳模型，對作物數(shù)量性狀遺傳研究取得重要進展，做出了重大貢獻。蓋老師研制的主基因+多基因混合遺傳模型從1對、2對主基因+多基因發(fā)展到現(xiàn)在可以計算3對、4對主基因+多基因的數(shù)量遺傳方式。主基因+多基因混合遺傳模型在各類作物數(shù)量遺傳研究中得到廣泛應用，說明這一研究成果有著深遠的影響和應用價值。通過這一研究體系，蓋老師培養(yǎng)了一批從事數(shù)量遺傳研究的專業(yè)人才，如王建康研究員，章元明教授等，已成為這一領(lǐng)域的專門人才。蓋老師主編的《田間試驗與統(tǒng)計方法》獲得教學成果一等獎，他和章元明、王建康一起撰寫的《植物數(shù)量性狀遺傳體系》一書由科學出版社出版。

在大豆起源的研究上蓋老師通過東亞地區(qū)野生大豆和栽培大豆遺傳演化的研究，認為中國南方原始野生大豆是栽培大豆的共同祖先。研究在取材上就十分嚴謹，首先根據(jù)大豆生態(tài)區(qū)選取代表性的野生大豆和栽培大豆資源，其中栽培大豆選擇各種類型的地方品種，包括不同播季類型和進化程度不同的類型，而不選擇經(jīng)過重組并經(jīng)人工選擇的雜交改良品種。提取細胞質(zhì)DNA，避免細胞核雜合性的干擾，使其能準確的代表生態(tài)群體的特點，以推斷生態(tài)群體間遺傳演化的關(guān)系。研究認為中國野生大豆的遺傳變異中心在南方，栽培大豆的遺傳變異中心在長江、黃河流域的廣大地區(qū)。研究發(fā)現(xiàn)三大區(qū)域的栽培大豆群體與南方野生大豆群體遺傳距離近于各生態(tài)區(qū)域當?shù)氐囊吧后w，從而形成了中國栽培大豆起源于南方古老野生群體，并向北向早熟方向發(fā)生地理分化和季節(jié)分化，因此認為中國南方原始野生大豆是栽培大豆的共同祖先。應該說這一研究結(jié)論是合理的和確切的，因為大豆是典型的短日照作物，從系統(tǒng)發(fā)育的角度看，其祖先種一定來自低緯度地區(qū)。但大豆從野生到栽培的馴化過程是人工選擇促成的，何時何地的古代勞動者把野生大豆馴化為栽培大豆還需要將作物起源馴化過程作為一個整體事件進行研究。

隨著分子生物學的發(fā)展，蓋老師敏銳的抓住這一新興研究領(lǐng)域。在中國最早開展大豆分子生物學相關(guān)研究，與中科院遺傳所原所長陳受宜研究員合作，早期用RFLP和RAPD等分子標記進行大豆花葉病毒抗病基因的分子標記研究，繼而利用SSR、SNP等多種標記方法開展大豆遺傳多樣性研究，品種遺傳背景、有利基因構(gòu)成分析等。由于大豆的主要性狀如主莖節(jié)數(shù)，單株莢數(shù)，百粒重，脂肪含量，蛋白質(zhì)含量等產(chǎn)量、品質(zhì)性狀以及耐逆性、抗病蟲性大多為數(shù)量性狀，通過連鎖定位和關(guān)聯(lián)分析對多個性狀進行基因和QTL定位研究和歸類。構(gòu)建了大量的遺傳群體用于這方面的研究，并改進QTL分析方法，定位了多種性狀的基因和QTL，揭示了數(shù)量性狀遺傳控制的多樣性，啟示對不同類別性狀應有不同的育種操作途徑和方法。

利用分子標記進行世界各地大豆品種的遺傳多樣性分析，依SSR標記分析檢測的等位變異和計算的PIC值結(jié)果，中國黃淮地區(qū)栽培品種最高，其次為中國南方和中國東北品種，均高于東亞和北美的栽培品種。建立的群體中最具代表性的是科豐1號×南農(nóng)1138-2這一群體。前者是黑種皮的北方春大豆，后者是黃種皮的長江夏大豆，雙親在多個性狀上有很大差異，利用這一RIL群體對多個性狀進行了基因和QTL定位。通過分子標記對新育成品種南農(nóng)34進行了遺傳構(gòu)成、有利基因的分析，追蹤了祖先親本，其中包含有長江夏大豆，黃淮夏大豆，東北春大豆及美國大豆的遺傳構(gòu)成，證明了南農(nóng)34具有廣泛的遺傳基礎(chǔ)。這一新品種會有較好的適應性，會在生產(chǎn)上得到較大面積的應用。同樣對南農(nóng)39也進行了遺傳背景和有利基因構(gòu)成分析。

