玉米是中國榜首大糧食作物，年產量佔全國糧食總產量約四成。多年來，國家玉米改进中心主任、中國農業大學農學院作物基因組與生物信息學系教授賴錦盛深耕種業研讨，帶領團隊面向玉米這個重要農作物開展研讨，在基因測序、基因編輯和生物育種等領域获得了多個“從零到一”的打破。
本世紀初，被譽為生命科學“登月計劃”的人類基因組草圖发布，點燃了基因組學的“榜首把火”。隨后，玉米等多個物種的參考基因組序列草圖相繼发布。但是，由於基因組的高度復雜性，全球科研人員一向沒能實現對復雜生物的全基因組探究。
科學家為什麼要探究玉米等物種的基因組？賴錦盛介紹，種子在農業產業鏈處於頂端方位，也是農業產業中最能體現科技含量的領域。基因組測序作為重要的基礎作业，能夠為作物遺傳改进供给豐富的遺傳信息，推動種子培养技術創新。
1996年，賴錦盛赴美國新澤西州立大學從事博士后作业，師從美國科學院院士喬基姆·梅辛教授。
“他是全球分子生物學和基因組測序的奠基人物，在美國玉米基因組測序和其他物種基因組學研讨領域做了很多開創性作业。”在導師的啟發下，賴錦盛回國后繼續開展玉米基因組學研讨。
2006年，賴錦盛來到中國農業大學任教。2009年，他掌管的“玉米基因組學與分子育種”課題開啟﹔本年6月，賴錦盛團隊在國際期刊《天然·遺傳學》上發表了論文《玉米全基因組一切染色體端粒到端粒完好無間隙組裝結果》，實現了在一切復雜動植物基因組中初次真实意義上的全基因組完好無間隙組裝。
這篇論文被譽為基因組組裝和基因組學研讨領域“裡程碑式”打破，研讨效果補全了國際玉米基因組草圖自2009年发布以來尚存的幾萬個“空白”區域，霸占了復雜動植物基因組組裝的“最终一道難題”。
“登上月球之前，人類總有一個‘月球夢’，玉米基因組測序便是我的‘月球夢’，這是一個科研人員天性的猎奇。”賴錦盛說。
2019年，喬基姆·梅辛猝然離世，未能見到這項效果问世，這讓賴錦盛頗為遺憾。為此，他在論文的致謝部分特別標注：謹以這項研讨效果紀念導師。
作為生物育種領域的顛覆性技術，基因編輯技術在全球范圍內得到廣泛關注和應用。賴錦盛說，用“基因剪刀”切开晦气的基因，去除不良性狀——這是基因編輯技術的一項根本應用。
賴錦盛介紹，所謂“基因剪刀”，其實是能夠精准剪切生物體遺傳物質DNA的“基因編輯核酸酶Cas蛋白”，通過對目標基因進行靶向剪切，實現對生物基因組的精准微調，從而加速培養出具備高產、優質、抗逆等優秀農藝性狀的作物。
2012年，法國科學家埃瑪紐埃爾·沙爾龐捷和美國科學家珍妮弗·杜德納一起開發了Cas9基因編輯技術，並於2020年獲得了諾貝爾化學獎。隨后，科學家進一步開發了Cas12a等基因編輯技術。但長期以來，這些基因編輯技術的中心專利，也便是“編輯器”，被少數國家壟斷。為了推動實現“種業科技自立自強、種源自主可控”的目標，2015年起，賴錦盛率領團隊投入“基因剪刀”的研發作业。
賴錦盛將研發“基因剪刀”的過程归纳為“兩步走”：先是在數量眾多的微生物宏基因組中尋找有潛力切开基因的“剪刀”，然后用實驗驗証哪一把“剪刀”能夠實現精准切开。
“研發作业無異於‘大海撈針’。”賴錦盛說，前期研讨基因組學的經歷幫助他在基因組大數據发掘技術上获得打破。2021年，賴錦盛團隊成功研發出兩把屬於中國的“基因剪刀”——“基因編輯新式底盤核酸酶Cas12i和Cas12j”，彌補了中國在基因編輯底盤东西領域的技術空白，打破了國外的技術壟斷。
现在，Cas12i和Cas12j已獲得中國內地、中國香港地區專利授權和日本專利授權，但賴錦盛仍不滿足：“Cas12i和Cas12j的編輯功率還有必定提高空間，對應的衍生技術體系和應用生態也尚待完善。此外，還需求研發更多新的基因編輯底盤东西，以滿足農業和醫療領域基因編輯多樣性和個性化的需求。”他說。
本年中心一號文件提出，要加速玉米大豆生物育種產業化脚步，有序擴大試點范圍，規范種植办理。
怎么實現育種產業化？賴錦盛將科學研讨和產業化看作“相輔相成”的關系：“假如生物育種產業化跟不上，原始創新就會嚴重受阻﹔一旦產業化發展步入‘快車道’，不僅能借由市場檢驗技術效果，還能獲得更多經費來反哺科研，進一步提高我國種業研發才能和水平。”
自2021年轉基因玉米大豆產業化試點作业啟動以來，賴錦盛就持續關注生物育種產業化作业，他也通過研發轉基因玉米，身體力行地為這項作业供给技術支撐。
“我和團隊研發的抗虫玉米ND207轉化體、耐除草劑玉米CC-2轉化體已經相繼獲批國家生產應用安全証書，在產業化試驗種植中，已選育出21個玉米新品種，其间2個成為我國第一批轉基因產業化試點推廣種植品種。”賴錦盛說。
賴錦盛介紹，雖然中國生物育種已获得必定進展，但现在獲批安全証書的轉基因產品目標性狀相對單一，会集在抗虫和耐除草劑，而產業化較早的美國等國家的產品還有抗旱、高產等多種類型。
“未來幾年，轉基因、基因編輯作物產業化大有可為。我和團隊會面向產業需求，針對產業發展瓶頸繼續霸占科技難關，以基礎及應用基礎研讨為源頭供給，持續推動玉米等作物生物育種產品的更新迭代。”賴錦盛說。
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