“呀！北斗七星。咦，居然是7颗豆子。”
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7月8日，北京师范大学附属实验中学孙奕飞同学在家中从中国科学院大学（以下简称国科大）数学科学学院副院长郭田德手中接过自己的高考录取通知书，他的录取专业是电气工程及其自动化。这也是国科大发出的第一封2023年本科生录取通知书。当孙奕飞打开红色通知书扉页，看到北斗七星造型的7颗金色豆子时，发出上述惊叹。
这是七颗产自吉林西部盐碱地的大豆，它们名叫“东生118”，是由中国科学院东北地理与农业生态研究所（以下简称东北地理所）的师生们用7年时间精选培育的耐盐碱新品种，是中国科学院“黑土粮仓”科技会战的重要成果之一。
“希望你在收到录取通知书的时候，已在心中埋下一粒科学的种子，把‘科技创新’作为永恒的理想追求，把‘服务国家、造福人民’作为一生的前行方向。”中国科学院副院长、党组成员，国科大党委书记、校长周琪院士在致2023级本科新生的信中如是说。
7月5日，《中国科学报》记者来到东北，不仅在盐碱地里见到了“东生118”大豆，还见到了孕育该品种的东北地理所研究员、国科大博士生导师冯献忠及其团队，请他们来讲述关于国科大本科生录取通知书里七颗大豆背后的科研故事。
在盐碱地里播种希望
“盐碱卤水硝，谁种谁遭殃。”在吉林省西部的农村流传着这样一句民间俗语。
只因这里有近400万公顷的盐碱地，广袤的土地泛着白花、寸草难生，更别说种庄稼了。
2014年以来，东北地理所研究员冯献忠带领团队多次来到吉林西部盐碱地进行实地考察。看着大片的盐碱地，冯献忠暗自寻思：“如果在盐碱地里种大豆，不仅可以让盐碱地变良田，给农户带来丰收的希望，还可以解决国家大豆紧缺的燃眉之急。”
为什么要在盐碱地里种植大豆？“大豆的祖先——野生大豆是可以在盐碱地里生长并存活的，如今生产上使用的大豆品种也是野生大豆经过人工选育而成的。”冯献忠告诉《中国科学报》，“我国大豆资源丰富，在众多的大豆品种中肯定留存有大豆祖先抗盐碱的能力。”
从那以后，冯献忠团队开始关注耐盐碱大豆品种选育攻关工作。为培育出耐盐碱的大豆新品种，团队将2000多份大豆资源种在中重度盐碱土壤中，最初能活下来的只有十几份。
这可怎么办？冯献忠并没有泄气，反而非常知足地将这些活下来的大豆视为珍宝。“我们以这些品种作为耐盐碱种质，经过配置组合、杂交、后代筛选鉴定，就可以培育耐盐碱大豆品种。”他说。
近10年来，冯献忠带领团队先后建成40万个株系的大豆突变体种质资源库和大豆多基因聚合技术平台，并建立了以育种方案全基因组选择设计、育种后代基因芯片选择和加速育种的大豆分子设计育种平台。
利用上述研究平台，冯献忠团队对存活下来的十几份大豆资源进行基因测序分析，最终找到了大豆种耐盐碱的强效基因。2021年，团队选育的首个耐盐碱大豆品种“东生118”通过审定。
“做点对国家有用的事情”
“搞科研还是要做点对国家有用的事情。中国是大豆的发源地，现在我们国家的大豆生产出现危机，你所学的知识应该能够用到这方面。”中国科学院院士许智宏的话一直萦绕在冯献忠的耳边。
2007年，冯献忠在英国詹姆斯·因内斯科学研究中心从事早期植物系统生物学研究工作，许智宏的一番劝导坚定了他回国的信念，为祖国的农业发展贡献一份力。同年，冯献忠加入山东师范大学，开展利用计算机建模研究植物生长发育基本规律和利用系统生物学手段进行大豆分子设计育种。
随着研究的深入，冯献忠逐渐将大豆分子设计育种研究作为自己的主攻方向。2012年，他受邀来到中国大豆的主产区——东北，加入中国科学院大豆分子设计育种重点实验室。
“传统育种比照顾孩子还费功夫，特别是遴选品种的过程必须要纯手工处理。”在中国科学院“黑土粮仓”科技会战长春示范区的大豆品种选育及筛选基地，东北地理所高级工程师冷建田指着一株豆苗告诉记者，“人工杂交育种靠眼睛和经验来判断，一株一株手工筛选，一人一天从早干到晚只能杂交几十株。”
如今，在东北地理所种质楼的实验室里，冯献忠团队正在搭建一座表型组平台。“利用传统杂交育种来培育新品种，整个周期需要经历10代，在室外自然条件下生长需要10年。利用分子设计育种技术和表型组设备平台，按照大豆生长不到3个月的成熟周期，1年能生长5代，高效缩短了大豆新品种的选育过程。”
“分子设计育种的前提是明确基因的功能，找出大豆基因之间最好的组合方式。”冯献忠告诉《中国科学报》，“表型组平台不仅可以让我们抓取到各种大豆基因，比如高油、高产、高蛋白等，还可以根据不同基因匹配来设计，更高效地实现大豆品种的更新换代。
“与玉米亩产1000公斤相比，我国大豆的平均亩产仅有130公斤左右。”冯献忠希望通过改良大豆高产基因和株型结构来增加大豆产量。
2022年10月，吉林省松原市前郭县查干花镇八家子村的盐碱地迎来了大豆的丰收。专家现场对225亩盐碱地大豆实打实收的测产结果显示，“东生118”在未改良的中重度盐碱地示范亩产150.4公斤，高于全国大豆130公斤左右的平均亩产。
科教融合共育“金豆子”
“东生”系列大豆诞生于20世纪90年代，在一代一代育种人的努力下，已经发展成为国产大豆中的佼佼者。
《中国科学报》从东北地理所获悉，该所先后培育“东生”系列大豆新品种31个，目前的种植面积约为1600万亩/年，约占东北地区大豆种植总面积的1/6，累计推广5000万亩，增产20亿斤，增收40亿元。
“‘东生118’是在高油、高产全基因组选择模型基础上，设计的苏打盐碱地耐盐碱大豆培育方案，未来我们还将采用人工智能育种平台培育更多大豆新品种。”冯献忠告诉记者，“很高兴‘东生118’大豆新品种以北斗七星的造型出现在国科大本科生的录取通知书里。”
爱迪生曾说过，惊奇就是科学的种子。“钻研科学，既要仰望星空，探索未知，又要脚踏实地，直面困难。”冯献忠希望这7颗大豆在给国科大本科生带来惊奇的同时，萌发他们心中探索科研的种子，在北斗七星的指引下，长出希望之叶、绽放青春之花、收获成功之果。
“本科生就是我们学校的‘金豆子’。”国科大副校长杨国强在接受《中国科学报》采访时介绍了录取通知书的构思，“学校每年只招收400名左右本科生，今年是本科生招生的第10个年头，由‘东生118’大豆组成的北斗七星寓意国科大可以为本科生提供最好的科研土壤，帮助他们种下属于自己的科学种子，为其指引前行的方向。”
在今年的毕业典礼上，作为国科大培养单位的100多家中国科学院下属研究院所的旗帜列队入场，以这种特殊方式诠释了国科大“科教融合”的办学模式。
杨国强介绍，即将加入国科大的2023级本科新生也将依照惯例，跟随一位学业导师进行学习，在导师带领下进入其实验室，与实验室的研究员、副研究员以及博士生、硕士生一起进行科研实践，为将来可能从事的科研工作夯实基础。
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