继Science文章后 桑涛博士又发新成果

　　

生物通报道：出生于重庆南岸区的桑涛博士1989年在上海复旦大学硕士毕业后，前往美国留学，获博士学位，受聘美国密歇根州立大学植物学系，后任终身教授。

在2006年桑涛教授小组发现了第一个被鉴定控制作物落粒的数量性状主效基因：水稻落粒基因sh4，其基因中的一个氨基酸替换，从而启动了水稻家化过程。这一替换变异恰到好处地控制了谷粒从梗上脱离，使得水稻不容易掉粒而保证正常发育以及收获，并且又允许在收获时将谷粒与谷梗分离而为人类所用。这一发现第一次揭示了控制谷物类掉粒的基因，为今后利用生物技术进一步提高粮食收获的效率提供了重要的遗传学基础。

近期桑涛博士与中科院植物研究所葛颂研究组合作，再次对水稻落粒基因sh4的群体遗传学分析，揭示了选择对该基因影响，并探讨了水稻驯化的速率和可能机制。该成果发表在最近一期New Phytologist（2009, 184: 708－720）杂志上。

研究人员通过选取籼稻和粳稻（Oryza sativa ssp. indica和O. sativa ssp. japonica）代表性品种以及代表水稻野生祖先种O. nivara和O. rufipogon的群体样品，他们对控制水稻落粒的两个位点sh4和qSH1的变异进行了研究，发现不落粒sh4的等位基因在所有栽培稻中都被固定下来，多态性极低。进一步的系统发育和群体遗传分析表明，sh4等位基因为单次起源，在水稻驯化过程中通过人工选择而得以固定。相反，对qSH1的选择在栽培稻indica和japonica中都不明显。

进一步的分析表明，人类对sh4基因的选择很强，以至于该基因在100年内就被固定在栽培稻的居群中，因此推测考古学所报道的不落粒表型的缓慢固定可能是由于在水稻培育的早期对变异相对较弱的选择，而不是对于sh4的选择。该研究从基因进化的角度为揭示栽培稻的起源提供了重要资料。

附：

桑涛：重庆的性格让他成功留学美国

故事导读

　　桑涛，40岁，美国科学家，出生于重庆南岸区。

　　受母亲影响，桑涛自幼酷爱自然科学，1989年在上海复旦大学硕士毕业后，前往美国留学，获博士学位，受聘美国密歇根州立大学植物学系，后任终身教授。

　　今年3月，在经过5年的潜心研究，桑涛揭开了一万多年来养活人类的主要粮食——谷物类（如水稻、玉米、小麦等）作物不掉粒的科学秘密。论文一发表，权威杂志《科学》（Science）立即在网上采用特快方式报道，随后又以封面文章刊载，引起全球极大反响。

　　“这得感谢家乡对我的培养。”昨日，记者通过国际长途电话和电子邮件等方式采访了住在美国的桑涛。



自幼酷爱自然科学

　　“老师的一句‘不知道’影响了我一生……”

　　“我小时候就酷爱自然科学！”桑涛用普通话侃侃而谈，语气和蔼、谦逊，并随时保持着科学家的严谨。当谈起重庆的生活，他仍显得激动不已。

　　1966年，桑涛出生于南岸区龙门浩，父亲在南岸区党校工作，母亲是南岸区农业局的公务员。读书后，在当时松散的教育体制下，他虽与大多数同学一样，也上南山掏鸟窝、下长江抓鱼，但对学习却非常感兴趣，特别是自然科学，一本《十万个为什么》更是被他翻烂了，还经常在家做一些如一张纸在大气压下承受一杯水重量等小实验。当时，母亲因工作需要，时常到田间地头推广农业科技，如利用昆虫的趋光性，在稻田里点上一盏灯，下面摆上一盆药水等方式进行灭虫，跟着母亲做这样的事成了桑涛最大的快乐，也正是这些在田野和山林中对大自然的接触激发了桑涛对植物学的热爱。

　　桑涛说，因时间太长，他读书时发生的很多事情已记不清楚，但“老师的一句‘不知道’让我至今记忆犹新，无形中也影响了我一生！”那是读初中时，有一次，自然老师在讲到DNA的一个问题时说：“这个问题我不知道，等你们长大以后再去搞明白！”原来自然界中还有这么多问题是人类的认知空白，这更加坚定了桑涛想当一名科学家的愿望。

　“他小时最大特点就是专注。”重庆交通大学人文学院党总支书记祝天钧是桑涛的亲舅舅。他告诉记者，桑涛小时候干事特别专注，家里大人聊天，桑涛能静静地坐在一旁听几个小时。有一次，他带着不到十岁的桑涛到成都旅游，面对连不少成人都搞不明白的历史问题，桑涛却在导游的讲解下听得津津有味。

　　小学毕业后，桑涛先后就读了川外附属学校、90中学（现龙门浩职业中学），后于1982年从重庆一中高中毕业，考上了上海复旦大学生物系植物学专业。



出国留学

　　有一次，他将研究成果寄到国外发表时才被告知，别人早已研究出来了。这让他深受打击。

　　桑涛说，本科毕业后，他又考上了复旦大学研究生，主攻植物系统进化学。其间，他感受到了科研带来的快乐，开始没日没夜地跑实验室，查文献。

　　有一次，他经过艰苦努力，写出一篇有关系统发育重建的理论方法的论文，自认为水平不错，立即找到学计算机的同学制成软件，邮寄给国外刊物。不久，他收到国外审稿的回信，怀着激动心情开打一看，岂料对方说这一课题在80年代初就已有人研究出结果。这让桑涛深受打击，也让他看清了国内在该研究领域与国外的差距。