蓋老師領(lǐng)銜進行的南農(nóng)1138-2全基因組高深度測序已經(jīng)完成，正在進行組裝和分析，不久可以見到中國大豆品種的全基因組序列。不同于Williams 82的測序，采用的大豆品種南農(nóng)1138-2是從上海的奉賢穗稻黃中經(jīng)系統(tǒng)選育而成的純系品種，保留了地方品種的基本特征特性，不像Williams 82那樣經(jīng)過品種間雜交和回交形成的重組現(xiàn)象，因而更具有代表性和典型性，我們期待著以南農(nóng)1138-2為代表的中國大豆品種全基因組測序結(jié)果的公布，相信一定會對我國大豆分子生物學領(lǐng)域及大豆遺傳育種研究的發(fā)展起巨大的推動作用。

蓋老師在一些大豆相關(guān)的研究中，既參考前人的研究成果，又有自己的見解和創(chuàng)新，在大豆區(qū)劃的研究上有3大區(qū)和5區(qū)的劃分方法，蓋老師經(jīng)對栽培區(qū)劃的深入研究，建立了中國大豆品種生態(tài)區(qū)劃，他指出“優(yōu)良大豆品種必須與栽培地區(qū)的生態(tài)條件相適應才能發(fā)揮最大的潛力，中國大豆品種生態(tài)區(qū)域的劃分是研究種質(zhì)資源和進行分區(qū)育種的基礎(chǔ)”。該區(qū)劃與栽培區(qū)劃的差異主要在廣大的中國南方地區(qū)，既然大豆品種生態(tài)區(qū)的劃分是以品種生態(tài)表現(xiàn)和相應的復種制度為主要依據(jù)，南方各地復種制度及播季類型又很不一致，將南方共劃分為4個生態(tài)類型區(qū)，而不是把南方大豆劃為一個大區(qū)，從而形成6區(qū)的中國大豆品種生態(tài)區(qū)劃，其中V區(qū)西南高原二熟制春夏作大豆品種生態(tài)區(qū)單獨列為一區(qū)，我們在利用分子標記對中國大豆種質(zhì)資源遺傳多樣性進行的研究中也發(fā)現(xiàn)云貴高原地區(qū)大豆品種單獨聚為一類，有別于南方其他地區(qū)，證明了蓋老師大豆品種區(qū)劃中西南高原生態(tài)區(qū)單列為一區(qū)的合理性。

在大豆生育期組劃分的研究中，美國的成熟期組劃分方法已被各國普遍采用，但這一方法是在一年一作春種秋收的情況下確定的，而中國大豆生產(chǎn)中不僅有春大豆，還有夏大豆和秋大豆，生育期類型更為復雜，在東北有I、II、III成熟期組的春大豆品種，在黃淮海也有I、II、III成熟期組的夏大豆品種。蓋老師在大豆生育期組的劃分上依據(jù)我國各地栽培制度的不同，創(chuàng)造性地用I1、I2、II1、II2、III1、III2的分組方法，將東北春大豆和黃淮海夏大豆區(qū)分開來。東北春大豆有0組，長江春大豆也有早熟的0組品種，因而也將0組分為01和02以示區(qū)別。這種分組方式既與國際通用的成熟期組劃分相一致，又有中國的特點。

蓋老師外語水平很好，因而在國際交流上十分順暢，他參加了第三屆以來的歷屆世界大豆研究大會。在北京召開的第八屆大會上不僅做了大會報告，在大會的籌備和組織上做出重要貢獻。他曾擔任世界大豆研究大會常設委員會委員，他除了在美國作訪問學者，還多次到訪美國，與美國老一代及新一代大豆研究人員都有交往，對中美大豆科技交流發(fā)揮重要作用。他也曾到大豆生產(chǎn)國巴西、阿根廷訪問，出訪日本、韓國、泰國、法國、意大利等多個國家進行科技交流，成為國際上知名的大豆研究專家。1990年蓋老師和我及孫寰曾一起訪問美國，到訪了美國農(nóng)業(yè)部，在伊利諾伊、衣阿華、北卡羅來納、密西西比、內(nèi)布拉斯加等州訪問交流。記得在內(nèi)布拉斯加Specht教授那兒訪問時，我發(fā)現(xiàn)他那里有Century品種脂氧酶缺失近等基因系，征得Specht教授的同意，我們一起分別寫紙袋和分裝種子，將這套材料帶回國內(nèi)。在衣阿華州訪問了Anderson農(nóng)場，Anderson被稱為中美的民間大使，非常友好，中國駐美大使柴澤民、章文晉都曾到訪這個農(nóng)場。在伊利諾伊州除與伊利諾伊大學著名大豆專家Bernard、Nelson、Kauffman等座談交流外，還與伊利諾伊州大豆協(xié)會的豆農(nóng)領(lǐng)袖們進行座談，并一起參加Kauffman教授舉辦的派對，促成了中美大豆科技合作項目的落實。

