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王憲輝在實(shí)驗(yàn)室
　　編者按　
　　中國(guó)“天眼”建成啟用，“悟空”“墨子”發(fā)射成功，“蛟龍”號(hào)深?？瓶迹w細(xì)胞克隆猴成功培育……自從2013年7月17日習(xí)近平總書(shū)記視察中國(guó)科學(xué)院并提出“四個(gè)率先”要求以來(lái)，中國(guó)科學(xué)院實(shí)施“率先行動(dòng)”計(jì)劃、加快改革創(chuàng)新發(fā)展，產(chǎn)出了一批具有重大國(guó)際影響力的標(biāo)志性科技創(chuàng)新成果，為實(shí)施創(chuàng)新驅(qū)動(dòng)發(fā)展戰(zhàn)略、建設(shè)創(chuàng)新型國(guó)家和世界科技強(qiáng)國(guó)作出了重大貢獻(xiàn)。在這些成果的背后，中科院廣大共產(chǎn)黨員在科技創(chuàng)新工作中勇挑重?fù)?dān)、迎難而上，發(fā)揮了先鋒模范作用，各級(jí)黨組織凝聚人心，服務(wù)創(chuàng)新，發(fā)揮了戰(zhàn)斗堡壘作用。
　　近日，中國(guó)科學(xué)院表彰了一批“新時(shí)代科技報(bào)國(guó)”先進(jìn)基層黨組織和優(yōu)秀共產(chǎn)黨員，從而激勵(lì)更多的科研工作者愛(ài)國(guó)奉獻(xiàn)、攻堅(jiān)克難，為實(shí)現(xiàn) “三個(gè)面向”“四個(gè)率先”目標(biāo)作出更大的貢獻(xiàn)。為此，本報(bào)將開(kāi)設(shè)專欄，刊登幾位受表彰個(gè)人的科研故事，分享他們的愛(ài)國(guó)愛(ài)黨情懷，以饗讀者。 
　　蝗蟲(chóng)基因組大小是果蠅的30倍，比人類還大2~3倍，加之破譯技術(shù)有欠缺，此前國(guó)際上并無(wú)成功先例。但有一個(gè)中國(guó)團(tuán)隊(duì)卻啃下了這塊硬骨頭。
　　這就是中科院優(yōu)秀共產(chǎn)黨員、動(dòng)物研究所研究員王憲輝所在的團(tuán)隊(duì)。
　　為了搞清楚蝗災(zāi)發(fā)生機(jī)制，王憲輝早在讀博期間就開(kāi)始與蝗蟲(chóng)為伴。這一“伴”，就是近20年。
　　“作為一名科技界的共產(chǎn)黨員，我要把自己的科研工作做好，為國(guó)家病蟲(chóng)害防治作出實(shí)實(shí)在在的貢獻(xiàn)。”王憲輝說(shuō)。
　　基因組學(xué)手段成“敲門(mén)磚”
　　“為什么會(huì)覺(jué)得蝗蟲(chóng)恐怖呢？其實(shí)它很溫順，憨頭憨腦，不咬人，是素食主義者?！蓖鯌椵x站在養(yǎng)蟲(chóng)室里的飛蝗前，厚厚的鏡片下透出笑意。
　　在中國(guó)，飛蝗是造成蝗災(zāi)的主要類型。據(jù)統(tǒng)計(jì)，2003~2016年，我國(guó)蝗災(zāi)發(fā)生面積累計(jì)達(dá)到42.9億畝。
　　但實(shí)際上，并非所有蝗蟲(chóng)都會(huì)聚集成災(zāi)。王憲輝告訴《中國(guó)科學(xué)報(bào)》記者：“飛蝗存在群居型和散居型兩種生態(tài)型，只有群居型蝗蟲(chóng)會(huì)在特定情況下聚集，一般十年甚至幾十年才暴發(fā)一次蝗災(zāi)?！?br/>　　為消除蝗災(zāi)，研究清楚蝗蟲(chóng)為何聚群是一大關(guān)鍵，除了溫度、氣候等外部因素，王憲輝表示，只有了解外因背后的內(nèi)因，才能深刻透徹地理解蝗災(zāi)的暴發(fā)機(jī)制。
　　因此，“飛蝗大規(guī)模聚群的發(fā)生機(jī)制”成為昆蟲(chóng)學(xué)領(lǐng)域最引人注目的研究方向之一，國(guó)際上許多實(shí)驗(yàn)室都在開(kāi)展相關(guān)研究。不過(guò)，要弄清內(nèi)因困難重重，雖然國(guó)際學(xué)界曾提出多種假說(shuō)，卻一直沒(méi)有確鑿證據(jù)。
　　王憲輝決心挑戰(zhàn)這一世界性的難題。
　　留學(xué)回國(guó)后，王憲輝參與到康樂(lè)院士領(lǐng)導(dǎo)的研究團(tuán)隊(duì)中，利用剛剛興起的基因組學(xué)技術(shù)，提出了假設(shè)——蝗蟲(chóng)聚群時(shí)靠嗅覺(jué)信號(hào)辨別其他個(gè)體，一旦群居型飛蝗的嗅覺(jué)基因表達(dá)量變高，就會(huì)非常喜歡蝗蟲(chóng)聚群的氣味，繼而形成蝗災(zāi)，而散居型飛蝗則不會(huì)。
　　從提出假設(shè)到證明成立，王憲輝與同事一干就是4年。4年間，他只專注于這一件事。
　　嗅覺(jué)基因決定蝗蟲(chóng)“愛(ài)熱鬧”
