■记者团 余士韬

　　　
　　小小的0.3厘米棉纤维增长，成功让中国棉纺织产业在高端棉花的需求上摆脱了对美国的依赖。4月12日，中国科学院院士朱玉贤作客190期“科学精神与实践”讲座，讲述这3毫米的科研历程。

　　　
　　朱玉贤谈到了中国的棉产业现状。“我国的棉花种植面积和产量属世界前列，但棉纤维平均长度不足3厘米，而美国产的棉花平均纤维长度为3.3厘米。这小小的3毫米，使得我们在纺高支纱棉布时需要掺入30%左右的进口原棉。这也造成了我国对进口棉的依赖。”作为植物生理学家，朱玉贤思索着提高中国棉纤维长度的方法。

　　　
　　一开始，朱玉贤得到了一种野生型陆地棉的无毛突变种。朱玉贤希望通过对比这种突变体和野生陆地棉的基因表达上的差异，找到影响棉纤维长度的“个别基因”，从而对其进行控制、改变。但是，两种棉花芯片的对比中，朱玉贤发现一万多种基因中，近一半都有明显不同。在几千个“开关”中，如何才能找到控制棉纤维长度的关键“开关”呢？

　　　
　　在研究进入困境之时，朱玉贤想到，可以放弃研究单个基因表达，转而研究高表达的生化途径。通过生物信息软件KOBAS的分析及不懈的实验，朱玉贤最终找到了乙烯调控纤维细胞伸长的分子证据。

　　之后的研究发现，超长链脂肪酸（VLCFA）也可影响棉纤维的伸长。那么，乙烯和VLCFA之间会不会有什么关系呢？哪个因素才是决定性的呢？朱玉贤一开始认为乙烯调控VLCFA的生物合成。于是，团队在长达两个学期的时间中不断地重复实验着。“我们尝试了在不同时间，喷洒了不同量的不同浓度的乙烯，并期待着VLCFA相关基因的任何变化。每次来到实验室我都会问：“有结果了吗？”但结果都是一个字：“没。”

　　　
　　后来，朱玉贤几乎每天都是在暴躁中度过的。“一天我突然想到，正着搞不行，倒着还不行么？于是我们想到，VLCFA在转录水平上是不是调控乙烯的合成基因的表达呢？”结果，实验进行了半小时就有了显著结果：乙烯合成的基因表达了，实验成功了！之后，朱玉贤的团队也找到了更多的证据，证明VLCFA通过调控乙烯的合成控制细胞的生长。

　　　
　　2010年，中国农科院棉花所的栽培试验中，在纤维显著伸长的10个株系中，有8个都来自他的实验室，其中效果最好的品种纤维平均长度比原始长度提高了约3毫米。凭借这3毫米，中国终于摆脱了长期以来对进口原棉的依赖。而这背后，是多年的科研积淀和不懈的探索。

　　　
　　目前，朱玉贤仍在为进一步提高棉纤维长度进行着探索。棉花是4倍体植物。 非洲棉纤维长度约为1.5厘米，雷蒙德氏棉纤维长度约为0.1厘米，而这两组“短毛”棉的叠加结果，却是陆地棉——平均3.1厘米。这其中有什么奥秘呢？另外，海岛棉的纤维长度可以达到越3.6厘米，如此优质的棉纤维，可惜平均每株只有9千根纤维，连陆地棉的四分之一都不到。那么是否可以通过提高海岛棉的每株纤维产量获得可以投入生产的高质棉呢？朱玉贤表示，自己会为中国棉产业继续探索前行。