華人科學家團隊合作研發全新技術 「肥胖蛋白」改造出「超級植物」

（大公文匯全媒體記者 劉凝哲 北京報道）如果讓植物獲得了動物體內的「肥胖蛋白」，植物會變「胖」嗎？來自芝加哥大學、北京大學、貴州大學的華人科學家團隊日前給出肯定的答案：植物不僅會增產變「胖」，還會具有更強大的生長能力、抗旱能力、固碳能力，為人類社會帶來更多的應用可能。這項全新的重要技術不是人們傳統認知中的DNA轉基因技術，而是對「RNA表觀遺傳學」的發展應用，可能將在農業和生態領域大放異彩。

日前，美國芝加哥大學何川課題組、北京大學賈桂芳課題組與貴州大學宋寶安課題組在《自然—生物技術》上發表一項重要進展：首次開發了利用RNA表觀遺傳修飾N6-甲基腺嘌呤（m6A）直接提高植物生物量、產量和抗逆性的新技術。通俗來講，就是用FTO這種主要存在於動物體內、調控動物生長發育且與肥胖有關聯的蛋白，轉入植物體內後，能調控植物的多種表型，特別是會讓植物的產量、生物量變大。

這一技術的最初試驗結果顯示，是通過在水稻和馬鈴薯植株上添加FTO蛋白，實驗室內的水稻單株產量增加達3倍之多。而在田間，水稻和馬鈴薯的產量和生物量也顯著增加了約50%。植株明顯更多，長出更長的根繫，並能更好地抵抗乾旱，這些植物的光合作用效率也有很大提高。

2010年，著名華人化學生物學家何川首次提出「RNA表觀遺傳學」的猜想，在生命科學領域引起重大反響。而這項「超級植物」技術，就是他們在開展RNA表觀遺傳學研究時，意外摘得的一枚果實。「改變真的是巨大的。更重要的是，這個技術目前幾乎適用於我們迄今為止嘗試過的各類植物，這也是一個非常簡單的方法」，何川在接受本報專訪時表示，這是一項不同與改變DNA的轉基因和CRISPR基因編輯的全新技術，在賈桂芳課題組目前已經能實現在植物的發育早期就「扳動開關」，提高產量，同時避免轉基因。

「這是一項非常令人興奮的技術，它有可能幫助解決全球範圍內的貧困和糧食安全問題，同時也可能有助於應對氣候變化」，諾獎得主、哈裏斯公共政策學院教授Michael Kremer如此評價。在植物生理學家、中科院院士種康則認為，這項研究很有意思，它激活了植物內部本身存在，人們之前一直不了解的開關，這意味着RNA表觀遺傳學技術可能將在農業和生態領域大放異彩。

何川認為，這項「超級植物」的技術應用前景非常廣闊。人類有很多依靠植物提供的原材料，比如木材，造紙、橡膠等產業，這樣的技術提供了答覆提高各種各樣的生物量的可能，助力人們獲得更多的植物原材料。「超級植物」同樣具備抗旱等特性，這就讓它在防風固沙、修復草原森林等方面的應用也可以期待。不過，何川也強調，「超級植物」是一項全新的技術，在安全性方面需要客觀評價，尤其是涉及到的食用植物等方面，還需要科研工作者與國家相關部門共同進行嚴謹，客觀的評估和考量，再進行應用。

科研須打通基礎研究到技術落地的「通路」

美國芝加哥大學化學系終身教授何川，是國際著名華人化學生物學家。他從中國科學技術大學畢業後赴美留學，獲得麻省理工學院博士學位，再受聘於芝加哥大學化學系任職至今。在何川的學術生涯中，他長期關注祖國的科研進展，在國內曾經擔任北京大學合成與功能分子生物中心主任，為中國培養大批人才之餘，也為國內的科研氛圍建言獻策。2020年，何川擔任有「中國民間諾貝爾獎」之稱的未來科學大獎科學委員會輪值主席，與志同道合的科學家們一起探索國內科學獎勵的新模式。

「中國過去幾年的生物技術和生物學發展是很快的，現在中國廣大從事生物科學研究的科學家們，不再是以發文章為目的了，而是轉向做真正有意義的工作，探求有科學意義的新知識和實際應用的新發現和方法，這已經成為當前中國國內科學界的共識，也擁有了一套相對比較完善的評價體系。」

在何川看來，當前中國生物學界很重要的一點是，真正打通基礎研究與生物學技術落地應用之間的壁壘，讓科研成果盡快落地、拉動經濟、造福人類，這將是中國需要面臨的關鍵問題。如同發現「超級植物」的「FTO開關」一樣，中國在科研成果的轉化上也需要這樣一個「加速開關」，盡快實現前沿科學技術在現實生活中的應用。

「超級植物」技術可能應用領域

1、作物增產：可能可以應用在不同作物，例如飼料作物等方面的增產。

2、提高植物原材料供應：可以提高木材、橡膠等植物的生物量和生產速度，促進造紙、輪胎等行業的發展。

3、助力生態修復：「超級植物」擁有更長的根，適合在乾旱地區存活，可以應用在防風固沙，修復草場、林場等生態領域。「超級植物」同時還有更多生物量和更強的光合作用，可能可以助力未來達到零碳目標。（記者劉凝哲 整理）