她是老師眼中的好學生,幹事潑辣的女博士,孩子心中的好媽媽,學生眼裡的工作狂。從事科研工作20餘載,她從不知足,不曾改變的,是她對自己“底子薄”的定位,對“做人要知足,做事要知不足,做學問要不知足”的理解,以及對豬遺傳育種研究的“定位”。她就是永利農業動物遺傳育種與繁殖教育部重點實驗室主任趙書紅教授。
出生在河北,初中時随父親軍隊轉業到内蒙生活的趙書紅,年幼時老家糧食短缺吃不上米和面,隻能吃玉米面,填報志願時她毫不猶豫地報考了一個大學的糧食專業,後被調劑到哲裡木畜牧學院(今内蒙古民族大學)畜牧專業,她的大學時光在美麗的科爾沁草原度過,這裡有數不清的牛羊。
大多數同學都是被調劑過來的,學校特意安排了專業教育課。從老師那裡,趙書紅看到了這個專業的前景,加上對動物的喜歡,趙書紅迅速成為班裡的“學霸”——英語成績不錯,成績總是年級前兩名,總能拿一等獎學金。趙書紅回憶當初上課情景,覺得遺傳學和生物化學這些課程很有趣,這為她以後考研打下了基礎。
1989年,趙書紅本科畢業,“讀書無用論”的思潮頗有市場,趙書紅感覺知識還不夠用,她對專業真心有興趣,對未來似乎也有種“恐懼感”,于是她考取了吉林農業大學研究生,從事“松毛蟲赤眼蜂的選擇雜交試驗與計算機模拟及蛋白質多态性檢測”研究,當時班上僅兩人考研,她一人順利考上。碩士期間通過實踐,趙書紅知道了基本遺傳育種的原理在實際中該如何運用。
1991年,研二的趙書紅作為學生代表參加了在北京農業大學舉行的第九次全國動物遺傳育種會。會上,yl7703永利彭中鎮教授的報告吸引了趙書紅。會後參觀亞運村,趙書紅恰巧和彭中鎮坐在一起。談話時,趙書紅不時向彭老師問起華中農大的情況。一個月後,彭中鎮收到小姑娘趙書紅的郵件,信中,趙書紅表達了想來華農工作的願望并附上了個人簡曆。今年82歲的彭中鎮精神矍铄,思路清晰,依然活躍在科研一線。當時的彭中鎮是室主任,永利動物分子生物學實驗室的建立者。他看好這個姑娘,當天把簡曆交給畜牧獸醫系主任,第二天系黨總支就同意要趙書紅。彭中鎮回憶,趙書紅攻研期間被評為優秀研究生,平均成績在86分以上,大學英語通過六級,而且還進行過計算機模拟和蛋白質多态性研究,當時剛成立、全校第一個動物方面的分子生物學實驗室正需要這樣的人才。
師徒
1992年,趙書紅碩士畢業來華農工作。彭中鎮沒有看錯,這姑娘來時是8月份,天氣很熱,但趙書紅隻休息調整了一星期即開始工作。“當時實驗室沒有空調,實驗室需裝修,她就獨自聯系并一人跑到漢口采購同位素屏蔽設施所需材料并随車運回。”這個不怕苦、做事潑辣的女孩子很快打動了其他人。
彭中鎮對年輕人寄予厚望,也想了些辦法。九十年代電子郵件與互聯網遠未普及,如何了解學術前沿?彭中鎮要求,每個帶課老師須經常用英文給外國專家發電子郵件。鴻雁傳書間,既探讨了最新學術問題,也給國外專家留下了印象、建立了聯系,更關鍵的是,英文水平和國際視野大大提升了。此外,彭中鎮手把手教趙書紅等一幫年輕人撰寫好課題申請書,并親自修改。
彭中鎮一直鼓勵趙書紅“往深裡讀一讀”。1995年,趙書紅考取了彭中鎮的同行兼好友、中國畜牧獸醫學會動物遺傳育種學分會理事長、東北農業大學盛志廉教授的在職博士,3年後拿到博士學位。
