第21届全国青年岗位能手梁振
手握“上帝的剪刀”为农作物生长做“修正”
本报记者 郭丽菲
每到收获的季节，看着沉甸甸的谷穗、黄澄澄的玉米、金色的麦浪，梁振的内心总会涌上莫名的喜悦。
这份喜悦，来源于他的工作性质和成果。
作为山西大学引进的高层次人才，身为山西大学生命科学学院教授、博士生导师的梁振从2018年开始，致力于植物基因组编辑技术开发和作物农艺性状改良的研究，运用自己掌握的“上帝的剪刀”——基因编辑，来“修剪”植物的基因，从而培育出高产、优质、抗病的优良品种。
精准编辑 改良物种
2018年从中国科学院遗传与发育生物学研究所博士毕业后，出于对家乡的热爱、对母校的感恩，梁振毅然放弃中科院等多所院校的优厚待遇，回到山西大学，专注于植物基因组编辑技术开发及农作物精准育种方向的研究。
什么是基因编辑？有人把基因编辑比喻成一把“上帝的剪刀”，可以精准定位作物的特定基因。通过 “修剪”，让一些不利基因失活，从而培育出高产、优质、抗病的品种。
多年来，梁振先后主持国家自然科学基金面上项目、青年项目，国家科技重大专项子课题，山西省重点研发计划共4项。在一系列国家及省部级课题支持下，取得了多项开创性成果。先后在专业领域的主流期刊发表重要研究性论文17篇，谷歌学术累计引用4600余次。授权国内发明专利4项，申请国际PCT专利1项。
“自古以来，人们一直进行着品种改良的工作，并依赖于自然突变或者物理化学等人工诱变，具有很强的盲目性和随机性。”梁振说，过去人们为了提高某一农产品产量，往往会对这一物种进行长期驯化，将一些优质基因聚合在一起进行优中选优，经过漫长的育种阶段后形成优质品种，这一过程非常漫长，而基因编辑技术可以快速精准地改造目标基因，其最终产生的突变与自然产生或者经过化学或辐射诱变产生的突变是一样的，可被视作为一种特殊的人工诱变，这是基因编辑与转基因技术的最大区别。
自回归母校参加工作以来，梁振以服务地方农业经济为己任，在深入分析山西农业发展现状与自身科研优势后，他将研究目光锁定在“杂粮”。
“世界杂粮在中国，中国杂粮在山西。然而目前杂粮的系统性研究起步较晚，且缺乏有效的研究手段。”梁振围绕山西农谷建设和经济转型发展需求，从零开始建设实验室，致力于打造一支杂粮基因组编辑团队，深入开展特色杂粮基因组编辑工具开发及精准分子设计育种相关工作。谷子是杂粮中具有代表性的经济作物，梁振以谷子为研究材料，建立了高效的遗传转化体系和多种基因组编辑技术，并在谷子生物营养强化、除草剂抗性增强等品种改良方面取得了重要突破。谷子基因编辑技术体系的建立，将为其它杂粮精准分子育种提供新思路和技术支撑，从而推动杂粮作物从常规杂交育种到分子设计育种的转变，全面提升特色杂粮的科研和育种水平。
愈战愈勇 破解难题
“科研的道路从来不是一番坦途。探索生命的未知奥秘，要常怀敬畏之心。”这是梁振十余年科研生涯的心得。一次次的失败、一次次的重复，一本本详实的实验记录，不仅记录着实验的繁琐，也记载着他成长的轨迹。
多年来，他将细致、严谨、极致的工匠精神内化于心，外化于行，常常同时开展3至4个项目，每周只休息半天，甚至会因为等待重要的实验结果而放弃过年回家探亲的机会。
“谁无暴风劲雨时，拨开云雾见月明”，多年的付出终于迎来了课题上的突破。在面向新型生物安全植物基因组编辑技术体系研发问题上，梁振从CRISPR/Cas9体外转录产物、核糖核蛋白复合体等不同层面展开系统研究，首次成功地在小麦中建立了全程无外源DNA的基因组编辑体系，推动了外源DNA整合、脱靶效应等难题的解决。
相关工作分别以第一作者和共同第一作者的身份在《Na－tureCommunications》杂志上发表2篇论文，均是高被引论文，且同时被世界学术组织“F1000Prime”推荐为优秀科研论文。基于上述结果，受邀为《NatureProtocols》杂志撰写一篇小麦DNA-free基因组编辑体系的方法性文章。相关成果受到了国内外学者的一致好评，被《Science》《NatureBiotechnology》《NaturePlants》等国际知名期刊正面引用。著名植物基因组编辑学家HolgerPuchta在《GenomeBiology》期刊发表评论，表示“该成果对消除基因组编辑植物的生物安全性忧虑具有重要意义，推进了基因组编辑育种迈向实际应用的步伐”。
