自然界中，绝大多数生命以基因的形式储存传递着自己的信息，基因不仅是生命的密码，还隐藏着许多可以对抗环境挑战的关键武器。
在农业领域，植物病虫害严重威胁粮食的生产安全。当植物“生病”了，除了用各种手段去直接“治病”，科学家们将目光转向了植物自身——通过研究植物基因组，寻找那些能够赋予植物抵抗病原体能力的关键基因片段，从根源出发解决问题，而过程中带来的突破或许还能帮助解决一些人类自身的健康难题。
11月3日下午，浙江省科技馆“科学有观”系列活动《基因密码 创“新”博弈》特别邀请到湘湖实验室生物技术研究院研究员谢文军，在这个收获的季节里，为现场观众和通过直播观看的网友们带来一场关于农业“芯片”的科普分享，一起挖掘绿色生命守护背后的新质生产力。
科普剧《稻香》精彩亮相
再现袁隆平禾下乘凉梦
活动一开始，浙江省科技馆的金牌科普辅导员团队带来了创意科普剧——《稻香》。在刚刚结束的全国科技馆辅导员大赛中，这部剧获得了科普短剧的二等奖。
辅导员们精彩的表演、舞台装置和道具及背景音乐视频的配合，带领大家一起走进了袁隆平的禾下乘凉梦，让大家了解到改变世界的杂交水稻在诞生过程中经历了怎样的艰辛困苦。
袁隆平和他的团队在外界不看好的情况下坚持培育杂交水稻，风雨无阻，熬过了一个又一个春夏秋冬，终于获得成功。辅导员们时而慷慨激昂、时而幽默活泼的表演，将课本上的故事生动呈现，相信所有的观众也能从中更好地体会到什么是科学家精神。
用基因工具为植物治病
DNA里蕴含神奇生命奥秘
博士毕业于哥本哈根大学，在丹麦学习、工作了12年的谢文军，今年夏天刚回国，目前担任湘湖实验室小麦抗病生物学研究组研究员，主要研究方向是作物抗病育种及机理研究和细胞内脂类代谢紊乱引发自免疫疾病机理研究。
谢文军的一大主要研究课题是解决困扰小麦生产的白粉病问题。白粉病是世界范围内危害作物最严重的传染病害之一，相当于植物界的“新冠疫情”，每年作物生产直接损失就高达58-63亿美元。使用农药等传统方式对环境和人体健康都产生不良影响，更好的办法是通过育种使小麦自身能够抵抗这种病。
正如开场科普剧中提到的，大家都知道有杂交水稻，那么为什么没有杂交小麦呢？谢文军介绍，小麦本身就是由三种野草融合产生的物种，基因信息相当庞杂。如果把水稻的遗传信息比作一本“小学教科书”，那小麦的就是一本厚厚的“大字典”。因此要直接解读它的遗传信息，或是利用杂交的方法提升产量，都是相当困难的。谢文军选用了植物学研究中常被作为“模式植物”（具有生长周期短、二倍体植物，基因组小，产生种子多，植株和种子的体型小，方便在实验室种植等优点）的拟南芥来进行研究实验。
利用一种药剂诱变使得拟南芥发生基因突变，筛选出对白粉病具有抵抗性的植株，然后运用基因编辑试剂盒，在大麦中编辑了与上述抗病植株突变同源的基因，使大麦也获得了持久广谱抗性。这个基因编辑的原理就像是用一把剪刀在指定的位置切开，精准插入或关闭掉一些基因，令人大呼神奇。
或许有人想问，植物的抗病研究结果只能用于植物吗？答案是未必。谢文军在对拟南芥进行大麦白粉菌侵染的实验中发现，一些植株产生了意料之外的免疫增强反应。究其原因，这种表现与细胞内的固醇含量有关，这也是谢文军的另一大研究方向。
固醇在动植物细胞当中都有，胆固醇就是一种常见的动物固醇。人类的很多疾病，如动脉粥样硬化、阿尔茨海默症等，与植物细胞因固醇超量积累自杀死亡的机制有类似性，而谢文军的研究与当今世界对这些还未攻克的疾病研究也有某些一致。利用植物作为载体和工具来研究相应药物的工作正在进行中，或许会在将来对人类医学作出贡献。
演讲的末尾，谢文军还分享了他之前在丹麦的工作、生活经历。在安徒生、小美人鱼的故乡研究植物基因是种怎样的体验？一张张照片让大家对脑海里抽象的“科学家日常”有了具体鲜活的感知。
现场互动气氛热烈
送出科普杂志和惊喜种子
接下来进行的互动问答环节，把现场气氛带到了高潮。面对有些“超纲”的专业分享，现场的小朋友在认真听讲之后提出了各种切题而又脑洞大开的疑问。
基因剪刀是如何做到的？基因突变失败的植物会死掉吗？感染了白粉病的小麦口感会有什么变化？植物体内会产生“癌细胞”吗？谢文军一一解答了这些问题，也感慨于大家科学知识的储备与旺盛的好奇心。
浙江省科技馆的老师们还为积极参与互动的新质少年们准备了《科学24小时》合订本。这本由浙江省科协主管的科普杂志深受青少年喜爱，它不仅涵盖了生物学、物理学、化学、地理学、天文学等多个科学领域，还介绍了最新的科学发现、技术进展和各种有趣的科学实验。希望这本合订本能成为这些少年未来探索科学世界的小小钥匙，激发他们对科学的好奇心。
此外，谢文军还送出了一些拟南芥种子，就是之前演讲里提到的实验植物。拿到种子回家的小朋友可以在种植过程中体会一把科学实验的乐趣。
如果你对基因、对植物感兴趣，可以来浙江省科技馆多逛逛，这里都能找到相关的展区。谢文军也在活动后来到了馆内参观，亲身体验了旋转发电、管道乐器、混沌摆等装置。
其中的DNA螺旋装置，是个旋转发电的展项，参与者转动转盘，底部的发电机开始工作，上面的灯带就会亮起来，原理是闭合线圈切割磁力线，线圈中产生电流，从而发电。转盘转动得越快，DNA灯带就会亮得越高，产生的电能就越多。
另外，在这里还要给大家做一个活动预告。还记得那个“向好奇心致敬”的菠萝科学奖吗？每年菠萝都会选出10个好笑又严肃的科研成果。今年，第13届菠萝科学奖又要来啦！这一次的主题是“打破砂锅问到底”，一听就知道，今年的颁奖典礼和食物有关！
11月23日晚，菠萝将在杭州西湖体育馆公布奖项得主并颁奖，今年又有哪些奇葩研究获奖呢？请大家关注浙江省科技馆公众号。除了颁奖典礼之外，22日至24日，在西湖体育馆，还会有科学集市&论坛同步开放，欢迎大小朋友前来，一起体验好吃好玩又涨知识的菠萝吧~
ABOUT“科学有观”
为传承科学家精神，赋能新时代发展，激励引导青少年学习老一辈科学家精神，浙江省科技馆以科学传播责任为驱动，基于核心需求，打造全新科普品牌——“科学有观”。通过科学家讲述科研背后的故事，让科学家精神见人、见事、见物、见精神，可亲、可敬、可感、可学习。
来源：省科技馆、都市快报·橙柿互动
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