张启发
【人物简介】
张启发 中国科学院院士、植物遗传和分子生物学家。男，1953年12月出生,湖北公安人。博士，教授、博士生导师。现任华中农业大学生命科学技术学院教授。中国科学院院士，美国洛克菲勒基金会水稻生物技术国际合作计划科学顾问委员会委员。长期以来，一直致力于水稻基因组研究，并在此基础上开抗虫、抗旱、少化的“绿色超级水稻”，其领衔开发的“抗虫转基因水稻”就是绿色超级稻研究中的一部分，但现阶段备受争议。在2013年10月19日的“黄金大米品尝会”上公开发表言论，称“基因水稻产业化的决策不应受制于民意，而应按照法规和程序走，相信科学共同体的决定’‘。
【工作历程】
1976年毕业于华中农学院。
1985年获美国加利福尼亚大学戴维斯分校博士学位
1985-1986: Post-doctoral fellow, University of California, Davis, California, USA.
1999年当选为中国科学院院士
2000年当选第三世界科学院院士
2007年当选美国国家科学院外籍院士
【社会兼职】
中国科学技术协会副主席。
第三世界科学院院士，
美国国家科学院外籍院士
华中农业大学农学系作物遗传育种学科长江学者特聘教授，
华中农业大学生命科学技术学院院长，
作物遗传改良国家重点实验室主任，
美国弗吉尼亚理工学院暨州立大学兼职教授、
美国麦克耐特基金会植物学国际合作计划专家委员会委员、
美国洛克菲勒基金会水稻生物技术国际合作计划科学顾问委员会委员、
教育部“长江学者奖励计划”首批特聘教授，
国家重点基础研究发展规划“973”项目的首席科学家。
亚洲水稻生物技术合作网络指导委员会主席。
美国洛克菲勒基金会水稻生物技术国际合作计划科学顾问委员会委员
张启发院士主要科学技术成就与贡献
张启发，男，1953年生，湖北公安人，作物遗传育种和植物分子生物学家，中国科学院院士、美国科学院外籍院士、第三世界科学院院士。现任华中农业大学生命科学技术学院院长、作物遗传改良国家重点实验室主任、国家农作物分子技术育种中心主任、国家植物基因研究中心（武汉）主任，兼任教育部国家生命科学与技术人才培养基地建设指导委员会主任委员、中国科协副主席，以及《Theoretical and Applied Genetics》、《Current Opinion in Plant Biology》、《BMC Genomics》等国际重要学术刊物的编委。
二十多年来，张启发院士专注于植物基因组、重要基因的分离克隆、杂种优势的遗传和分子基础等研究工作，取得一系列重大成果，在国际上产生了很大的影响。同时，他致力于应用生物技术进行作物改良，从保障我国粮食安全，促进农业可持续发展的战略高度，提出并实施了“绿色超级稻”的战略构想，为推动“绿色超级稻”的培育和产业化进程做出了突出的贡献。
一、在国内率先开展基因图谱和功能基因组研究，是我国植物基因组领域的主要先驱者和带头人之一
上世纪80年代后期，留学回国的张启发在国内条件十分困难的情况下，率先开展了水稻分子标记和基因图谱研究。多年来，张启发课题组引进发展了RFLP、RAPD、AFLP、SSR、SNP等多代分子标记技术；制作了多张高密度的分子标记连锁图，并以遗传作图的方法定位了全部12条染色体的着丝粒，使水稻基因组图谱臻于完整；鉴定、定位了产量、分蘖数、穗粒数、粒重、品质、株高、生育期、光敏不育、广亲和、雄性不育育性恢复、稻米品质、抗病、抗虫等重要性状的基因和数量性状位点（QTL）400余个，系统阐述了了这些性状的遗传基础；进行了水稻和大麦稻瘟病抗性的比较基因组研究，发现数量抗性基因也存在生理小种特异性，并发现水稻和大麦4个抗性QTL在基因组中存在位置上的对应性和小种特异性的保守性。研究的规模和系统性在国内外不多见。
上世纪90年代后期，当国际上人类、水稻基因组测序竞争正在紧张激烈进行时，张启发敏锐地感觉到，下一个竞争热点将是功能基因组研究，他于1999年向科技部建议开展功能基因组研究，2002年科技部设立了“功能基因组国家重大科技专项”。他牵头组织实施了水稻功能基因组研究工作，全国共有40多个单位参加。张启发组织项目实施6年来，取得了一系列国际前沿水平的重大成果，建立了水稻功能基因组研究较完善的技术和资源平台，使我国水稻功能基因组研究总体水平在国际占优势，具体包括：（1）用转基因方法建立27万多T-DNA插入突变体株系的大型突变体库；（2）建立了30000多个克隆的籼稻全长cDNA库；（3）优良杂交稻汕优63及其双亲的全生育期39个组织或器官的全基因组，以及干旱、低温、低氮、低磷胁迫条件下的基因表达谱；（4）建立了相应的数据库；（5）克隆了一大批控制重要性状的功能基因。这些成果为我国水稻功能基因组的进一步研究和长远发展打下了坚实基础。