与此同时，梁振也致力于推动先进基因编辑技术在作物改良方面的应用落地。他率先在玉米中建立了基于TAL－EN和 CRISPR/Cas9的定点突变体系，并在玉米中创制了高产抗旱的优异种质资源，为玉米品种改良提供了优异的育种材料。
此外，他还首次在植物中创制了两种新型的正负筛选标记，并基于此开发出外源 T-DNA精准剔除技术体系，该技术被证实对于多种单子叶和双子叶植物均有普适性。
教研相长 弯道超车
在从事科研工作的同时，梁振未曾忘记自己身为教师教书育人的使命。他先后承担了多门本、硕课程的教学任务，其中，《基因组编辑技术原理及应用》是其结合自身所学并根据生命科学领域最前沿发展所开设的课程，有助于学生掌握前沿动态，受到了学生的一致好评。
“发表文章只是暂时的，我更希望给予学生对科研工作的热忱、敬畏之心，与严谨、极致的工作态度。”这是梁振对自己导师身份的一种期许。在指导学生的过程中，他熟知每个学生实验的进度，遇到困难总是与学生一起寻求解决方案，团队中多名学生在硕士期间顺利发表论文并荣获国家奖学金。
作为青年教师，梁振也积极承担学生管理工作，以班主任的身份深入大一新生的生活当中，通过每个月两次形式多样的交流活动，端正学生学习态度，丰富学生对未来职业规划的认知。在疫情封闭管理期间，他将关注重点放在学生的心理疏导方面，这对自制力和心理承受力还相对较弱的大一新生而言至关重要。面对严竣复杂的疫情防控形势，他还以身作则、主动请缨深入防疫一线，驻扎学校与学生同吃同住，负责学生的物资协调、核酸检测等工作，为学校复学复课打下坚实基础。
“我国是农业大国，人多、地少、水缺，旱涝、病虫灾害频发，保障粮食安全和重要农产品有效供给，必须走科技创新之路。”梁振表示，未来，他将带领自己的科研团队在基因编辑技术方面破解更多新课题，助力我国在种业技术发展上弯道超车。
每到收获的季节，看着沉甸甸的谷穗、黄澄澄的玉米、金色的麦浪，梁振的内心总会涌上莫名的喜悦。
这份喜悦，来源于他的工作性质和成果。
作为山西大学引进的高层次人才，身为山西大学生命科学学院教授、博士生导师的梁振从2018年开始，致力于植物基因组编辑技术开发和作物农艺性状改良的研究，运用自己掌握的“上帝的剪刀”——基因编辑，来“修剪”植物的基因，从而培育出高产、优质、抗病的优良品种。
精准编辑 改良物种
2018年从中国科学院遗传与发育生物学研究所博士毕业后，出于对家乡的热爱、对母校的感恩，梁振毅然放弃中科院等多所院校的优厚待遇，回到山西大学，专注于植物基因组编辑技术开发及农作物精准育种方向的研究。
什么是基因编辑？有人把基因编辑比喻成一把“上帝的剪刀”，可以精准定位作物的特定基因。通过 “修剪”，让一些不利基因失活，从而培育出高产、优质、抗病的品种。
多年来，梁振先后主持国家自然科学基金面上项目、青年项目，国家科技重大专项子课题，山西省重点研发计划共4项。在一系列国家及省部级课题支持下，取得了多项开创性成果。先后在专业领域的主流期刊发表重要研究性论文17篇，谷歌学术累计引用4600余次。授权国内发明专利4项，申请国际PCT专利1项。
“自古以来，人们一直进行着品种改良的工作，并依赖于自然突变或者物理化学等人工诱变，具有很强的盲目性和随机性。”梁振说，过去人们为了提高某一农产品产量，往往会对这一物种进行长期驯化，将一些优质基因聚合在一起进行优中选优，经过漫长的育种阶段后形成优质品种，这一过程非常漫长，而基因编辑技术可以快速精准地改造目标基因，其最终产生的突变与自然产生或者经过化学或辐射诱变产生的突变是一样的，可被视作为一种特殊的人工诱变，这是基因编辑与转基因技术的最大区别。
自回归母校参加工作以来，梁振以服务地方农业经济为己任，在深入分析山西农业发展现状与自身科研优势后，他将研究目光锁定在“杂粮”。
