大家好，我是田志喜，来自中国科学院遗传与发育生物学研究所。非常高兴今天有机会和大家分享我们实验室

　　说到大豆，我想大家并不陌生。但是不知道大家知不知道，我国每年消耗大豆的总量大约在1.2亿吨，每人每年平均要消耗90千克，也就是180斤。

　　一听这个数字大家是不是很诧异？我们怎么能够消费这么多大豆？因为说起大豆，无非就是豆腐、豆浆、豆油、酱油、毛豆、腐竹这一类我们常见的豆制品。仅仅这些豆制品，就让我们每人每年消耗了180斤的大豆吗？

　　其实，这些只是我们能看到的大豆，还有一些大豆消耗是我们见不到的、隐形消费的。过去的几十年里，我们的生活水平有了大幅度的提高，对肉蛋奶的消费大大提升。据不完全统计，在过去50年间，肉蛋奶以及水产品总产的提升大概有10倍、20倍甚至几十倍。这些畜禽和水产品需要大量的蛋白质作为饲料。而大量蛋白质来自于哪里呢？都是来自于大豆。这就是为什么我们能消费这么多大豆。

　　那我们消费的1.2亿吨大豆，都是我国自产的吗？其实远远不是。我国目前所产的大豆仅仅维持在2000万吨左右，另外的1亿吨大豆主要来自于进口。也就是说我们目前消费的这么多大豆有80%以上依赖于进口，这严重影响了我国的粮食安全。

　　那为什么要进口这么多大豆呢？一个根本原因就在于我们的耕地资源有限。我国的人口占了世界人口的19%，但是耕地仅仅占了世界耕地的8%左右。这就需要我们通过进口粮食来弥补我们耕地的不足，因为我们现有耕地生产的粮食不能满足我国民众的消费需求。

　　大家可能又要问，为什么我们要进口大豆，而不是其他粮食呢？这就要回归到大豆本身的问题：大豆的单产相较其他主粮作物实在是太低了。

　　从图中大家可以看到，目前大豆的单产（单位面积的产量）是玉米、水稻和小麦的三分之一到四分之一。如果我们要实现大豆的完全自主自给，就要用更多的耕地来种植大豆，那就意味着我们要进口更多的水稻、小麦或者玉米，就可能对我们的粮食安全产生更大的影响。所以说，进口大豆是我们现在不得已的战略选择。

　　那大豆单产低的问题是不是自古以来就有呢？它和水稻、小麦和玉米的差距一直这么大吗？其实也不尽然。

　　回顾一下过去60年里水稻、小麦和玉米以及大豆的单产变化情况，大概可以看到，玉米、水稻和小麦的单产有了大幅度提高，而大豆的单产基本稳定在一个比较低的水平，没有实质性的提高。所以我们需要通过育种来大幅度提高大豆的单产。

　　针对这个问题，2011年我从国外做博后回到国内之后，就建立起了自己的实验室，并且把提高大豆单产作为实验室的一个主要目标。同时也为我们实验室写了一个标语“为中华大豆之崛起而奋斗”，以此来激励实验室里的每一个人。

　　在这十几年间，我们得到了很多来自老师、朋友以及同学的帮助和支持。这是种康老师给我写的一幅字，内容是毛主席《七律·到韶山》其中的两句“喜看稻菽千重浪，遍地英雄下夕烟”。

　　我特别喜欢这两句诗词，因为诗句的第一个字“喜”正好是我名字的最后一个字，而“菽”就是大豆的意思。两句诗描绘了一位农民兄弟从田间耕作回来，看到了一片丰收的景象，内心感到十分喜悦和欢乐，和我自己的工作也十分契合。

　　我们采用的是一种叫设计育种的方法，希望把基础科学研究和现在的育种结合起来，真正走到一个更快的路径上。

　　首先解释下什么叫育种，其实就是培育一个新的作物品种。在进行品种培育时，我们往往都希望达到一个最佳状态，就是把最好的高产、优质以及抗逆（抵抗不利环境的能力）都聚合到一个材料里边，成为一个超级品种。

　　要想得到这个超级品种，我们就要知道是哪些基因在控制这些性状，怎么才能够使得它高产、怎么才能优质。

　　为了得到这些基因，我们采用了关联分析的策略。我们首先会选取很多种大豆的材料，来评价哪些材料是抗性比较好的、哪些材料是品质比较好的、哪些材料是高产的。同时，我们还会去研究它的遗传信息，研究它的基因在不同材料里是如何变化的。

　　然后，我们把这些材料的性状变化以及遗传变化结合起来，做一个相互关联。就能知道是哪一个基因位点的变化使它高产，哪一个基因位点的变化使它优质。这样，我们就能清楚地知道每一个性状是如何被调控的。最后，再把我们想要的性状所对应的基因都聚合起来到一个品种里，就形成了设计育种。

　　总而言之，设计育种基本分三步走。第一步就是对种质资源做筛选评价，以及对它的基因组做分析。第二步就是根据这些信息，找到控制特定性状的基因网络。第三步就是把这些知识聚合到一起进行设计，培育新品种。

　　那具体而言，第一步就是要收集材料。大豆其实是原产于我国的作物，最早在我国被驯化，而后才传播到世界各地。中国是大豆的起源国，因此有着丰富的种质资源。

　　回国之后，我做的第一件事就是要收集这些种质资源。在这个过程中，我也有幸得到了很多老师的支持，于是在2011年就收集到了100份左右的材料。

　　这是我第一年种地的照片。大家可以看到，我满怀希望、欢天喜地地去种材料了。种到地里后，我就等待着收获。

　　但是结果呢？这张图大家可以看到明显分为两部分，上面一部分长得郁郁葱葱，下边一部分长得七零八落，好像很多材料都没有长出来。为什么有这种区别呢？

　　因为上面那片地是我们研究所一位研究大豆的老先生种的地，他种的就比较好。而下边这个是我种的地，当时我根本就不知道怎么种大豆。

　　这在我们所也成为了一件乐事。有人开玩笑说，我不用去看、也不用去问，只要是长得不好的，一定是田老师种的地。

　　那能怎么办呢，我只能去学习种地，向老先生学习，慢慢地就学到了种地的经验。当然，在这过程中，我们也创制和收集了很多材料。

　　经过大概七八年的努力，我们现在已经收集了3000份材料，自己也创制了5万份材料。仅仅是这些材料种成这样一行一行的样子，就需要100亩地了。我们现在种得也非常漂亮，可以看到地里都郁郁葱葱的。上面那些斑斑秃秃的其实也并不是种得不。