编者按  2016年6月21日，英国《自然》杂志发表文章“中国科学之星”，介绍了10位代表中国在国际科学界地位的中国科学家。中国科学院遗传与发育生物学研究所高彩霞研究员入选。她用基因编辑这把“剪刀”圆了植物科学家一个梦——终于可以实现植物基因定点突变。分子育种领域的学者们有了这把“剪刀”更是如虎添翼，大大缩短了育种的时间周期。

2016年6月21日，英国《自然》杂志发表文章“中国科学之星”，介绍了10位代表中国在国际科学界地位的中国科学家。中国科学院遗传与发育生物学研究所高彩霞研究员入选。

而4个月前，《麻省理工科技评论》杂志评选出了“2016年全球十大突破技术”，该杂志主编兼出版人杰森·旁汀 (Jason Pontin) 表示：“这10项突破性技术代表了我们认为将在数年内极大影响我们生活的技术进步。”高彩霞研究员及其团队同样名列其中。究竟是怎样的研究成果得到了如此广泛的国际认可？

高彩霞团队研发的CRISPR-Cas9植物基因编辑技术，实现了在不遗留外源DNA的情况下，对植物基因进行精确编辑，且成本低廉，这是在转基因植物技术建立后，植物生物技术又一个里程碑式的突破。在此基础上，高彩霞最早在小麦和水稻等农作物上使用这种简洁的革命性基因编辑技术，创建了抗白粉菌的小麦和具有新性状的水稻，直接证明了该技术不但为植物生命科学研究提供了新方法，而且对于农作物分子育种实践，提高农业生产效率，养活不断增长的世界人口意义重大。

研发技术，实现应用

2013年，作为植物基因组编辑领域的领军团队，高彩霞课题组率先利用CRISPR/Cas系统对水稻和小麦的多个基因进行编辑，获得了世界上第一株CRISPR编辑的植物。之后，她在植物基因编辑上的探索就没停止过。尽管被外界称为是植物CRISPR基因编辑技术的创始人，高彩霞却不满足于此，“基因编辑技术应用在动物或植物上，都是酶来剪切DNA序列，原理没什么不一样。”高老师的朋友悄悄告诉记者，她更加希望利用这个方法在基因功能的探索和应用上，做出原创性且能造福人类的工作。

2014年，高彩霞课题组和中国科学院微生物研究所的邱金龙课题组合作，利用最新的基因组编辑技术，首次在六倍体小麦中对MLO基因的3个拷贝同时进行了突变，使小麦对白粉病具有了广谱抗性。7月20日，该研究成果发表在《Nature Biotechnology》上，并被选为该刊20周年最具影响力的20篇文章之一，也是唯一入选的植物科学相关论文。高彩霞课题组还通过定向编辑OsBADH2基因使普通稻米有了香味，通过CRISPR/Cas系统在植物中建立了新型的DNA病毒防御技术体系。这一系列工作显示，她的工作并没有停留在技术平台的建立上，而是通过基因精准编辑这把“剪刀”对具体的植物基因进行定向“修剪”，并获得有应用价值的成果。在植物育种的历史上，靠传统杂交育种获得一个具有优良性状的品种或许需要十几年，甚至更长的时间，靠分子标记追踪育种也需要至少7到8年。如今，在基因精准编辑这把“剪刀”的武装下，分子育种的周期有可能缩短到3到5年，极大加速了该领域的发展。

抗白粉病小麦的创建是高彩霞团队和邱金龙团队合作的重大科研成果。小麦白粉病是一种严重影响小麦产量和品质的小麦真菌病，邱金龙正是研究白粉菌的专家，他知道大麦MLO基因与大麦抗白粉病密切相关，MLO基因的功能缺失突变会使大麦对白粉病产生“免疫力”。由此推测，如果小麦的MLO基因发生突变，是否可以获得抗白粉菌的抗性呢？但是与大麦不同的是，大麦是2倍体，而小麦是6倍体，要同时使小麦中的3组基因组中的MLO都被敲除在技术上还是颇有难度的。最终，高彩霞课题组选择了两种基因组编辑技术——TALEN技术和CRISPR技术，成功将小麦3组基因组上的MLO基因全部敲除，获得了持久、广谱的抗白粉病小麦。中国科学院遗传与发育生物学研究所分子农业生物学研究中心主任王道文评价说：“这项精美的研究成果来之不易。研究中筛选获得了约500棵植株，其中在35棵植株里检测到目标基因突变。在这35棵中，有一棵是3个目标基因同时发生了突变。从‘500’到‘35’到‘1’，最后的‘1’才是研究人员最希望得到的。”