“世界杂粮在中国，中国杂粮在山西。然而目前杂粮的系统性研究起步较晚，且缺乏有效的研究手段。”梁振围绕山西农谷建设和经济转型发展需求，从零开始建设实验室，致力于打造一支杂粮基因组编辑团队，深入开展特色杂粮基因组编辑工具开发及精准分子设计育种相关工作。谷子是杂粮中具有代表性的经济作物，梁振以谷子为研究材料，建立了高效的遗传转化体系和多种基因组编辑技术，并在谷子生物营养强化、除草剂抗性增强等品种改良方面取得了重要突破。谷子基因编辑技术体系的建立，将为其它杂粮精准分子育种提供新思路和技术支撑，从而推动杂粮作物从常规杂交育种到分子设计育种的转变，全面提升特色杂粮的科研和育种水平。
愈战愈勇 破解难题
“科研的道路从来不是一番坦途。探索生命的未知奥秘，要常怀敬畏之心。”这是梁振十余年科研生涯的心得。一次次的失败、一次次的重复，一本本详实的实验记录，不仅记录着实验的繁琐，也记载着他成长的轨迹。
多年来，他将细致、严谨、极致的工匠精神内化于心，外化于行，常常同时开展3至4个项目，每周只休息半天，甚至会因为等待重要的实验结果而放弃过年回家探亲的机会。
“谁无暴风劲雨时，拨开云雾见月明”，多年的付出终于迎来了课题上的突破。在面向新型生物安全植物基因组编辑技术体系研发问题上，梁振从CRISPR/Cas9体外转录产物、核糖核蛋白复合体等不同层面展开系统研究，首次成功地在小麦中建立了全程无外源DNA的基因组编辑体系，推动了外源DNA整合、脱靶效应等难题的解决。
相关工作分别以第一作者和共同第一作者的身份在《Na－tureCommunications》杂志上发表2篇论文，均是高被引论文，且同时被世界学术组织“F1000Prime”推荐为优秀科研论文。基于上述结果，受邀为《NatureProtocols》杂志撰写一篇小麦DNA-free基因组编辑体系的方法性文章。相关成果受到了国内外学者的一致好评，被《Science》《NatureBiotechnology》《NaturePlants》等国际知名期刊正面引用。著名植物基因组编辑学家HolgerPuchta在《GenomeBiology》期刊发表评论，表示“该成果对消除基因组编辑植物的生物安全性忧虑具有重要意义，推进了基因组编辑育种迈向实际应用的步伐”。
与此同时，梁振也致力于推动先进基因编辑技术在作物改良方面的应用落地。他率先在玉米中建立了基于TAL－EN和 CRISPR/Cas9的定点突变体系，并在玉米中创制了高产抗旱的优异种质资源，为玉米品种改良提供了优异的育种材料。
此外，他还首次在植物中创制了两种新型的正负筛选标记，并基于此开发出外源 T-DNA精准剔除技术体系，该技术被证实对于多种单子叶和双子叶植物均有普适性。
教研相长 弯道超车
在从事科研工作的同时，梁振未曾忘记自己身为教师教书育人的使命。他先后承担了多门本、硕课程的教学任务，其中，《基因组编辑技术原理及应用》是其结合自身所学并根据生命科学领域最前沿发展所开设的课程，有助于学生掌握前沿动态，受到了学生的一致好评。
“发表文章只是暂时的，我更希望给予学生对科研工作的热忱、敬畏之心，与严谨、极致的工作态度。”这是梁振对自己导师身份的一种期许。在指导学生的过程中，他熟知每个学生实验的进度，遇到困难总是与学生一起寻求解决方案，团队中多名学生在硕士期间顺利发表论文并荣获国家奖学金。
作为青年教师，梁振也积极承担学生管理工作，以班主任的身份深入大一新生的生活当中，通过每个月两次形式多样的交流活动，端正学生学习态度，丰富学生对未来职业规划的认知。在疫情封闭管理期间，他将关注重点放在学生的心理疏导方面，这对自制力和心理承受力还相对较弱的大一新生而言至关重要。面对严竣复杂的疫情防控形势，他还以身作则、主动请缨深入防疫一线，驻扎学校与学生同吃同住，负责学生的物资协调、核酸检测等工作，为学校复学复课打下坚实基础。
“我国是农业大国，人多、地少、水缺，旱涝、病虫灾害频发，保障粮食安全和重要农产品有效供给，必须走科技创新之路。”梁振表示，未来，他将带领自己的科研团队在基因编辑技术方面破解更多新课题，助力我国在种业技术发展上弯道超车。