全華班研究成功 基因科研佔一席 大豆回家的勝仗
2011-12-09
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中文大學農業生物技術國家重點實驗室副主任林漢明，帶領中港兩地科研隊伍，成功破解大豆的三十一種全基因組密碼，榮登國際權威科學期刊《自然遺傳學》，中國人在全球基因解碼競賽中進佔一席位。對他而言，成果不是取決於發表多少論文、研究經費多寡，而是盡了多少努力去實踐「人民精神」。為完成個人這個不能量化的野心，他走遍大江南北，為的是要真正把大豆「帶回家」，提高中國大豆的質量和產量，改善糧食和土地貧瘠問題。
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林漢明讀中大三年級時，一位中國科學家來中大演講，改變了林漢明的一生。「當時他說，中國科學家極想研究分子生物學，花很多錢去買Enzymes（酵素），但屢不成功，因為中國只有兩個港口能空運雪藏酵素，再循陸路運到實驗室，都已失活了，但研究對中國很重要，這時林漢明就問自己：『Can I do something？』」
棄美國筍工 回流研大豆基因
後來，他到美國西北大學唸博士學位，從事細菌研究，學成後不愁出路，但他偏向虎山行，全因心中有一團火，「中國咁大，除醫療，糧食都係大問題，是不是應該由植物入手？」但他對農業一無所知，遂先研究模型植物「擬南芥」，後再轉到紐約大學從事植物份子生物學的博士後研究員。
九六年畢業，著名基因公司 Monsanto 聘用他，同時母校中大亦邀他回去執教，他問自己一個問題：「為甚麼要去美國？不是應該將外國所學帶回自己國家嗎？」於是，他很快下了決定，九七年人人移民，他回流。
返港後，他從認識的內地大豆專家，知道大豆起源於中國，九十年代初，國家還有大豆出口，但九六年後，國家不停入口大豆，到今天有八成由外地輸入，外國拿中國的大豆去繁衍，還反過來向中國傾銷。
「我想利用科研，將大豆生產重新在國家興旺起來，令中國科研在世界佔一席位。」他不懂大豆，在長大的香港，從不存在糧食問題；他走到偏遠農村，因土壤和氣候條件，經濟生活落後，他想是否可從邊緣地方，即乾旱或高鹽份的土地開始研究？
完成 種大豆基因組密碼
他說，大豆的研究價值高，它本身有固氮作用，能通過跟細菌的共生作用，把空氣中的氮氣固在土壤中，故傳統農民智慧是先種粟米、再種大豆，因大豆可令土壤肥沃。因此，種大豆除了經濟原因，不用花錢從外國輸入，又有營養價值，豆奶是窮人的牛奶、也是主要食油，還可改良貧瘠土地。
他決定以香港為基地，跑遍黑龍江、甘肅和黃土高原，結識一批默默耕耘的育種家。直至去年，他說服深圳華大基因研究院，結合雙方優勢，合作破解野生和栽培大豆的基因組差異，就是所謂「大豆回家」的項目，並展開了一場國際競賽。
「美國科研隊最先在《Nature》發表了第一個栽培大豆的基因測序，他們是第二個完成了十七種野生和十四種栽培大豆的全基因組密碼，去年底更在《Nature Genetics》刊登，接韓國人也趕上來，完成一個野生大豆的基因測序。結果我們佔了一席位，且我們是全華人班底，實驗在中國完成，圓了心願，把大豆科研放回中國版圖內。」
研究過程分秒必爭，最艱辛還是如何從基因測序中讀出訊息。中國野生大豆的種植面積正在萎縮，今次研究敲響了保育警號；同時，野生大豆和栽培大豆的區別都在研究中被標籤了，野生大豆的抗逆力強、高蛋白，但產量低，栽培大豆產量高、油份亦高，但抗鹽、抗旱力低，結合兩者就最好。他們已做了很多份子標記，將來可輔助現代育種。
自從在國際期刊聲名鵲起後，不少內地朋友都慕名而來，欲分享他的經驗，增加產量，他來者不拒。未來，他還希望通過合作，研究如何發展大豆的藥用價值，把大豆的科研成果發揚光大。
記者 方雅儀
■林漢華的研究隊伍，完成了三十一個品種大豆的基因測序，更在《Nature Genetics》封面刊載。
■林教授說，去到田野，才令他感覺到科研有生命，不是紙上談兵，並學習農民的智慧。
■林漢華的長期合作夥伴，大豆專家邵桂花教授。
向農民拜師 港燦也落田
2011-12-09
土生土長的林漢明，很難想像滿腳牛屎的滋味，「初初落田好辛苦，好天真，太陽最猛的中午，落田收集樣本曬到眼都花，穿水靴、拿相機、長短鏡頭，連走路都平衡唔到！」證明了香港仔跟農民生活脫節，想累積經驗，要謙虛地跟人學習。
