“一個字——啃！”研究生李琴記得很清楚，五六年前的那個夏天，她和另外99名同學參加過一場別開生麵的“品鑒會”。

　　當時他們的“主要任務”就是啃各種各樣的甜玉米，然後給它們打分，類似電視上的“美食評委”。至於“評委們”的評分有什麼用，大家不太清楚，隻知道是給科研團隊幫忙。直到最近，他們中的一些人才理解：當年的百人啃玉米“真不是鬧著玩的”，而是一次非常有價值的科學實驗。

　　11月7日，一項題為《關於玉米的風味複雜性的遺傳基礎》的文章發表於《自然-遺傳學》。“百人啃玉米”是這項研究中的一個有趣實驗。

“百人啃玉米”現場

　　百人啃玉米

　　在很多商超裏，甜玉米是消費者非常喜愛的食物。然而甜玉米種植一直麵臨著一個悖論——“高產不美味，美味不高產”。如何從育種角度打破這個悖論，是擺在科學家麵前的一個難題。

　　2017年，合肥，全國玉米生物學研討會上，廣東省農科院作物所研究員胡建廣與華中農業大學教授嚴建兵，就這個問題展開了一場交流。“要提升食味品質，必先找到玉米的基因密碼！”兩人一拍即合，決定合作探索“高產不美味，美味不高產”悖論背後的分子機製，試圖揭示玉米風味的遺傳奧秘，為培育“既高產又美味”的品種開辟技術路徑。

　　要實現這項突破，需要完成很多基礎性研究，其中之一就是從數百種玉米品種中找到好吃的品種，並且找出它“好吃的根源”。研究團隊認為，“這項研究的最終目標是培育出好吃的甜玉米品種，這個好吃要得到市場認可、得到消費者認可，需要由人來品鑒。”於是，就有了那場別開生麵的“百人品鑒會”。

　　2019年6月10日下午兩點半，必威betways 一間大會議室裏，空氣溫熱而濕潤，彌漫著一股清甜誘人的玉米香氣。

　　屋內，長桌上，整齊碼放著一盤盤或金黃或乳白的蒸玉米。百名研究生、本科生誌願者，化身成嚴謹的“感官品評員”，用味蕾為科學數據“投票”。

　　品鑒會組織者、必威betways 作物研究所研究員於永濤介紹，這是一次精心設計的科學實驗，目的是將玄妙的“風味”感受，量化成可供分析的客觀數據。

　　為了保證品鑒的精確性與嚴謹性，研究團隊從用於核心研究的295份具有全球代表性的甜玉米種質資源中，精選出了一批材料。

　　為了讓這批“優中選優”的玉米在最完美狀態下接受品評，研究團隊動用了五六個家用大蒸鍋同時開工。每一輪隻蒸一個品種，蒸熟後迅速切段分發。品鑒者們需要從甜度、果皮厚度、脆度、香氣和光澤度等多個專業維度，以及一個更直觀的“好吃程度”總體指標，為盤中的玉米打分。

　　為了保證每一口玉米都是出鍋不久、風味最佳的狀態，現場采用“流水席”的方式：吃完一個品種，打分，清水漱口，再上下一個。這場品鑒會最終凝結成了千餘份有效評分數據。

　　此後，團隊還開展了一係列係統性研究，通過多組學分析揭示了甜玉米風味的遺傳機製。研究發現，甜玉米風味是由甜度、果皮厚度、脆度和香氣等多個維度共同構成的複雜性狀。令人驚訝的是，提高風味評分不一定要增加糖分，降低果皮厚度、改善口感同樣能顯著提升風味體驗。這一發現打破了“甜即好吃”的傳統育種觀念，為後續品質改良提供了新的視角和方向。

　　通過深入分析，研究團隊鑒定出三個全新的風味調控基因：ZmAPS1調控腺苷代謝，影響風味物質的前體合成；ZmSK1影響奎寧酸合成，與甜玉米風味密切相關；ZmCRR5調節果糖積累，在甜度與產量之間起到關鍵平衡作用。這些基因如同風味形成過程中的精準“指揮家”，共同調控著甜玉米的食用品質。