從1992年來校到博士畢業的6年裡,趙書紅經常加班加點做實驗。頭3年,她作為主要負責人之一參與組建與發展永利第一個動物分子生物學與育種實驗室,成為2項國家自然科學基金項目的主要完成人。博士期間,即90年代中期,趙書紅就利用簡陋實驗條件在豬中建立了單精子分型遺傳作圖技術,這在國際上也是第一次。該研究論文發表在動物生物技術國際主流刊物《Animal Biotechnology》上。她還利用彭中鎮帶領大家在江蘇常熟畜牧良種場科研基點合作建立的參考家系的表型與DNA信息完成了豬12号染色體上幾個微衛星座位遺傳圖的構建。其實,這并不是一個容易的過程。“由于DNA含量極少,單精子分型遺傳作圖給了我很大挑戰。”為突破這個難題,那段時間她曾多次工作到深夜。直到最後,通過與國外專家請教,趙書紅結合全基因組擴增技術與巢式PCR技術,解決方法才初露端倪。
彭中鎮不時鼓勵趙書紅“出去看一看”,不知足的趙書紅也有此意。2000年,作為美國依阿華州立大學動物科學系分子遺傳組訪問學者,趙書紅開始了前後為期四年半的訪問合作研究。依阿華州是美國養豬大州,豬分子生物學與育種研究等在國際處于領先地位。
訪美期間,趙書紅在Christopher Tuggle教授實驗室主要從事三方面科研工作:一是和全球最大種豬育種公司PIC合作,做豬的抗沙門氏菌感染的基因标記的鑒定,應用于育種,希望在小豬出生時就能知道其是否帶有抗病基因;二是做豬的第一張寡核苷酸表達譜基因芯片,把它應用于豬骨骼肌發育等功能基因組研究中;三是承擔Tuggle教授主持的美國農業部科研項目:中國豬和美國豬在胚胎着床方面的差異機制。Tuggle 教授非常重視學科交叉,長期與做生物信息、統計及數量遺傳的科研人員合作。重視交叉學科将使科學本身向着更深層次和更高水平發展,“我現在也和生物信息、統計相關專業科研人員長期合作。”
“國外幾年收獲挺大。”趙書紅表示,首先英文提高很多,然後認識了很多人,“美國研究畜禽基因組的學者認識了不少。”與前沿技術、工具的運用相比,趙書紅認為學到了不同工作思路和方法,這是更為重要的。談起學生趙書紅,彭中鎮最滿意她的,恐怕還是開闊的國際視野。
趙書紅現在還保留着這樣的習慣:實驗室的研究生答辯等活動一定邀請退休的彭中鎮老師參加,實驗室取得些許成績和點滴進步,她也不忘與彭老師分享。
舞者
豬肉是人們生活中離不開的一種動物蛋白食品。養豬業在中國尤為重要,世界上兩頭豬中就有一頭生長在中國,中國去年出欄豬7.15億頭,我國人民肉食消費中豬肉占65%。人們一直渴望豬長得快、瘦肉多、病少、成本低,以數量遺傳學為指導的常規選種與改良技術在豬長期改良中重要作用。目前,豬的基因組已經破譯,有2萬多個基因,就算每個基因都已鑒别、功能都已确定,但基因組作為一個整體如何工作,如何協調機體細胞的生化反應?現代生物技術如何對改良起到更多、更大作用?趙書紅一直在思考。
一個優良豬品種,往往需要幾代人、幾十年的工作才能育成,選種費用高,且選種準确性有限。若能利用新的分子改良技術與常規數量改良技術結合,這一現狀或能發生變化,将來甚至可能在豬寶寶剛一出生,就能通過分子技術幫助人們決定哪一頭豬值得留種。定位控制豬重要性狀的遺傳基因,趙書紅教授所做的研究正是為這個目标而努力,她們的工作,就是在豬的遺傳基因組上“跳舞”。
趙書紅研究的是針對不同品種的豬,發掘影響産肉、繁殖、抗病等性狀的基因。她和她的團隊的工作場所兼顧實驗室與豬場,研究涉及分子、細胞和個體水平:包括構建資源家系,或從種豬場不同品種的豬采集組織或血液樣本,同時記錄它們的産肉性能等指标進行基因組關聯分析;在實驗室裡,通過先進的分子和細胞生物學技術分析豬的基因變異和功能,應用最新的生物技術在小鼠或豬個體水平研究對表現型的效應;一旦這些基因影響豬的産肉性能、繁殖性能、抗病力等的作用得到驗證,就可以在育種中将這些基因素材與傳統育種方法相結合,作為育種公司判斷個體優劣、篩選、保留優良種豬時的依據,提高選擇種豬的準确性,并可大大縮短選種所需時間。目前,趙書紅教授的研究團隊已揭示部分基因對重要經濟性狀調控的分子機制,找到部分有育種價值的基因,通過與育種公司的合作,正努力将研究成果逐步運用于實踐。