耕種辛苦，但他鼓勵學生下田，科學不是象牙塔裏的東西，最終是為改善人類生活。他常跟學生說，「匿在實驗室，拿試管溝來溝去，話是幫助農業，其實好遙遠。」去到田野，才令他覺得科研有生命，不是紙上談兵。聽聽農民的智慧，今年要種大豆、明年要種粟米，為甚麼？因今年水貴了，大豆用少一半水，他們有民間的理論。若學者只埋首在學院裏發表幾篇尖端論文，脫離人群，人民永遠得不到幫助。
港學者保存內地大豆研究成果
2011年3月14日
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研抗旱大豆 中大突破
發現失落基因片段 成果刊《自然遺傳》
2010年11月15日
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找到抗旱抗鹽分子標記 香港中大研大豆基因大突破
2010年 11月 16日
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http://www.alumni.cuhk.edu.hk/magazine/201103/pdf/CUAM_201103_17-18.pdf
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港學者保存內地大豆研究成果
2011年3月14日
【明報專訊】近年中港學者致力研究種植大豆技術，解決世界糧食危機，但不少內地學者累積了種植大豆經驗，卻欠缺整全科學化紀錄。中大大豆學者林漢明除致力基因研究外，亦走出實驗室與內地學者合作編寫《中國大豆耐逆研究》，整理內地田野種植方法，讓前人經驗繼續傳承。
根據美國農業部數據，中國每年需要由美國進口約六成大豆，花費數以億元計。到2018年，進口比例料進一步升至近八成，即進口量多達6500萬噸。
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田野種植經驗珍貴
中大農業生物技術國家重點實驗室副主任、本港大豆學者林漢明，去年底憑大豆基因研究，獲Nature Genetics（《自然—遺傳學》）雜誌刊登為封面故事。他為促進中國的大豆研究更國際化，在2009年與3位內地大豆研究前輩常汝鎮、邵桂花及劉忠堂合著《中國大豆耐逆研究》，他除以基因角度剖析中國大豆耐逆原理，亦蒐集內地學者的大豆研究結果，總結前輩的田野種植經驗。
林漢明接受訪問時表示，在1997年起認識了內地大豆研究前輩，認為內地學者多年累積了種植大豆的經驗，但欠缺整全的紀錄。林漢明指出，該書作者之一劉忠堂是大豆育種專家，有逾20年田野種植經驗，他發現在同一片田地連續栽種大豆，會累積病菌和抽走田地養分，使大豆收成愈來愈差，劉忠堂便以雜交方法找到抗病的品種提升收成。
林漢明說，另一內地專家常汝鎮遍尋全中國大豆種子，製作成資源庫，發現抗病、抗蟲、抗旱、耐鹽、耐冷、耐水淹等特性的大豆。邵桂花則主力研究種植方法，提升大豆耐鹽標準。
促港學者參與 保基因研究地位
林漢明表示，由97年開始和內地學者合作，中國一向重視水稻發展，到08年政策改變，轉而發展基因計劃，並投資3.5億美元，在未來15至17年主力研究水稻、小麥、粟米、棉花、大豆，以及豬牛羊8種主要食糧的基因。林漢明說，基因技術能有助改善食物供應，促香港學者積極參與，「內地學者有強大的支援，若香港不再重視的話，將失去基因研究的地位。」
明報記者 彭美芳
中大農業生物技術國家重點實驗室副主任林漢明（左三）和大豆研究員每天找尋大豆基因，並與內地學者合作培植大豆。
研抗旱大豆 中大突破
發現失落基因片段 成果刊《自然遺傳》
2010年11月15日
【明報專訊】植物基因之父、中文大學生物學研究講座教授辛世文領導的「大豆回家」項目取得重大突破。研究發現，長期耕種令大豆失去了野生大豆的優良基因，例如抗旱及抗蟲等特質，以致擁有種植大豆歷史達5000年的中國，近年要向外國入口大豆。研究成果獲學術期刊《自然遺傳》（Nature Genetics）雜誌刊登為封面故事。
研究團隊表示，上述發現有助進行更深入研究，找出耕種如何令大豆基因轉變，另一方面亦顯示野生大豆對改良大豆基因起舉足輕重的作用，應保護野生大豆，以免在偶然機會下，誤與人工耕作的大豆雜交，令「純種」野生大豆受影響。
