科研的灵感从哪里来?其实,它往往藏在你对日常文献最不起眼的“一瞥”。十二月十日下午看到两篇关于再生稻米质的文章,因为有学生在做一点相关的内容,转发到了学生群。转发后,又继续查了一下再生稻文章,浏览一下,感觉到近年来的五花八门啥都有。当天傍晚回家的路上,突然想到应该为它写点啥。晚上回到办公室,我开始把这些零散的想法列了一下,还真是感觉有不少点应该好好总结一下。晚上23点多,在学生群里留言,告诉学生们我的想法,并在去群内分享了文章框架,但其实回去之后,脑子里一直在想着。第二天早上,送完小孩,七点五十到办公室,退出微信、关闭邮箱等所有可能影响写作的的程序,开始聚精会神地写作,中途真是厕所都没上。中午13:20完成了第一稿文本,当然这是一个真正的初稿,可以说框架细节没办法看(这个文章目前正在投稿中)。在写这个文章的时候,我然发现,再生稻以及其他作物的再生,几乎没有生物学角度的研究,最多也就是一些组学分析。脑袋中突然冒出再生生物学的影子。
在给学生们分享我稿件的同时,提出了可以写个展望类文章,提出再生生物学的概念和框架,并点了目前正在从事再生稻研究的博士生。但只得到了与以往一模一样的应付性复回。我能看到,应该不会有实质性行动。于是,几分钟后新建了第二个文档,重新出发。下午18:30,完成了再生生物学的初稿,再次分享到了群内。其实一个整天作战,两个初稿,也基本把我撑到快坚持不住了。几天后,再次想到这个文章,准备设计几个图,于是开始找学生们要数据和照片,也请团队的外国留学生Natthamon帮忙画了Fig. 3的C图。元旦第一天,一整天,把稿件前后重新组织一遍,现在回过头看,基本上重新写了几遍(写的快就真是粗,自己读着都觉得太烂,但奈何只要初稿就有靶子可以改,自己的心理暗示文章基本完成,只差最后一步了)。在大概定稿后,把稿件发给了团队再生稻工作做的最久的几位老师。得到不错的反馈,在讨论目标期刊时,彭老师建议投到我们自己期刊,我觉得这种小文章对引用不利,表达了担忧,但他还是觉得值得发。于是1月3日投稿,1月17日返回意见,1月21日返修后接收,1月29日正式上线。正文在这: Toward ratoon biology of whole-plant regeneration across seasons
在这个文章中,我们主要是强调再生并非收获后的被动反应,而是一个贯穿主季作物和再生季作物的连续发育过程。主季作物在形成当季产量的同时,也在“预先构建”再生所需的结构与生理基础,如腋芽潜能、茬桩结构和根系状态;收获则是这一连续过程中的关键生物学转折点,而非起点或终点。基于这些认识,我觉得应该从生物学角度开展深入研究,于是提出了“再生生物学(Ratoon Biology)”的理论框架。实际上,从产量形成角度,再生产量取决于再生芽成功建立为生殖分蘖并形成产量单位的效率以及每一个产量单位的生产力则由器官分化和生物量积累能力决定。在水稻等禾本科作物中,这两个部分分别对应有效穗数和穗粒生产力。再生产量并非单由再生芽存活率或资源供给水平所决定,而是再生成功概率与后续生殖发育能力在分蘖尺度上协同调控的结果。
围绕这一核心问题,也提出了再生生物学的五个关键维度:
(1)再生芽(Ratoon buds):腋芽的活力、休眠状态及竞争能力决定了再生潜力,其命运由碳氮储备与激素信号协同调控;
(2)茬桩功能(Stubble functions):茬桩并非残余结构,而是维持维管连续性、储存并再分配养分和信号的关键界面;
(3)再生季根–冠协调(Root–shoot coordination):衰老根系需在短期内维持吸收与信号功能,并与新生分蘖实现同步更新;
(4)分蘖再生成蘖与冠层建成(Tiller regeneration and establishment):不同节位芽之间存在显著竞争,最终产量来自对有限资源的选择性分配;
(5)跨季连续性(Inter-seasonal continuity):主季生长条件、胁迫和管理措施会通过结构、代谢甚至表观遗传“记忆”影响再生表现。
当然,这肯定不是什么大的创新,只是我觉得这种经历记下来,或许对某些学生有所启发吧。