淡泊名利，专注科学

因采用基因编辑技术改进重要农作物的科研成果，高彩霞在植物基因编辑领域有很大的话语权，几乎所有重要的国际会议她都在被邀请者之列。她2016年的行程表满当当的：1月中旬去美国，1月底去比利时，2月初去维也纳，5月访问了美国的4所大学。6月3日刚去了葡萄牙，之后又紧接着要去韩国、日本……行程一直安排到了8月初前往挪威。这些学术交流会议都是高彩霞精挑细选的，她推掉了很多不必要的会，只参加能让她“交流新技术新思路或者会见国际合作伙伴”的会议。《Science》《Nature》《MIT》等科学期刊的记者都打电话采访高彩霞，她很乐意回答。但是，CNN（美国有线电视新闻网）记者邀约高彩霞上电视时，她拒绝了，“科学家不需要作秀，我只想回答科研问题。”

面对光环和荣誉，高彩霞很平静。“可能我们走得比别人快一点，成绩好像比别人好一点，这个荣誉就给我们了。” 2014年度朱李月华优秀教师奖、2015年度杜邦青年教授奖……高彩霞认为，“这些都没有用，不会真正改变什么。” 她拒绝“成功的女科学家”这个标签，“在领域里被国际同行认可，才有用。” 她拿打乒乓球来举例，“你得清楚你处在什么位置，种子选手是不会因为一次失败而动摇的。科研也是如此，如果国际同行们，提起这个领域就要提起你，说明你工作做得好，这才是真正意义上的认可。”显然她看重的是科学工作上的突破，科学界的认可。高彩霞按照自己的节奏和方式在科研路上前行，她本身就是基因编辑技术的标签，而任何一个奖项或荣誉，都无法成为她的标签。

高彩霞有火一般的性格和行动力。她勤奋认真，高效率地完成着每天的工作。采访当天，学生有一篇论文要投稿，高彩霞帮着学生做第N次修改，她腰不太好，是站着修改的。她对着两个大屏幕，一个看学生论文，一个看以前提出的修改意见，手上来回滑动鼠标，遇到重点还会停下来飞快地记录在草稿纸上。她修改得非常细，“格式要做成方块状，竖起来看。内容上要把重点列出来，语言再精简下。你先把图表和语言改好，再拿来给我。” 学生离开后，她快速处理了几个邮件，又抬起头跟记者说，“不好意思，你接着问。”

她给学生自由和发挥的空间：选题上只圈定大范围，小框架内让学生自己调整。每位学生的勤奋和聪慧她都看在眼里，“我觉得他们自己的努力多过我的指导，他们有些基础实验比我做得还要好。”这样的学生让高彩霞骄傲，“团队能出成果，可能是我们稍微快一点，学生更努力些。非得说的话，可能我们更敏锐些吧。”

快速适应，突破创新

在高彩霞的整个成长过程中，她一直在适应变化。10岁时，她跟着父母从辽宁调到甘肃“支边”，就在甘肃扎根了。上大学时，高彩霞本想学医，但被分配到了农学专业。她说：“我对农学不了解，但我坚信：只要干这一行，就要尽力而为。”她在甘肃农业大学完成了本科和硕士，直到1994年，才离开甘肃去中国农业大学读博士，进行草地科学方面的研究。1997~1998年高彩霞去丹麦罗斯基勒市的丹农种子公司(DLF)科研部读博士后。当时刚好有一个牧草分子生物学方向的课题，她便再次转换了研究方向。在丹麦的12年里，她实现了一次又一次的突破——完成了对几种性状的基因改造，包括控制重要草种的开花时间等，也成长为科研部的Research Scientist。DLF的研究总监克劳斯·尼尔森(Klaus Nielsen)说，“她能在显微镜下看到其他人都看不到的东西。” 但欧洲对基因改造作物的怀疑让她对自己的工作能否走出实验室感到悲观。高彩霞考虑到父母年迈需要照顾，也希望孩子在祖国文化环境下成长，在2009年年底选择了回国。她先在中国科学院遗传与发育生物学研究所植物细胞与染色体工程国家重点实验室里工作，后因研究需要，转向了植物基因组编辑和遗传转化技术的研究。

高彩霞将研究方向的转变视为很正常的现象。“都是紧密相连的领域，人总是不断调整的嘛。”回想过去，她觉得学生时代的自己“只是顺其自然地走下去，做好自己该做的事情，不像现在的学生这么有远大志向，植物基因编辑是新兴领域，所以取得了成果会备受瞩目”。