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野生大豆有助改良品種
辛世文今年中曾接受傳媒訪問，他指研究目的嘗試尋回失落的大豆基因，長遠令中國生產的大豆還原為野生大豆，因此將研究項目名稱定為「大豆回家」。資料顯示，全中國市場每年平均需求5463萬公噸大豆，但全國僅生產1500萬公噸，其餘進口，當中七成來自美國，進口額約達7000億港元。
研究項目從亞洲及外國蒐集了31種大豆，當中包括17種野生及14種人工種植大豆，分析了9億對配對末端基因，發現人工種植大豆損失了28個擁有抗蟲及抗旱等特質的基因片段。
耕種中漸失優良特質
研究分析，野生大豆與人工種植大豆，可能來自同一祖先，但大豆以閉花受精方式繁殖，缺乏機會與其他大豆繁殖，本身已有機會減低物種的基因多樣性，人工耕種活動有可能令情惡化；人工種植大豆通過篩選，以保留某些特質，配合不同環境的耕種模式，但這樣做會令大豆出現基因轉變，逐漸失去一些優良特質，例如抗蟲及抗旱能力，中國大豆的產量亦因而下降。
港 大豆研究獲殊榮 經費乾塘恐「散檔」
2010年11月16日
【明報專訊】大豆是中國人重要食糧，中大早前與內地基因研究中心合作，成功將野生大豆及培植大豆交配，研究出更耐旱耐鹽的強壯大豆，獲權威期刊《自然遺傳》登為封面故事。不過負責研究的著名學者辛世文教授卻透露，支持實驗室的逾5000萬元撥款已近乾塘，明年恐要遣散研究團隊，慨嘆缺乏政府支持，指「我知道香港講金融講地產，但是科學都好重要」。
中大研究突破 登《自然遺傳》封面
中大與全球規模最大的內地基因研究中心「華大基因」合作「大豆回家」項目，研究大豆基因，近日取得突破，被遺傳學領域排名第一的學術期刊《自然遺傳》（Nature Genetics）刊登為封面故事，令香港及中國的大豆研究蜚聲國際。
負責研究的中大農業生物技術國家重點實驗室主任辛世文和副主任林漢明昨透露，中大已完成破解17個野生及14個培植大豆品種的全基因組密碼，揭示野生大豆及培植大豆在基因組上的差異，以致可以從基因組變化的歷史中，了解農業行為對大豆生物多樣性的影響。
67歲的辛世文，是首名複製植物基因的科學家，有「植物基因複製之父」之稱，他透露今次大豆研究雖獲權威期刊認同，但經費面臨用盡，10多名科學家、研究員等要遣散；昨日宣告研究喜訊時，卻預告實驗室恐在明年3月「散檔」。
教資會規定 不會三發資助
中大植物分子生物學及農業生物科技研究所統籌經理廖佩珊表示，中大的大豆研究在2000年獲教資會撥款3800萬元，到06年獲教資會及中大合共配對5000萬元資助，應使用至2009年。但由於海南島和浙江省的測試農田遭颱風破壞，未能如期完成，計劃延長至明年3月，但卻無經費應付延長研究期間的開支。廖佩珊指出，教資會資助常規，卓越學科領域相同項目不可資助第3次，未來不能再以大豆研究申請資助。
嘆獲國家認同 不獲港府認同
辛世文指出，內地政府資助國家實驗室每年700至1000萬元，香港的資助期短。他指研究已漸見成果，包括發現野生大豆抗逆力強，與培植大豆「嬌生慣養」大不同，兩者按分子標記來交配，可增強抗逆力，耐旱耐鹽，但仍未得本港政府認同撥款資助。他失望地說：「若大豆研究因為無錢，而要遣散科學家的話，我會辭職抗議。」他又感慨稱：「過去10年，我們一班科學家研究大豆漸見成效，但3月無錢出糧，團體要解散，真是很可惜，作為一個國家實驗室，國家已認同我們的研究，我知道香港講金融講地產，但科學都好重要。」
中大農業生物技術國家重點實驗室主任辛世文教授（左）及副主任林漢明教授，領導大豆基因研究，終破解大豆的基因密碼，有助培植更耐旱的大豆品種，應付糧食危機，獲權威學術雜誌《自然遺傳》（Nature Genetics）刊登為封面故事。
「大豆回家」對學習科學帶來的啟示
教育局總課程發展主任（科學）李愛蘭
edb.gov.hk
早前由中文大學分子生物技術學課程主任林漢明教授領導的「大豆回家」科研項目，成功解破多個野生大豆和栽種大豆的基因組差異，成為科研佳話。
這研究的目的，是要解決中國內陸優質農耕地和淡水資源萎縮，令糧食產量不足的問題。而野生的大豆營養豐富，可在惡劣環境生長。林教授的團隊正培養耐旱、抗鹽的大豆品種，並嘗試在邊緣土地種植，以 協助當地農業的可持續發展。
