重视植物学研究 迎全球新挑战

2010-11-30 08:48 来源: 科学时报
收藏到BLOG

华裔科学家钱泽南联合另一名美国科学家呼吁更多关注植物学研究

史蒂文·麦考密克(左);钱泽南

  到2050年,世界人口的数量将从目前的60亿增加到90亿,人类面临新的挑战:如何研发出更有效的方法来满足日益增长的世界需求。联合国食品和农业组织预测,粮食产量必须在2050年前翻一番才能满足全球需要。农业的远景依赖于更深入地了解植物的发育和生长。然而,各种迹象显示,在国家层面上,植物科学研究并未受到应有的重视。

  史蒂文·麦考密克是美国戈登-贝蒂·莫尔基金会主席,钱泽南是美国霍华德休斯医学研究院院长,两人在最新出版的《科学》杂志上发表署名社论指出,基础植物学研究并没有成为美国的国家战略重点;他们认为,在人类面临新挑战的今天,植物学领域生机勃勃,高质量的研究对世界的未来至关重要。

  他们在社论中说,从生态学、生物多样性到气候,植物是我们这个星球得以生存的根本所在;通过提供基本的营养、庇护所、衣服和能量,植物维持了人类的健康。植物学研究所产生的基本知识帮助我们形成了对世界的重新认识,并使得人类的主要需要得以解决。

  农业的远景依赖于更深入地了解植物的发育和生长,粮食供应必须解决从肥胖症到营养不良的相关问题。然而,他们指出:“基础植物科学的研究一直试图在美国扎根:在过去10多年中,农业研究只获得了联邦政府研究和开发经费的2%;联邦政府支付基础植物科学研究的经费甚至更少:大约只占学术界和研究机构生命科学研究经费的2%,以2005年的数据为例,生命科学的总经费是170亿美元,而其中只有3.82亿美元用于基础植物科学研究。”

  为什么植物科学没有成为联邦研究的优先资助重点呢?他们认为,原因之一是,美国一直受益于私人经费对农作物研究强有力的资助,比如,孟山都公司2009年对农作物的研究开发投资达到了10.98亿美元。美国农业部有大量指令性的有关农作物和动物的应用研究,只有相当少量的项目涉及到植物研究。农业部其他的研究经费被直接用于农业实验站,这些实验站倾向于解决与地方农业有关的问题。

  他们指出,美国国家科学基金会(NSF)生物学理事会资助了生物医学科学之外的广泛领域,但目前没有基础植物生物学项目。国立卫生研究院(NIH)资助了美国主要的生命科学研究,却认为支持植物科学研究的责任在其他机构,尽管玉米和拟南芥是生物医学研究最好的模式植物。确实,许多调控人类生理的基础生物学过程可以通过研究植物中的类似过程得以澄清。比如,揭示调控RNA小分子如何应对不同环境而提高或降低基因活性的研究便是基础植物学研究。

  新挑战要求人类通过科学和新技术再次变革农业。他们表示,目前已有征兆显示,美国植物科学在未来10年中会受到更多的重视。2009年年底,美国农业部部长汤姆·维尔萨克宣布成立国家食品和农业研究院,研究院将提供竞争性研究基金和衡量成功的新方法,院长是杰出的植物科学家罗杰·比奇。2009年,美国国家科学院发布最新报告《21世纪的新生物学》,强调必须将基础植物科学应用到重大社会挑战问题的解决中去。报告向人们解释,未来的发展将有赖于对植物生命本身有更根本的了解,报告建议利用新技术,帮助了解植物如何生长和发育,包括利用模型和模拟手段观察植物在细胞和分子层面上的生长和发育等,这是利用科学解决社会问题的又一重大步伐。

  作为两个非政府组织——霍华德休斯医学研究院和戈登-贝蒂·莫尔基金会——的领导人,麦考密克和钱泽南指出,他们的组织最近已采取措施鼓励这种国家战略重点的转移:“通过竞争方式并完全根据个人杰出的科学能力,我们在全美国的研究机构中择优支持15位杰出的植物科学家,在未来5年为他们提供经费。这些科学家有望在基础植物科学的众多领域和广泛的学科领域取得极大的影响。”

  他们最后呼吁,英国、法国、德国、巴西、印度和中国等国家,已经或正在作出研究承诺,以平衡应用和基础植物科学研究,美国应该是其中之一。“我们创建的努力是向私人机构、非政府组织和政府发出号召:面临时代赋予的伟大的挑战,为了我们的国家和我们的星球,重视植物学研究。”