对于自己现在做的事儿，高彩霞觉得 “有意思”“有意义”。泰国香米有香味，而中国东北大米虽然品质很好，却没有香味，能不能用基因编辑技术创建出有香味的东北大米？她试了，一年就成功了，很多单位都在和她合作，希望能将这一技术推广。白粉病是小麦的重要病害之一，能不能用基因组编辑技术攻克难关？她和合作伙伴试了，获得具有广谱抗白粉病的品种。这些科研成果都让她开心兴奋。

宽和随性，豪爽热情

聊到中午，高彩霞邀请记者一起吃饭，一路上遇见了院士、同事、学生、保安，她都热情地打招呼，聊上两句，东北人的豪爽和随和在她身上体现得非常明显。她的学生说，只要在实验室，高老师的中饭和晚饭都是跟学生一起吃的，以前每个周六，她都跟学生打羽毛球锻炼身体。

高彩霞性格中有很大的宽和成分，这种宽和决定了她“比较能容忍别人，也比较能宽容自己，能化解对自己不利的事情”。她经常跟学生说，“当你觉得不公平时，你就多想想对方的优点，至少不会折磨自己了。”退一步说，当所有的好处都聚在你身上时，也不一定是件好事儿。“人需要被环境磨练，经历风雨后见到的彩虹才会更美。”

因为不把自己看得太重，高彩霞活得更洒脱，因为宽和从容，高彩霞更懂得如何欣赏生活。她说自己是个快乐的人，“我看到好的结果就很高兴，哪怕是非常非常小的结果，我也很高兴。”她从不给自己设立一个“必须要怎样”的目标，因为她明白，“凭空求不来，有这个精力去求，还不如专心把科研做好，把学生带好。”而到那个时候，属于你的自然会属于你。

已过不惑之年的她，觉得未来对自己而言还是个未知数。她设想自己“如果有一天对科研没了兴趣，我不会赖在这个位置上，否则就把学生耽误了，哪怕去幼儿园当阿姨，到农村去干点什么都是有可能的”。

她有一对上初中的可爱女儿，办公室里放了很多她和女儿们到世界各地游玩的照片。提起家庭和孩子，高彩霞满脸的甜蜜。受丹麦十几年生活的影响，她跟同样在中科院工作的丈夫达成了共识：让女儿们随心所欲地成长，发展她们的兴趣爱好，未来无论从事什么行业，只要喜欢就好。

记者手记：显微镜下的平凡

采访高彩霞的氛围很轻松，但是要写出有亮点的采访报告却很难。她不高傲，说起自己的科研成果就像在说柴米油盐一样轻描淡写，点到为止；她不张扬，语调温和，语意之中把自己放低、再放低；她不修饰，坦承学生时代的自己没有明确的理想和目标，完全是被时代裹挟着前进；她不苛刻，没有太多的欲望折磨自己，没有太多管制约束学生，也没有太多的期盼束缚女儿。这样的谈话，恍惚间会让你误以为“这个人再平凡不过”，而事实上，她的工作却很大程度上改变了我们未来的生活。

长期以来，凡是以植物为材料的科学家，都期盼着什么时候才能解决植物基因定点突变问题。在微生物和动物领域早就应用了几十年的基因定点突变技术，在植物领域就是不工作，这个技术缺憾严重制约了植物基因功能的研究。转基因生物技术或多或少弥补了这个缺憾，但转基因生物技术在农业生产中的使用受到了许多限制，就我国目前的情况来看，被批准并实现商品化的转基因植物只有两种，木瓜和棉花。粮食作物，尤其是转基因小麦、水稻和玉米这些主粮作物，由于政府对于转基因植物研发、种植、加工和标示等方面的诸多要求，使得转基因植物的商品化变得遥遥无期。植物基因精准编辑技术的建立和应用，使得生物技术可以更广泛的应用到作物育种中，由于其终产物与常规育种相似，因此不被列入转基因植物，可以更方便地实现商品化，这对于中国乃至世界的农作物育种都将产生深远的影响，最好的例子就是高彩霞老师团队创建的抗白粉菌小麦和有香味的东北大米都将很快出现在我们的饭桌上。基因编辑这把“剪刀”圆了植物科学家一个梦，他们终于可以实现植物基因定点突变。分子育种领域的学者们有了这把“剪刀”更是如虎添翼，大大缩短了育种的时间周期。这就是高彩霞的不平凡，如此平静，如此低调。当全社会都享受到她带来的改变时，她仍在办公室继续着她的科研之路。