随着豬産肉性能的提高,新的問題應運而生,拮抗!豬長得快的同時抗病力會有所降低,如何協同改良産肉性狀和抗病力是一個難題。養豬科研考慮的問題還有很多,例如同一群豬,吃的飼料糧差不多但生長速度不盡相同,這就是“料重比”有差異,研究這個,可節約糧食,等等。豬的育種是系統工程,需兼顧多個性狀,目前通過配套系利用雜種優勢生産商品豬廣泛應用。通過組學研究,從茫茫基因的海洋裡篩選出需要的基因,并通過一系列驗證付諸成果轉化,培育出“節糧抗病、優質高效、環境友好、市場滿意”的優質豬,是趙書紅一直的夢想。
現實中直接應用豬做基因功能研究的實驗成本太大,有時隻能先在模式動物——小鼠上來做。小鼠跟豬畢竟差異很大,所以最終還是要回到本體上來,這也是科研的困難之處。趙書紅表示,國外在動物功能基因組方面做得很好。“我們跟他們在這方面差距比較大,所以壓力也很大!”趙書紅課題組一直參與國際豬基因組計劃,她和學生作為參與作者的文章2012年在自然雜志發表。2009-2011年,她還應邀擔任國際動植物基因組大會(PAG)動物基因組組委會主席團成員。今年四月下旬,趙書紅應邀到蓋茨基金會做了家畜整合組學與技術創新的報告,她的研究得到了國際同行的肯定和認可。
知足的趙書紅先後獲得不少榮譽。2005年,趙書紅入選教育部新世紀優秀人才支持計劃,2006年入選“新世紀百千萬人才工程”國家級人選,2010年獲國家傑青,并入選康奈爾大學唐氏基金學者。2011年是趙書紅的“獲獎年”,由于在我國豬基因組基礎研究等方面的貢獻,趙書紅先後獲得第八屆中國青年女科學家獎、第十二屆中國青年科技獎。
對此,趙書紅表示,根本談不上成功不成功,雖然做出了一點成績,得到了一定認可,但她确實對科研感興趣,“如果你有志做一件事的話,就要有興趣、有夢想,并能夠一直堅持下去。”趙書紅坦承,在基礎研究方面實驗室發出了一點聲音,但這一切全部有賴于學院良好的氛圍以及實驗室良好的團隊,她自己對“推動生産力方面還不是很滿意,希望将來還能加強。”彭中鎮對此也有同感,經常舉出英國科茨沃爾德(Cotswold)豬發展有限公司豬育種學家韋布(Webb)的觀點——“若能把最佳線性無偏預測值(BLUP)、梅山豬和ESR基因的可能效應加以綜合,那麼在下一個10年内,每窩初生活仔數的遺傳改進量将可能達到4頭”來“敲打”趙書紅,提醒她,外國人尚且重視中國豬種質資源的保護利用,我們在進行豬生物技術育種研究時,更要注意發揮我國資源優勢,與傳統育種相結合,與生産實際相促進。
2013年3月4日,婦女節前夕,全省婦女代表座談會上,趙書紅代表全省科技界婦女發言。趙書紅說,我和團隊堅持立足前沿科學,努力探索解決生産中的重大科學問題,趙書紅進而提出,畜牧業在湖北經濟發展中占重要地位,我省是養豬大省不是強省,與世界先進水平相比還有較大提升空間,希望省裡增加投入,實現我省畜牧業持續健康發展。省委副書記張昌爾聽完發言說:“我分管農業,剛才聽了你的發言,下次到華農調研,一定到你的實驗室看看。按照這個思路,湖北省畜牧産業大有可為。”
趙老師、趙媽媽
趙書紅到實驗室比很多學生都早,八點不到,她肯定出現在實驗室,進入“工作模式”,看文獻,想思路,跟學生讨論問題。博士畢業生顧婷說,“很多科研思路等,趙老師都是通過郵件發給我們,發送時間相當的早。”學生經璐感歎,“别人放假是度假,趙老師的假期則是用來看病的。”餘浩回憶,有次到校醫院挂點滴,趙老師還帶上筆記本看文章。“趙老師經常看國際頂尖文章,經常深夜10點後還在工作,她是個純粹的科研工作者。”韋偉說。“趙老師有時間就和我們一起工作,比如帶着我們到恩施的山區采集組織樣,我印象很深。”
