□本报记者 吴新光 李佳琦

初夏的河北农业大学试验大棚里，一畦畦白菜舒展着翠叶，嫩黄的小花在阳光下格外明媚。谁能想到，这老百姓餐桌上再寻常不过的蔬菜，竟藏着生物演化的奥秘。

近日，河北农业大学校长赵建军教授领衔的白菜遗传育种团队，联合国内外6家科研与育种单位，在国际顶尖期刊《科学》上发表了一项重磅成果——他们以白菜为样本，绘制出完整而系统的基因组图谱，从基因层面为达尔文“恼人之谜”提供了中国答案。

什么是达尔文“恼人之谜”？大约1亿年前，被子植物（绿色开花植物‌）突然在地球上“爆发”，分化出形形色色的种类，至今仍是植物界的主流。它们怎么做到的？连进化论奠基人达尔文都百思不解，称之为“恼人之谜”。

研究对象为什么是白菜？

想解开被子植物快速分化之谜，第一步得找到合适的研究对象——既要具备快速分化的本领，又要有丰富的种内变异，还得兼顾科研与产业价值。

选谁？赵建军团队把目光锁定在白菜身上。

“我们要找的，是能快速分化、变异丰富，还能真正服务百姓餐桌的物种。”赵建军说，白菜是十字花科芸薹属作物，和植物学里的“明星”拟南芥亲缘很近，进化脉络清晰。

更神奇的是，同属一个物种、共享一套基因组，白菜仅用了大约5500年，就分化出结球大白菜、小白菜、菜心、根用芜菁、油菜等形态迥异的类型。

这种“同一套基因组，长出千姿百态”的现象，正是研究“快速多样化”的天然材料。再加上白菜原产中国，是老百姓餐桌上少不了的蔬菜，研究成果能直接对接育种和产业，真正实现“从实验室到田间”的闭环。

方向定了，接下来就是“广撒网”。赵建军带领团队收集了1720份不同亚种的白菜材料，从全国各地育种单位、主产区和地方种质库中精挑细选，完成了一次白菜种质的“人口普查”，为后续研究筑牢了样本根基。

“恼人之谜”有了基因组学层面答案

解谜的路，从来不好走。

“1720份材料的表型评价、基因测序数据非常庞杂，最棘手的问题是高质量基因组的组装。”赵建军坦言，染色体上有个叫“着丝粒”的区域，因为高度重复、动态多变，被称作基因组的“暗物质”，精准测序非常困难。

赵建军带领团队一遍遍试验、一次次调整，最终聚焦于着丝粒的模块化演化、基因组结构变异、种内特异基因三者的协同作用，才找到了突破口。

赵建军团队用上了多种先进技术，一次次失败，又一次次重来，绘制出110个白菜泛着丝粒全景图谱，相当于给这片基因组“暗物质”区域点亮了灯。

而把基因组信息和具体性状精准关联起来，更是一场“持久战”。样本筛选出错、测序数据偏差、基因定位失败……失败成了家常便饭。“不要怕失败，失败是正常的。”这是赵建军常挂在嘴边的话。

从2022年布局白菜多样化的基因组学研究，到2024年完成论文初稿，再到回应国际审稿人30多条专业意见，赵建军及团队连轴转修改，那些天实验室的灯光常彻夜不熄。

后来，他们团队从基因组、泛基因组和泛遗传学三个层面，系统刻画了白菜亚种快速分化的遗传基础。“这样一来，‘白菜为什么会快速分化’不再只是经验现象，而被拆解成一系列可追踪、可验证的基因组事件。”赵建军说。这项研究不仅为整个植物进化生物学提供了全新的研究范式，也意味着达尔文的“恼人之谜”终于有了基因组学层面的答案。

从实验室到“菜篮子”

基础研究的最终归宿，是服务产业与民生。赵建军团队始终抱定一个信念：科研来自产业，更要服务产业。

“当年在国外读博时，导师研究模式植物——拟南芥，我就想选咱们中国自己重要的物种。”赵建军的话语朴实又坚定，“白菜是老百姓天天吃的菜，对河北也很重要。”

“基础研究的终点，是百姓的‘菜篮子’。”赵建军说。下一步，团队在机制研究基础上，将推动研究成果向育种应用转化。“研究团队实验室发掘的关键基因可直接进行育种应用，我们要培育更多好吃、好看、营养高、风味好的白菜品种。”

从博士期间选定白菜作为研究方向，到如今带领团队破解达尔文“恼人之谜”，赵建军已在白菜科研领域深耕二十余年。他常以自己的经历寄语青年一代：“对农业要有信心、有兴趣，多深入一线发现问题，面对困难要保持科研韧劲。”

一棵白菜，藏着生物演化的奥秘；一份坚守，彰显科技工作者的初心。