蓋老師作為大豆知名專家，時刻掛念著中國大豆產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，利用一切機會和有關(guān)場合呼吁發(fā)展中國大豆產(chǎn)業(yè)，加強大豆科研。他是中國大豆產(chǎn)業(yè)協(xié)會副會長，關(guān)心大豆協(xié)會的工作，參加大豆協(xié)會組織的會議和活動。我們也曾一起參加國家發(fā)政委、農(nóng)業(yè)部等政府部門組織的發(fā)展中國大豆產(chǎn)業(yè)的相關(guān)討論。2012年11月，農(nóng)業(yè)部副部長余欣榮主持召開促進我國大豆生產(chǎn)穩(wěn)定發(fā)展專題會議，蓋鈞鎰、王連錚、韓天富和我參加了會議，農(nóng)業(yè)部各相關(guān)司局的領(lǐng)導也都到會，種植業(yè)管理司提出了促進我國大豆生產(chǎn)發(fā)展的意見，對其進行了討論。蓋老師在會上強調(diào)了大豆產(chǎn)業(yè)的生存發(fā)展關(guān)鍵在政策，應建立大豆產(chǎn)業(yè)補貼政策，建議擴大大豆產(chǎn)業(yè)技術(shù)體系的建設，以服務更廣大地區(qū)和范圍。他指導博士后通過大量的調(diào)查研究，完成了《中國大豆產(chǎn)業(yè)和科學技術(shù)發(fā)展戰(zhàn)略的研究》咨詢報告，通過中國工程院上報國務院。報告提出應將大豆產(chǎn)業(yè)的振興發(fā)展上升為一種國家戰(zhàn)略，建議采取多種有效措施，促進我國大豆產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。

為支持中國大豆種業(yè)的發(fā)展，蓋老師在山東圣豐種業(yè)科技有限公司建立了院士工作站，扶持民間種業(yè)公司的大豆育種和產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，派邱家馴老師、趙晉銘博士等到院士工作站協(xié)助工作，畢業(yè)的研究生也送往公司工作，為公司培養(yǎng)了一批人才。在公司育種網(wǎng)點的組建過程中，蓋老師不辭辛苦，多次到育種基地實地考察和指導工作，對種業(yè)公司的發(fā)展起到了重要的支持作用。圣豐種業(yè)也成為國內(nèi)實力很強的以大豆為主兼顧小麥、花生、棉花、玉米等多種作物共同發(fā)展的種業(yè)公司。

蓋老師曾擔任南京農(nóng)業(yè)大學的副校長、校長，擔任領(lǐng)導職務時雖然工作繁忙，但從未放下他所熱愛的大豆研究，他的心思還是在大豆上。放下領(lǐng)導的擔子，又一身輕松地全身心投入大豆研究中，也因此在大豆研究的多個領(lǐng)域取得重要進展和成績。作為馬育華教授的學生，蓋老師繼承了馬先生的大豆研究事業(yè)并取得十分突出的成果。蓋老師對馬先生的教導銘記在心，對老師十分尊敬，在南京農(nóng)大為馬先生塑了銅像。2002年在南農(nóng)召開的第十五屆全國大豆科研生產(chǎn)研討會時，我也十分榮幸的與蓋老師一起為馬先生的銅像揭幕。在馬先生百年誕辰紀念會上蓋老師以《馬育華先生傳略》為題做了演講，飽含對先生的一片深情，令人感動。

蓋老師培養(yǎng)了過百位碩士，幾十位博士，他對學生的要求很嚴，學生的論文都經(jīng)他認真審閱修改，蓋老師工作忙，常常是晚上審閱學生的文章，或在出差的路上修改論文。2011年我和他先在海南三亞參加973項目的會議，又一起前往合肥參加黃淮海大豆育種協(xié)作會。在三亞鳳凰機場候機時，蓋老師拿出筆記本電腦，忙碌起來。他的學生遍布國內(nèi)各地，不少從事大豆研究的教授、研究員也成為研究生導師，真正是桃李滿天下。