“彭中鎮老師有次說,趙老師無論給多少人做報告,隻要三分鐘就能吸引住全場,我是深以為然的。”被趙老師送出國外深造的顧婷,陪趙老師出差時常被她智慧散發出的親和力折服。趙書紅美國訪學期間和學生郵件交流非常頻繁,現在課題組老師不時出國,她就主動承擔起他們學生的指導工作。有時間,趙書紅肯定會在寒假前邀請學生到家裡聚聚,一起吃個團圓飯,動手包頓餃子。實驗室裡有幾個來自印度、埃及、巴基斯坦留學生,趙書紅讓她們成立了語言角,每星期和大家聚在一起交流,提高英語和漢語水平。
趙書紅坦言,她并不算一個對學生特别嚴厲的老師,很少很重的批評研究生。除非某個學生太不像話了,她才批評。有時學生表現和她希望相去甚遠,批評了也未見效果,她會氣得不理他,但過不了多久,趙書紅又主動把學生拉來談心。學生提出的要求,尤其是實驗條件方面,趙書紅都盡量滿足,一次實驗室例會,學生提出水浴鍋不夠用,她馬上派人購買了一台。實際上,如果學生合理安排時間,做好計劃,現有條件下順利完成實驗沒有任何問題。
趙書紅喜歡和學生在一起,她說“那種感覺不錯”。 趙書紅的課堂上,總設法讓學生不打瞌睡。趙書紅說,我喜歡互動教學,課堂就像講故事,學生們聽得很好。我教過雙語課,英文幻燈片,漢語講課,打印材料發下去,大家讀幾分鐘後,就開始提問。 “什麼是家畜育種?”“何為标記輔助選擇?”一步一步引導和互動中,大家對這個熟悉和掌握了。趙書紅笑着說,“上課不能繃得太死,學生累老師累,浪費時間也學不到東西。”
“趙老師帶了多年分子生物學,每次講課她都會重新看一遍PPT,很多地方還會再修改,加一些新理論、技術和方法。”研究生張海昕說,“剛開始做實驗,我們不會,她也親自帶着我們做。”
趙書紅喜歡英語好、誠實、善于交流、耐得住寂寞的學生。她對一名伊拉克學生印象深刻,那學生實驗做的好,好學好問,有問題非弄明白不可。趙書紅分析,可能是經曆戰争的緣故,他們那邊條件不如我們好,因此她非常節約時間,經常淩晨4點左右到實驗室,有時候晚11點還在,三年不到就完成了博士課題,吃得起苦、耐得住寂寞,這些都是科研人員必須經曆的。“在她身上,我看到做科研的堅持精神。”
家住汶川映秀的學生趙雲霞08年地震中失去了母親,趙書紅和課題組一直對她很照顧。2012年7月10日,四川映秀,一場暴雨引發泥石流阻塞道路,趙雲霞所乘車輛困在路上,等待期間,她在網上随意發了條狀态。不多久,得知情況的導師趙書紅給她打來電話,“你們那邊是不是還在下大雨?嚴不嚴重?要不趕緊回來吧,坐飛機回!”趙雲霞很感動。還好情況不嚴重,趙老師又叮囑她時刻保持聯系。
趙書紅很在意和研究生的交流。她覺得導師有責任走進學生内心,并盡力去幫助他們,讓他們學有所成。閑暇時,趙書紅會和學生聊天,問一些最近流行的電視劇或歌曲等,盡量與學生貼近。
2012年新生開學典禮,趙書紅作為教師代表發言,平時不怎麼打扮的她化了淡妝,塗上口紅,描了眼影。周末若有空,趙書紅會拉上實驗室的其他老師去逛街買衣服,盡管這樣的機會一年沒有兩三次。若有時間,她也會盡量給老公和兒子下廚做飯,空閑時她喜歡聽聽越劇或京戲,看看菜譜,包水餃、做幾個小菜。
“國内、國際同行都走的很快,我們壓力很大。”談到未來,知不足的趙書紅很有緊迫感、危機感,“希望我們在基礎研究領域能再發一些影響力更大的文章,一些成果能夠跟育種公司合作進行嘗試和推廣,國際上華中農大在豬基因組和育種方面有更重要的地位、聲音,認可度更高。”