　　蝗蟲(chóng)基因組學(xué)研究在當(dāng)時(shí)還是一片空白，王憲輝首先想到的是升級(jí)技術(shù)。為此，他們開(kāi)發(fā)了多種基因表達(dá)檢測(cè)和功能篩選方法。
　　首先是開(kāi)發(fā)蝗蟲(chóng)“基因芯片”做“初篩”——在一張膜上放置十幾萬(wàn)乃至數(shù)十萬(wàn)個(gè)探針，用于識(shí)別對(duì)應(yīng)基因的表達(dá)量。
　　其次是用定量聚合酶鏈?zhǔn)椒磻?yīng)技術(shù)（PCR）做“細(xì)篩”，確認(rèn)這些基因含量的高低。隨著某些基因含量的變化，蝗蟲(chóng)會(huì)在群居型和散居型之間轉(zhuǎn)換。
　　最后派上用場(chǎng)的是RNA干擾技術(shù)，可以判斷篩選出的幾百個(gè)基因“誰(shuí)是大領(lǐng)導(dǎo)（主效基因），誰(shuí)是小領(lǐng)導(dǎo)（副效基因）”。
　　至此，終于接近真相。“我們接下來(lái)要把這幾百個(gè)基因的主次關(guān)系搞清楚，也就是蝗災(zāi)發(fā)生的內(nèi)因?！蓖鯌椵x說(shuō)。
　　為了盡早證實(shí)假設(shè)成立，王憲輝與團(tuán)隊(duì)成員連續(xù)3個(gè)春節(jié)沒(méi)有回家。他回憶當(dāng)時(shí)的工作狀態(tài)：早上六七點(diǎn)到實(shí)驗(yàn)室，晚上十二點(diǎn)回家，除了睡覺(jué)都泡在實(shí)驗(yàn)室。“壓力確實(shí)很大，春節(jié)不回家是我主動(dòng)提的，我要身先士卒，結(jié)果大家都積極響應(yīng)?！?br/>　　越奮斗，越幸福。這種“拼命三郎”的精神也使得王憲輝的團(tuán)隊(duì)后來(lái)居上，搶占基因組學(xué)研究的前沿機(jī)會(huì)。
　　最終，他們從1萬(wàn)多個(gè)基因中找到兩類與嗅覺(jué)相關(guān)的基因，并發(fā)現(xiàn)其對(duì)蝗蟲(chóng)聚群行為有直接影響。2011年，這一研究的相關(guān)論文發(fā)表在學(xué)術(shù)期刊《科學(xué)公共圖書(shū)館—遺傳學(xué)》上，得到國(guó)際同行的認(rèn)可。
　　“拼了命”破譯基因密碼
　　在外人看來(lái)，王憲輝是“寂寞”的。留學(xué)歸國(guó)后的10年間，他專注于一件事——用基因組學(xué)的方法破譯蝗蟲(chóng)聚群行為。王憲輝本人卻樂(lè)在其中，2011年之后，他甚至“變本加厲”，接受了破譯蝗蟲(chóng)全基因組序列的任務(wù)。
　　為何非要啃“硬骨頭”呢？“這項(xiàng)任務(wù)雖然難，但太重要了?！蓖鯌椵x解釋道，“我們之前選出的這些基因在整個(gè)基因組面前只是滄海一粟，后期研究應(yīng)從更本質(zhì)的一些調(diào)控因子入手，若沒(méi)有全基因組序列信息，對(duì)蝗蟲(chóng)進(jìn)行遺傳改造等后續(xù)工作也沒(méi)法進(jìn)行。”
　　在王憲輝看來(lái)，蝗蟲(chóng)是生態(tài)鏈中的重要一環(huán)，研究的終極目標(biāo)，是用基因組學(xué)手段把群居型蝗蟲(chóng)變成散居型，用綠色環(huán)保的理念防治蝗災(zāi)。
　　回憶起破譯基因序列的3年，王憲輝開(kāi)玩笑說(shuō)是“拼了老命”——受技術(shù)水平限制，破譯工作費(fèi)時(shí)費(fèi)力。為此，王憲輝長(zhǎng)期留在深圳，把孩子交給了愛(ài)人和母親照顧。
　　同時(shí)，作為蝗蟲(chóng)生物學(xué)領(lǐng)域的“先頭部隊(duì)”，每走一步都要想辦法開(kāi)發(fā)新技術(shù)，不能靠別人。如今，基因芯片、基因削減等這些他們“迫不得已”自主研發(fā)的技術(shù)已成為可推廣應(yīng)用的工具，被國(guó)內(nèi)外多家實(shí)驗(yàn)室借鑒。
　　“作為一名黨員，在日常工作中，還是要對(duì)自己有更高的期許，凡事要更努力，做得更完美?！蓖鯌椵x說(shuō)，導(dǎo)師康樂(lè)就是一位老黨員，他的敬業(yè)精神與開(kāi)拓創(chuàng)新精神，對(duì)自己影響很大。
　　大學(xué)時(shí)王憲輝多次申請(qǐng)入黨，直到本科畢業(yè)才終于成為預(yù)備黨員。如今他已經(jīng)是中科院動(dòng)物所的研究生黨支部書(shū)記，今年還獲得了中科院“新時(shí)代科技報(bào)國(guó)”優(yōu)秀共產(chǎn)黨員的稱號(hào)。
　　“未來(lái)，我們要繼續(xù)不忘初心，牢記使命，利用基礎(chǔ)研究的理論，保持領(lǐng)先勢(shì)頭，爭(zhēng)取將更多科研成果運(yùn)用到綠色農(nóng)業(yè)發(fā)展中，為科技強(qiáng)國(guó)多作貢獻(xiàn)?！蓖鯌椵x說(shuō)。
　?。ㄔd于《中國(guó)科學(xué)報(bào)》 2018-07-31 第1版 要聞)