　　1989年，桑涛硕士毕业，分配了工作，但他没有心思上班，而是一心想实现对科学的追求。此时，美国俄亥俄州立大学恰好向他发来邀请函，并提供全额奖学金，这让他兴奋不已，便于1990年前往美国留学。

　　后经5年努力，1995年桑涛在美国俄亥俄州立大学获得博士学位，而在博士论文还没答辩之前，他就经“百里挑一”的残酷竞争，应聘上了美国密歇根州立大学植物学系的助理教授，随后他在哈佛大学做了一年博士后，才返校任职，现已升任为科研实力强劲的密歇根州立大学植物学系终身教授。



跑遍了半个地球 充满痛并快乐的研究　　

　　桑涛在完成教学任务的同时，全身心投入到了研究中。为收集植物标本和研究材料，他几乎跑遍了半个地球，其中辛酸难以想象。

　　有一次，他独自背着行囊到青藏高原采集植物标本，因地处偏僻，无公共汽车，他便搭乘顺路的货车，沿着川藏线连夜赶路，沿途多次遇到塌方、泥石流，好几次与山上滚落下的石头擦肩而过，后好不容易看见要翻过一座大山，车子突然熄火，他下车忍受着寒冷和高原反应带来的身体不适，推了好几公里的车才平安脱困。“现在回想起当时的情景，我仍感到后怕。”桑涛说，类似情形在他的野外工作中时有发生。

　　野外工作遇到的困难毕竟是一时，然而一度时间的科研经费短缺更是压得他几乎喘不过气来。2001年初，在强烈的兴趣驱动下，他对自己的研究领域进行了重大调整，由原来的植物系统进化学转变到种群遗传学和分子遗传学。这是一次全新的转变，他不但需要重新学习新的知识，更重要的是在新领域创造出成果需要一段过程，科研经费也因此短缺。一度，桑涛不得不亲自洗实验仪器。幸亏，密歇根州立大学有关负责人得知他的研究课题，对他十分有信心，从学校内部资助了他一笔钱，才使得他的研究得以继续下去。

　　“搞研究是辛苦的，但当你全身心投入进去后，其中快乐又是难以用语言表达的。”桑涛回忆起那段艰苦而快乐的经历感慨不已。



取得重大成果

　　他的发现为今后进一步提高粮食收获提供了重要的遗传学基础。

　　桑涛全身心投入研究后，在《科学》、《美国科学院报》（PNAS）等学术界权威刊物发表多篇有重要影响的论文，被人广泛引用。同时，他还与中国科学院建立了广泛联系和合作。

　　特别是进入新领域后，桑涛将研究重点放在养活人类的主要粮食——谷物类作物上。众所周知，水稻等作物在一万多年前是由野草家化而来，这一家化过程是人类文明得以发展的重要一步。而这些作物在家化过程中最重要的一步是：只有不掉粒才能保证收割。对此，一直以来人们虽知道在选择种子时选择不易掉粒的种子，但对有关水稻不掉粒性状的基因分子基础还不得而知。

　　桑涛与他的研究小组通过成千上万次实验，突破了大量技术难关，并做出了一些甚至连同行也认为不可能完成的实验。最终五年磨一剑，桑涛发现我们祖先不经意选择了一个至今未知功能的基因中的一个氨基酸替换，从而启动了水稻家化过程。这一替换变异恰到好处地控制了谷粒从梗上脱离，使得水稻不容易掉粒而保证正常发育以及收获，并且又允许在收获时将谷粒与谷梗分离而为人类所用。桑涛领导的这一发现第一次揭示了控制谷物类掉粒的基因，为今后利用生物技术进一步提高粮食收获的效率提供了重要的遗传学基础。

　　桑涛的这一科研成果在今年3月出来后，《科学》杂志接受该论文后仅用了9天时间，立即通过特快报道，在网上刊载出来，后又将该论文作为封面文章进行刊载，足以显示该发现的重要性。成功得益于重庆性格

　　他为自己是一个重庆人感到骄傲，至今他无论走到哪里都说自己是重庆人。

　　“一个人只要踏实、热情、执著地做自己喜欢的事，就一定会取得成功。”桑涛说，其实成功并不难，只要你充满热情，踏踏实实、勇往直前地去干自己喜欢干的事情，都是会取得成功的。

　　桑涛并不认为他是天才，现在取得的成功是与在重庆接受的教育以及作为重庆人共有的执著、坚毅的性格特点分不开。

　　目前，桑涛虽然已加入美国国籍，但他仍为自己是一个重庆人而感到骄傲，至今他无论走到哪里都说自己是重庆人。

　　桑涛的舅舅祝天钧证实说，桑涛虽住在美国，那里有他的家庭和事业，甚至繁重的科研压力，但他仍经常回来，他特别喜欢下围棋、踢足球、打桥牌，几乎每次回来都要与亲友较量几番，今年“五一”他就回到重庆与亲友团聚。