　　研究團隊還構建了甜玉米風味的精準預測模型。結果顯示：全基因組SNP可解釋42.0%~73.7%的風味評分變異；團隊鑒定出4711個與風味顯著相關的基因位點，以及139種關鍵代謝物。這些發現為實現“風味與產量協同提升”的育種目標奠定了重要理論基礎。

　　嚴建兵告訴《中國科學報》：“這項研究的一個顯著特點就在於找到了品質與高產之間的平衡點。”在他看來，這非常符合中國傳統文化裏的中庸之道——過猶不及。品質與高產，二者需要找到一個恰到好處的平衡點，實現最優解。

嚴建兵（右一）、李坤（右二）與研究團隊合影

　　投稿“馬拉鬆”

　　2021年春節剛過，海南基地，正在進行取樣工作的甜玉米研究團隊成員、廣東省農科院作物所副研究員李坤，收到一則消息：美國佛羅裏達大學在甜玉米基因組方麵的研究成果已在《自然-通訊》發表。

　　他即刻找來文章進行通讀，發現其中約一半的創新點與他所在團隊持續多年的研究高度重合。

　　“這意味著我們相當一部分的分析結果，或許隻能以附件形式呈現。”李坤回憶。團隊一時陷入兩難：是盡快將成果發表於影響力較低的期刊，還是靜下心來，向更深處挖掘？那幾天，團隊士氣明顯低沉。

　　幾天後，他讀博期間的導師嚴建兵來到海南基地查看玉米長勢。利用這次機會，李坤與導師進行了一次深入交流。

　　“嚴老師態度非常堅決，他認為在甜玉米風味品質方麵做更深入地解析，有望形成更加係統的新發現、新成果。”李坤說。這一判斷堅定了他的信心。

　　以積累多年的寶貴數據為基礎，研究團隊形成成體係的研究成果，於2023年初首次將論文投稿給《自然》。主編認為研究內容更偏向遺傳學領域，建議他們轉投旗下的大子刊《自然-遺傳學》。

　　團隊重整旗鼓，開始向《自然-遺傳學》投稿，就此開啟了一場長達兩年零十個月的“馬拉鬆”——這篇論文經曆了六七輪修改，在一輪輪的修改過程中不斷優化提升。

　　最嚴峻的考驗發生在2023年10月。在第二次文章返修後，編輯給出了“拒稿，鼓勵重投”的意見。

　　這是一個令團隊“抓狂的意見”——研究團隊最初的分析一直都是基於普通玉米的參考基因組，但審稿人認為，甜玉米與普通玉米遺傳背景或許不同，應該用甜玉米自身的參考基因組重新分析所有數據。

　　“這就像換了一張地圖重新探險，無異於‘推倒重來’！”李坤說。

　　麵對這個“拒稿”通知，團隊內部再次出現分歧。有成員建議放棄，經多輪討論後，團隊最終決定堅持——“審稿專家說得有道理，要做就做到最好”。正是這種執著，支撐他們度過了最煎熬的階段。

　　研究團隊重新組裝甜玉米基因組，將所有分析按新標準重做。科研的艱辛，藏在每一個樣本裏。

　　試驗材料種植過程中，高溫、病害接踵而至。樣品采集環節，轉錄組和代謝組分析需要授粉後15至20天的鮮籽粒，這些嬌嫩的籽粒必須從果穗上完整剝離，負責田間試驗的於永濤帶領一群學生用手術刀小心翼翼地一顆顆剜取……雖然最終的結論與之前相比並無顛覆性改變，但論證過程變得更加嚴謹，研究結論更加“無懈可擊”。

　　在這項更精密的研究中，科學家解析了玉米風味與產量之間的內在權衡機製。他們發現，基因ZmCRR5在自然群體中存在多種等位基因型，其中一類低頻等位型具有產量高、風味佳的特點。這些發現為實現“風味與產量協同提升”的育種目標提供了靶向，有望打破“高產不美味，美味不高產”悖論。

