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大豆基因引發平等之歌

2017/10/6 — 18:19

林漢明教授花二十年時間鑽研大豆,成功破解31種大豆的基因序列。

林漢明教授花二十年時間鑽研大豆,成功破解31種大豆的基因序列。

【文:呂惠如;圖:香港電台】

隨著人口膨脹,糧食需求大增,但面對氣候惡化、劣質土地、環境與農田的互動競爭等因素,如何保障糧食安全、發展可持續農業,成為研究農業的科學家努力解決的目標。中大生命科學學院教授林漢明花 20 年時間深入研究大豆,成功破解 31 種大豆的基因序列,培育出耐鹽抗旱的新大豆品種,目的除了幫助發展可持續農業,更期望可借大豆來令人人更為平等。

尋回失落野生基因

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大豆在《詩經》中被稱為「菽」、「荏菽」,它源於中國,約於 3,000 至 5,000 年前開始成為田間作物。 19 世紀後期,它漂洋過海到美國落地生根,之後再傳到巴西、阿根廷等地,成為這些國家的重要出口。由最初的野生品種,經過千百年的人工培植,再馴化成今日片片農田裏的大豆,令很多大豆原有的基因,已在馴化的過程中消失。但當面對乾旱天氣、鹽鹼地等不利耕作的因素,大豆需要有耐鹽、抗旱等抗逆性,才能適應不同環境、增加產量。當中的破解方法,便是通過研究、對比野生大豆和現代大豆的基因,以尋回現代大豆一些經已失落的抗逆基因,用來改良大豆品種。而林漢明教授的大豆研究,貢獻亦正正在於此。

糧食安全問題成為近年科學家所關注的課題。

糧食安全問題成為近年科學家所關注的課題。

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林教授最初選擇專注研究大豆,背後有一段故事。 1997 年,他自美國逆流回港,任職於母校中文大學,後來認識了中國農業科學院研究員邵桂花,受到啟發。「她用大半生做大豆的耐鹽研究,即使條件艱苦亦沒有放棄。她覺得自己可能無法找出答案,我便說:不如我試著運用分子生物學的知識來幫忙。」之後,他和研究團隊花了十多年時間不斷研究,終於在 2010 年,以分子標記技術完成 17 種野生大豆和 14 種人工培植大豆的基因序列。 2014 年,團隊成功辨識出大豆的抗鹽基因,並與甘肅省的科研機構合作,培育出新的抗逆大豆品種隴黃 1 號、 2 號,並獲國家正式審批。

林教授(右二)與甘肅省農科院合作,成功培育出新的耐鹽抗旱大豆品種隴黃1號、2號。

林教授(右二)與甘肅省農科院合作,成功培育出新的耐鹽抗旱大豆品種隴黃1號、2號。

受啟發改良鹽鹼地

吉林省查干花鎮的土地是一片鹽鹼地,某些地區酸鹼值高達 10 。為了幫助改善土質,林漢明嘗試在這裏種植抗鹽大豆,雖然大豆苗最終被動物吃光,但卻有更年青的一代接棒。中國吉林大學植物科學學院教授張世宏,十年前曾在中大做後博士研究,他因受到林教授啟發,回到吉林後便開始致力研究如果修復鹽鹼地。張教授道:「林教授不止關注抗鹽的機制,更關注實際的應用,包括選育抗鹽的品種。當回到這邊的實際環境,我們才能想到,既要種植抗鹽鹼植物,也要在土壤上去改造。」

林教授希望幫助改善查干花鎮的鹽鹼地問題,令這裏開出片片綠田。

林教授希望幫助改善查干花鎮的鹽鹼地問題,令這裏開出片片綠田。

香港強項助阿根廷

阿根廷的大豆生產量佔全球第三位,但因農民陸續減少使用傳統的輪耕(輪流種植不同作物)方式,加上過度使用農藥,現正面臨抗藥性野草入侵田間的問題。林教授專程飛往當地,與阿根國家農業科技研究所人員交流心得,研究如何合力解決問題。對於這次合作計劃,林教授指可以發揮香港強項:「我們的強項在於基因組序列和遺傳研究,可以提供一些這裏不算最強的項目,例如如何利用基因組數據,與及和環境的互作關係,用科學來解釋並指出一個更好的處理方向。」

林教授(圖右)與阿根廷國家農業科技研究所人員交流大豆知識。

林教授(圖右)與阿根廷國家農業科技研究所人員交流大豆知識。

出身引發平等思想

林教授經常奔走於實驗室和大豆田間,一切辛勞的終極目的,都是為了令人人更為平等,而這理念背後,與他出身自草根階層大有關係。「從屋邨小學,升讀中學名校,遇到不同階層的人,有同學相對較有錢,見識多、英語好,衣著等各方面都比我好,令我感到有點自卑。但我的出身卻令我更加關注不同的人,覺得人人生而平等,只是所處環境不同。」研究大豆,可以讓農民在劣質土地上種出一片綠,令貧困的人們可以有機會吃得飽、改善經濟條件、生活得更平等,因而成為林教授持續努力的目標。

順應自然做到最好

雖然走在科技尖端,但林教授卻一直抱持傳統的「天人合一」思想,對大自然生出一份謙卑。「最初研究生物科技,會有點自以為了不起。但當走進一片土地,面對大自然力量,發現很多困難並非單憑個人力量可以克服,你在大地面前,會變得謙虛。其實我們只是在順應大自然,留意它的規律,並在這些規律下,嘗試做到最好。」

此外,他不時通過教學、科普講座來達到承傳的目的,不過想要傳承的卻不止知識,還包括嚴謹的治學精神,以及人文關懷的思想。「科學發展便是如此,正如人類文明向前,亦是靠一代代去承傳,不斷發展。希望大家並非從自我中心出發,去看待一次的成敗,而是站在長遠的時空中,去看它能否改善人類社會、提升文化素質。」

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香港電台電視節目《我們的科學家》將於10月8日晚上9時在港台電視31及31A播出。港台網站 tv.rthk.hk 及流動應用程式 RTHK Screen 同步直播及提供節目重溫。

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