在我國蔬菜科學(xué)研究領(lǐng)域，山東農(nóng)業(yè)大學(xué)李家文教授的影響是巨大而又深遠的。

李家文是我國大白菜理論研究的奠基者，有“中國大白菜教授”的美譽。從20世紀50年代開始，他對大白菜的生長發(fā)育周期和生理進行科學(xué)研究，系統(tǒng)地闡述了大白菜生長發(fā)育和栽培技術(shù)的關(guān)系。如今，山東農(nóng)大仍流傳著許多關(guān)于他的事跡。

長江學(xué)者特聘教授段巧紅一直把李家文視作科研中的榜樣。“如果沒有李家文教授這面大旗，我對做大白菜方向的研究可能不會這么堅定。扛起這個大旗，就是我的使命。”她說。

農(nóng)大是能干成事的地方

段巧紅教授是學(xué)校從海外引進的高層次人才。

在美國馬薩諸塞大學(xué)做博士后研究期間，段巧紅時常思考回國事宜。“我出國的目的很簡單，就是去學(xué)習(xí)科研前沿和科學(xué)方法，學(xué)成之后肯定是要回來服務(wù)國家的。”段巧紅堅定地說。

那時，段巧紅收到過國內(nèi)多所高校和科研機構(gòu)拋出的“橄欖枝”。但是在2017年決定回國發(fā)展時，她毅然選擇了山東農(nóng)業(yè)大學(xué)。

入職后，段巧紅憑借著深厚的理論功底、扎實的實踐技能和對專業(yè)的無限熱愛，迅速進入“角色”。首要的事就是組建實驗室，“當年我7月底到校，8月初上班，使用經(jīng)費、儀器設(shè)備，一路綠燈，20萬元以下的通過競價系統(tǒng)幾天完成，實驗室很快就建設(shè)起來正常運行了，非常鼓舞人心，這在其他單位是很難想象的。”她有些興奮地告訴記者。

在學(xué)校的支持下，段巧紅最快速度組建了團隊、搭建了科研平臺。除了必要的實驗器材等物質(zhì)保障，其他老師的支持和學(xué)生們的努力也必不可少。

在和學(xué)校領(lǐng)導(dǎo)、學(xué)院領(lǐng)導(dǎo)以及多位專家?guī)状紊钊胗懻摵螅吻杉t將科研方向定位為十字花科蔬菜作物的有性生殖領(lǐng)域，繼續(xù)圍繞博士后期間的課題“花粉與雌蕊相互作用調(diào)控植物受精過程的分子機制”進行深入研究。

認準了就干。2018年，黃家保副教授的加入讓團隊如虎添翼，兩人在十字花科作物自交不親和、遠緣雜交不親和方面的研究有多年的合作基礎(chǔ)，團隊研究方向更加聚焦。

她告訴記者，來農(nóng)大后真切感受到農(nóng)大人是怎樣把“把成果寫在大地上”的。“學(xué)校并不急著跟我要成果，給我足夠的時間讓我安心與生產(chǎn)結(jié)合搞科研，在這里我真的受到了全院乃至全校的幫助。大家在一起干事，氛圍特別融洽，我堅信農(nóng)大是能干成事的地方。”段巧紅下定決心，她也要在農(nóng)大“干點事”。

自己選擇的路不會覺得苦和累

一年之計在于春，蔬菜也不例外。春季涉及播種、施肥和植保等多個環(huán)節(jié)，是一個與時間賽跑的農(nóng)忙時節(jié)，稍有不慎將影響整個蔬菜生長周期。

做十字花科蔬菜育種與有性生殖機理研究，季節(jié)性困難是個大問題。白菜長得慢，開花需要三個月。為保證充足的實驗材料，段巧紅團隊每三個星期要種一批白菜，每批200多株。“雖然我們通過設(shè)施農(nóng)業(yè)，能夠一年種出多季白菜，但白菜花春天開得最好，也是做實驗最佳的時節(jié)。”于是，段巧紅和團隊師生提前安排實驗項目，在總結(jié)秋冬實驗成果的基礎(chǔ)上，把重要的實驗或需要擴大規(guī)模的實驗放在春天。

每年春季這個關(guān)鍵時期，師生們每天五點就要趕去試驗田，搶抓有利時機采花、授粉，時間緊、任務(wù)重、勞動強度大。“自己選擇的路就不會覺得苦和累。”段巧紅很享受這種忙碌的狀態(tài)。

功夫不負有心人。2020年3月19日，以段巧紅教授作為第一作者的文章刊登在《自然》主刊，科研團隊成功揭示了被子植物阻止多個花粉管進入胚珠的分子機制，在分子與生化水平上解析了被子植物有性生殖機理，為解決小麥、玉米、蔬菜、果樹等作物雜交育種中的“卡脖子”問題提供了重要理論支撐。

段巧紅坦承，這僅僅代表實驗室走出了第一步，在蔬菜新品種培育、種質(zhì)資源創(chuàng)新等方面還有很長的路要走。

憑著一股鉆勁兒，段巧紅幾乎把所有的時間都放在了科研上。時隔僅一年，又一項重量級成果誕生。2021年5月19日，《當代生物學(xué)》在線發(fā)表了團隊的最新成果，從自花花粉與異花花粉引起柱頭不同的生理變化入手，發(fā)現(xiàn)自花授粉特異性升高柱頭活性氧，而異花授粉導(dǎo)致柱頭活性氧降低，證實了活性氧是維持大白菜自交不親和的必需因素，解析了植物抑制自花花粉以防止“近親婚配”的分子機制。

