瞄准植物基因组学领域的前沿

王(右一)和团队成员讨论遗传信息学问题。

■本报记者高长安通讯员杨欣怡

“关于染色体的进化仍有许多未解之谜:一个是染色体数目是如何维持的，另一个是B染色体是如何产生的。在这里，通过比较基因组学分析，我们已经阐明了这两个问题的遗传机制……”

4月21日，在河北省唐山市召开的第五届全国计算生物学与生物信息学学术会议暨第二届凤凰基因组信息学论坛上，华北理工大学生命科学学院(以下简称“生命科学学院”)院长王发表了一篇新颖独到的科研成果《如何产生B染色体》，引起了与会专家学者的极大关注。

长期以来，“B染色体是如何产生的”一直是一个未解之谜。这一次王清楚地解释了它发生的遗传机制。对于王或他的植物基因组信息学研究小组来说，这一新的和原创性的科研成果只是众多原创性科研成果之一。

近年来，该团队依托华北科技大学基因组中心，面向国际前沿，参与了10多个植物基因组国际合作测序项目，承担了18个国家科研项目，发表学术论文500余篇，在《科学》、《自然》等国际*杂志发表多篇文章，获得22项科研教学成果奖。因此，生命科学学院植物基因组信息学的研发团队已经成为业界关注的前沿领域的先锋。

坚持特色发展，建设新型跨学科专业

坚持特色发展和新的交叉学科建设，积极适应经济社会发展需要，服务国家发展战略，是华北科技大学的办学宗旨华北理工大学校长朱表示，生命科学学科群、海洋科学学科群和脑认知科学学科群是该校积极支持的三个新兴交叉学科。

然而，华北科技大学生命科学学院只是一棵“小树苗”，它成立于2011年。这“小树苗”怎样才能尽快长大？

坚持国际化战略，推进国际化进程，提升国际交流与合作的水平、领域和内容，构建引领学术前沿的国际合作平台华北科技大学党委书记刘小萍在接受《中国科学日报》采访时表示。

2009年，美国佐治亚大学研究员、国际植物基因组学领域的领军人物之一王被聘为生命科学学院院长、该学院基因组学和计算生物学实验室主任。

几年来，王带领植物基因组信息学研发团队，搭建平台，吸引人才，不断深化和拓展。在原始生物实验室的基础上，他们建立了基因组信息学研究中心。

该中心以解决生物问题为核心，强调生物学、计算机科学、数学和其他学科的交叉研究。同时，他们还引进了5名医生和6名大师加入团队。此外，为搭建高端科研平台，该团队依托“十三五”国家重点项目“七大作物育种”子课题“小麦等作物功能基因组的研究与应用”，在特聘教授中设立“植物基因组学”职位，培养国际领先学术带头人，组建跨学科、特色鲜明的教学科研创新团队，搭建云计算平台和植物比较基因组学平台，支持中国作物大数据分析。

获得基因组学研究的原创成果

从“基因组结构和基因丢失规律的构成和变化的新发现”，到“不同植物端粒形成的未知微染色体的发现”，再到“基因组复制的创新解释”...

近年来，植物基因组学的教学和研究团队取得了许多突出的成果，特别是在真核生物染色体数目减少的理论和禾本科比较基因组学的许多原创性成果方面。

生命科学学院的副教授王锦鹏是这个团队的关键成员之一。在对黄瓜、甜瓜和西瓜的基因组进行重新分析的基础上，他发现了他的共同祖先中一个被忽视的多倍体化事件，这个事件成为整个群体形成的“触发器”，从而为复杂基因组的分析提出了“黄金标准”。

王锦鹏说，植物基因组的加倍和再整合经常使它们变得非常复杂。研究小组提出的软件过程已经成为国际上分析植物基因组的重要工具。

“我受益匪浅，因为我能够与领先的国际科技公司进行交流，并从他们那里更直接地学到创新的科研理念和方法。”参观佐治亚大学一年的队员雷天宇说。

王介绍，植物基因组学教研室的创新成果主要包括六个方面的研究工作，包括重要经济作物的全基因组比较算法与应用研究、染色体理论创新、基因组复制与稳定性、基因家族与调控网络研究、基因组复制的创新解释、生物信息学软件与数据库。

据了解，染色体进化的理论创新研究是基于对各种植物的比较基因组学分析，并结合其他真核生物的研究，提出染色体数目减少的理论。这项研究延续了1930年至1940年间著名植物学家、诺贝尔奖获得者、遗传学创始人之一芭芭拉·麦克林托克对染色体，特别是环状染色体的遗传的探索性工作。芭芭拉·麦克林托克的直接弟子、美国科学院院士詹姆斯·伯彻尔对此给予了高度评价。

让科学研究成果为人类贡献更多的价值。

不久前，华北理工大学和北京华美园生物技术有限公司举行了校企合作签约仪式。在仪式上，学校公布了由生命科学研究所和企业共同建立的“饲料酶工程技术研究中心”和“实践教学基地”。

生命科学学院的年轻教师李玉贤表示，饲料酶工程技术研究中心的主要任务是应用高新技术提升企业的工艺流程。企业引进科技成果的消化、吸收和再创新；开展产学研合作，提供研发、设计、实验、测试等服务。

饲料酶工程技术研究中心的成立为饲料工业的固体发酵和饲料原料的研究与应用做出了巨大贡献，并以强大的数据研发能力服务于饲料工业北京华美源生物技术有限公司副总经理王长城表示。

生命科学学院党委书记刘海娟表示，学院与国内许多知名研究机构建立了长期合作关系，共同开展横向项目，使学院的技术成果能够间接服务于当地。

生命科学学院科研成果的价值不仅体现在中国，而且在世界上也有很大的影响。

王表示，该团队多名成员参与了美国佐治亚大学领导的棉花D基因组研究项目，相关成果分别发表在《自然》和《科学》杂志上。

他们利用开发的多基因组比较软件，对禾本科、豆科等许多科、属的被测植物基因组与其他相关模式植物的基因组进行全基因组比较分析，生成了共线性支持的同源基因比较表，为植物生物学研究提供了一个重要的研究平台。

此外，在生物信息学软件和数据库研究方面，他们发布的植物基因共线性分析软件和数据库被世界近100个国家的研究人员广泛引用和下载，每年登录800多万次，成为世界植物基因组分析的重要研究平台。

《中国科学报》(2018-04-24，第8版)