　　“我們的成果就像給玉米繪製了一張精細的基因地圖，讓大家知道哪些基因讓玉米變甜，哪些讓玉米變得更好吃。”李坤說。

　　經曆了兩年多的曲折，今年10月9日，論文終於被《自然-遺傳學》正式錄用，團隊成員鬆了一口氣——從最初設想的提出，到論文最終被發表，已接近十年。

　　這篇從“拒稿”到“重生”的論文，也成為國內外第一篇公開發表的係統研究甜玉米遺傳進化與品質改良的研究論文。

胡建廣（左二）、李坤（右一）在田間

　　畫一個句號

　　文章發表後，整個團隊都很開心。尤其是對胡建廣來說，這份成果有著特殊的意義——再過一個多月他就要退休了。

　　李坤告訴《中國科學報》，此前的20多年裏，胡建廣一直都在圍繞甜玉米做品質改良與育種研究，退休前的收獲，來得正好。

　　時間回溯到1999年，那一年，胡建廣進入必威betways ，開始做甜玉米研究。“那時我們隻有三十幾份材料、七畝試驗地，團隊人員少、經費緊張，開支要靠項目支撐，很不容易。”胡建廣回憶。

　　為了做研究，他和團隊成員們常年奔波於各地：春夏在北方，秋冬在海南，一年四季追著太陽走。

　　田間工作不僅辛苦，還充滿風險。團隊成員常被玉米葉劃傷，被蛇蟲叮咬，還有人摔跤骨折。提及這些，胡建廣直言“不值得一說”，因為“做農業研究都是這樣，沒那麼嬌氣。”

　　倒是有一件事，讓他難以忘懷。2011年，胡建廣隨有關部門赴美國考察，當走進一些國際農業巨頭的實驗室和試驗田時，他受到了極大的觸動。“他們的設備條件、科研投入、育種平台，確實遙遙領先。”他回憶道。

　　那種全方位的差距，讓他很不好受。更讓他心情複雜的是，在異國他鄉，他遇到了多名在國外大公司工作的複旦校友。他們告訴胡建廣，在國外，研究中最辛苦的活兒都是中國人幹，但成果卻往往屬於別人，中國“打工者”的待遇也和美國人相差很大。

　　巨大的差距並沒有讓他氣餒，反而激發了他的鬥誌。回國後，他一方麵注重良種選育、開展產業推廣，帶領團隊陸續培育出粵甜13號、粵甜16號、粵甜28號等多個國家級甜玉米對照品種；另一方麵和華中農業大學等單位積極合作，試圖在理論上實現突破，做出中國自己的、世界級的成果。

　　經曆了多平台協作、多年積累，他們終於取得重要突破，“設想”終於變為“現實”。“這是一個水到渠成的過程，沒有突然的柳暗花明，隻有一步步的紮實推進。”胡建廣說。

　　在胡建廣看來，這份“退休前的禮物”可以看作是中國甜玉米研究走向世界前沿的見證——盡管現在中國的玉米品種源頭主要來自西方發達國家，但我國在一些細分研究領域已經走在了世界最前沿。

　　對此，嚴建兵也有同感。他介紹：“過去20多年來，中國玉米研究取得了長足發展，尤其是在基礎研究上實現了突飛猛進。今天，中國的玉米研究與美國等發達國家相比，正處於並跑階段，在某些領域甚至開始領跑。”

　　但嚴建兵轉而又告訴《中國科學報》，目前我國在玉米育種研究上還有兩個不容忽視的不足：一是圍繞玉米產業鏈建立的智能育種技術，和美國還有差距；二是在玉米種質資源創新上，我國科學家還需持續努力。

　　相關文章鏈接：

　　https://www.nature.com/articles/s41588-025-02401-0

　　文中圖片均為受訪者提供