“我國從上世紀70年代中期開始大白菜雜種優(yōu)勢的利用研究，選育自交不親和系生產(chǎn)大白菜雜交種，育成了上千個品種并在生產(chǎn)中推廣應(yīng)用。”段巧紅介紹，這項成果進一步實現(xiàn)了從理論到生產(chǎn)的突破，具有提高作物產(chǎn)量、培育優(yōu)良品種及創(chuàng)新種質(zhì)資源等現(xiàn)實意義。

成功和創(chuàng)新來源于歷練

創(chuàng)新，難免遭遇挫折。

做實驗，是學(xué)習(xí)成長的過程，失敗中也許藏著下一次成功的種子，也有可能是創(chuàng)新的開始。這是段巧紅求學(xué)時期就明晰的事情。

大學(xué)時期，生物化學(xué)專業(yè)的段巧紅學(xué)習(xí)成績名列前茅，但大四時她果斷放棄了保送本校四川大學(xué)的機會，決定考北京大學(xué)植物學(xué)研究生。“學(xué)英語、看專業(yè)文獻和鍛煉身體是那時最主要的三個事情。”她說，“周圍人不理解的聲音和來自各方的壓力，但我毫不動搖，一心努力備考，最終如愿了。”

2000年，段巧紅正式加入許智宏實驗室，開啟了五年半碩博連讀的科研之路。博士畢業(yè)時，擺在段巧紅面前的有兩條路：一是做導(dǎo)師助手，壓力小、穩(wěn)定；二是出國深造，充滿未知與挑戰(zhàn)。段巧紅毫不猶豫地選擇了第二條路。

段巧紅的破冰研究離不開她在美國學(xué)習(xí)期間養(yǎng)成的“泡”實驗室習(xí)慣。“當時每天工作12—16小時，沒有節(jié)假日和周末的概念。我導(dǎo)師是位女教授，她用實際行動告訴我女性科研工作者想要做出科研成果，需要付出更多努力。”現(xiàn)在回想起來，她對導(dǎo)師仍是滿滿的感激，“導(dǎo)師給我很多細致的指導(dǎo)，從實驗課題設(shè)計、實驗技術(shù)培訓(xùn)、實驗數(shù)據(jù)分析等多方面給我建議，提高成功的可能性，也經(jīng)常推薦我參加各種學(xué)術(shù)活動，與全世界頂級科學(xué)家交流。”

段巧紅對學(xué)生也有同樣的要求。她給予學(xué)生充分的自由和空間，但前提是必須有所創(chuàng)新，“科研必須要創(chuàng)新才有價值，不是簡單地把別人的東西拿過來重復(fù)。”

她激勵青年人樹立正確的得失心，敢于在失敗中成長。團隊進行某項實驗，倘若一位同學(xué)失敗了，她會請另外幾位同學(xué)也來試試，看看是否還是失敗。

“就像當初我把老師當表率一樣，希望我能成為學(xué)生的榜樣，把自己成長經(jīng)驗復(fù)制給他們。在面對一些選擇時要充分考慮自己怎樣做才能達到滿意的狀態(tài)。”

新冠肺炎疫情期間，學(xué)生不能返校，如果不播種開學(xué)后學(xué)生將沒有植物科研材料，段巧紅看在眼里急在心里。她與實驗室黃家保副教授一拍即合，每天穿梭在實驗室與大棚之間，根據(jù)每個學(xué)生的要求為他們播種、育苗，并及時向?qū)W生們“匯報”植物生長情況。

段巧紅的“種子”不僅灑在了土地上，還種在了學(xué)生們的心里。2018級博士研究生張麗麗感動地說：“如果不是段老師‘出手相救’，我的科研進度至少要推遲一年。”

把破解“卡脖子”難題練為看家本領(lǐng)

種源安全關(guān)系到國家安全，糧食如此，蔬菜亦是如此。

推進生物育種產(chǎn)業(yè)化是我國追趕世界科技前沿和保障國家糧食安全的戰(zhàn)略選擇。

“寧可備而不用，不可用時無備。”這是段巧紅多年從事科研創(chuàng)新的心得：提前規(guī)劃，做好充足準備，為育種做好應(yīng)用基礎(chǔ)研究的前提準備也是她多年研究的目的。關(guān)鍵核心技術(shù)要不來、買不來，只有攻克“卡脖子”難題，才能從根本上推動經(jīng)濟高質(zhì)量發(fā)展，保障國家蔬菜安全。

當前，在段巧紅的帶領(lǐng)下，黃家保副教授、曹蕓運副教授等團隊骨干正把目光聚焦于新的目標：提升生物育種創(chuàng)新能力，加快作物種源科技攻關(guān)、加強作物種源挖掘與創(chuàng)新利用，開展作物種業(yè)基礎(chǔ)研究，聯(lián)合上中下游不同育種單位開展良種聯(lián)合攻關(guān)。

“希望可以通過我們的努力，研發(fā)出真正解決蔬菜產(chǎn)業(yè)發(fā)展的有效手段和工具，盡快實現(xiàn)從‘0到1’的概念突破和從‘1到100’的應(yīng)用轉(zhuǎn)換。”這是段巧紅和團隊青年科學(xué)家的夢想。