「大豆回家」結合了基礎科學和高端科技以解決實際問題，當中涉及多個跨領域的議題，如：淡水資源對生命的重要性、生物與自然環境的依存關係、人口增加與資源分配、發展與保育的平衡等。
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很多科學研究及發展，亦不止涉及一個科學範疇，同時亦需考慮其他因素，如地理、民生等。新高中「綜合科學」的課程設計，正正體現了「大豆回家」跨領域的涉獵面，讓學生從多角度認識科學議題。
新高中「綜合科學」課程是為志趣廣泛，希望對不同學術領域都有所認識的學生而設計。課程除了涵蓋各科學範疇的知識外，亦以主題式單元設計，如「我們的地球是否越來越暖？」等，藉有系統的探究活動，讓學生認識主要的科學概念。
在現今社會，無論從事甚麼行業，都可能會接觸到與科學有關的議題。「綜合科學」課程的設立，正可以在本科內為同學提供基礎及均衡的科學知識，幫助他們理解跨領域的科學議題，從而成為具科學素養的現代公民。
二○一一年十月十七日
找到抗旱抗鹽分子標記 香港中大研大豆基因大突破
2010年 11月 16日
中國窗 編輯: 藍博
【香港商報】訊 記者畢捷宜報道：大豆不但含豐富蛋白質，亦可作為生物燃料、天然肥料等，故全世界對大豆需求量極大。香港中文大學（中大）農業生物技術國家重點實驗室與華大基因研究所合作的「大豆回家」項目，在大豆基因組研究取得重大突破，找到野生大豆抗鹽、抗旱等分子標記。在未來3至5年，研究將擴大實驗規模，在內地的乾旱地區及沿海高鹽分的土地大規模培育及測試抗旱耐鹽的大豆品系大豆，冀為提高大豆營養價值及產量帶來突破。實驗室主任辛世文再次表示，冀香港政府能主動資助有關研究。
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內地大豆生產僅占需求1/3
過去10多年率領團隊主力研究大豆的中大農業生物技術國家重點實驗室副主任林漢明教授昨日在記者會上，正式公布上述研究成果，并作詳細介紹，大豆的營養成分中，四成是蛋白質，其餘主要為碳水化合物及油分，可作為人類及動物的食用蛋白；亦可為泥土固氮，作為天然肥料，故中國對大豆的需求很高。但由於土地及淡水資源不足，國內的大豆生產僅及需求的三分之一，令中國成為全球最大的大豆入口國，每年耗資數十億美元購買大豆，入口總額達全球大豆總出口量的一半。
08年破解大豆基因密碼
但大豆原非外來物，中國人在5000年前已栽培大豆，在漢朝已發明了豆腐，大豆在200多年前才傳到美國。由於大豆長期在人工篩選下，失去了耐逆能力，如抗旱、抗鹽等。林教授稱，由他領導的研究團隊，10多年前已展開大豆培育，將野生及人工繁殖大豆雜交。至08年，中大農業生物技術國家重點實驗室與華大基因研究所合作「大豆回家」項目，成功「破解」17種野生及14種培育大豆的全基因組密碼，憑比較了它們的差异，了解大豆的生物多樣性變化，對尋回在人工篩選中流失了的基因打下重要基礎。
將在西北培育抗旱大豆
林漢明預計，未來3至5年，在西北省分及黃土高原等乾旱地區，如甘肅、陝西等地，連同培育專家大規模培育抗旱大豆；另外亦在山東、天津等沿海地區培育抗鹽大豆，以取得更多數據。林表示：「高油分、高蛋白兩方面的大豆都會做，利用大面積地方種植所得數據更有參考價值。」最終目標是希望令荒蕪土地轉為肥沃，及提高大豆的產量，以滿足全中國人的需要。
林漢明表示，研究之路并不容易，要先為野生及栽培大豆雜交，但大豆的花很小，要逐棵植物、逐粒種子處理，又要經過8代培育才能研究其基因，很花時間。
研究成果刊《自然遺傳》封面
他說，是項突破性的基因組研究，全由中國人團隊在大豆的家鄉完成，突破了先進國家在大豆高端研究的壟斷，因此命名為「大豆回家」專案。中大的專家提供作物科學和分子生物學的知識，結合華大基因研究所龐大的基因測序能力，是一項強項互補的合作。研究成果將會進一步深化大豆研究，最終可為中國以至全世界的農業作出貢獻。有關研究成果已獲遺傳學權威雜誌《自然遺傳》(Nature Genetics)以封面故事刊登。
實驗室主任辛世文稱，「大豆回家」這項影響深遠的研究，由國家、大學資助委員會卓越學科領域基金、研究資助局及中大的共同支持下完成。此研究的經費，大約只夠用到明年3月，「國家每年有700萬至1000萬元經常費用予實驗室，但香港政府卻沒有任何資助，如果『上到』世界級雜誌，港府都不再支持，的確會覺得很失望。」