张启发在上述功能基因组平台建设中起到了核心作用。他领导的团队分离克隆了一批控制产量、品质、抗病、抗旱、开花、籼粳广亲和等性状的具有重大应用前景的基因。研究成果在国际权威刊物Nature Genetics、Genes and Development、PNAS、Plant Cell发表多篇论文，Nature Review Genetics、Nature China多次作为亮点成果评介，国内外主要媒体如新华社、人民日报、光明日报、科技日报、科学时报、中央电视台新闻联播、路透社、彭博社、法新社等多次予以报道，产生了重大而广泛的影响。
他领导建立的技术和资源平台还向国内外同行提供了材料和技术帮助，对提升我国植物功能基因组的整体水平做出了贡献。
最近，张启发和国内同行科学家提出了RICE2020计划，提出通过国内外合作，到2020年基本弄清水稻基因组全部基因的功能，并将研究成果及时应用于作物遗传改良，获得国内外同行的积极响应和国家有关部门的高度关注。
二、将分子标记、转基因技术整合用于水稻遗传改良，是我国农业生物技术的主要践行者和开拓者之一
张启发院士十分重视将研究成果应用于作物遗传改良，早在上世纪90年代中期就开始应用分子标记技术于抗病品种培育，应用转基因技术培育抗虫水稻新品种。
他领导的团队于1999年培育出转基因抗虫水稻，并通过农业部组织的成果鉴定，其后的中间试验、环境释放和生产性试验都表明该转基因水稻抗虫效果好。如培育的转基因抗虫杂交稻在湖北省生产性试验，全生育期可基本不打农药，且可增产6-12%，每亩可减少生产投入80-95元，同时减少打农药中毒和中暑的危险，深受农民欢迎。目前该抗虫稻已完成安全性评价的各个项目，正在申请安全证书。该团队还培育出带有多个抗虫基因的抗虫稻，胚乳中特异不表达的抗虫稻，以及抗病、抗旱的转基因新材料。他所领导的实验室是我国转基因水稻的主要研发单位之一。
转基因技术在作物改良中具有巨大的前景，但因为种种原因在我国举步维艰。2001年10月，张启发应邀到中南海为国家领导人作“转基因科技”讲座。2004年，他牵头组织我国15位著名科学家和管理人员向国务院提交了“我国转基因作物研究和产业化发展策略的建议”的咨询报告，为争取国家对转基因研究的重视起到了重要作用。为增进各级领导和公众对转基因的了解和支持，张启发还先后为湖北省委中心学习小组、武汉市委中心学习小组、湖北省纪委、湖北省农业厅作转基因知识讲座，在全国九个省市面向公众作了20多场转基因知识讲座，对多家媒体进行了转基因知识宣讲。除多次在国际学术会议上作转基因研究的学术交流外，他还应邀在世界银行的年会上作中国转基因研发进展的报告，在意大利参加面向公众的关于转基因作物的研讨。
张启发在转基因研发方面的成就，以及他为发展转基因所做出的各种努力使他成为我国农业生物技术领域的旗帜性人物。
三、提出了绿色超级稻的构想和目标，为水稻遗传改良指出了新的方向
上世纪末，张启发和国内一些农业科学家认识到，我国自上世纪80年代以来在作物生产和研究中以高投入换取高产量的基本思路与资源、环境的可持续发展存在着尖锐的矛盾，对各作物的育种和生产均将产量作为主要或唯一目标的状况，应做出重大调整，使农业生产做到“少投入、多产出、保护环境”，他们将其称之为“第二次绿色革命”。
水稻是我国第一大作物，水稻增产对我国粮食安全至关重要。长期以来，我国在水稻生产中用的农药、化肥、水资源最多；农药化肥过量使用，对环境造成污染也最重。尽管如此，我国水稻产量仍然常因病虫、干旱而减产，稻谷产量长期徘徊不前。根据第二次绿色革命的设想，张启发于本世纪初提出了培育“绿色超级稻”的构想，主要特点是抗多种病虫害、氮磷高效利用、抗旱、抗逆、高产、优质，从而使水稻生产能够实现“高产高效，资源节约，环境友好”。近年来，他在国内外大型学术会议、国内外大学和科研机构作关于绿色超级稻的学术报告近30次。2007年，他在美国科学院院刊（PNAS）撰文全面阐述了“绿色超级稻”的目标、战略意义、必要性和可行性，系统地归纳了在全球视野下可资利用的基础和资源，提出了培育策略。几年来，国内外主要媒体都对“绿色超级稻”进行了报道，在国内外反响强烈。我国已组织起多家研究单位联合攻关的合作网络，培育绿色超级稻。美国盖茨基金会已于2008年批准设立一个重大项目，由中国科学家牵头，多国科学家及国际组织参与，培育绿色超级稻应用于非洲、亚洲的水稻生产。
将基因组研究、遗传资源、分子标记技术和常规育种紧密结合，张启发团队已培育出初步具有绿色超级稻性状的新品系和新材料。应用分子标记辅助选择培育出的抗病、高产、优质的新品种已通过审定，开始推广；培育的转基因抗虫杂交稻效果良好，已经进入申请安全证书阶段。此外还有具多个优良性状的常规品种通过国家和省级审定，在湖北、江西等省推广。该团队在抗病、抗虫、氮磷高效利用、抗旱、抗逆、高产、优质等重要性状的功能基因研究方面也取得了重大进展。
四、创造性的开展了杂种优势的遗传机理研究，将学术界对杂种优势生物学基础的认识提高到一个新水平
杂种优势的利用是提高作物产量的主要途径之一，但一个多世纪来，杂种优势的遗传基础一直是一个世界性的难题，在国际生物学界备受关注。为阐明杂种优势的遗传基础，张启发课题组以优良杂交稻汕优63亲本珍汕97和明恢63所配出的组合为材料，应用高密度分子标记连锁图，深入地分析了杂种优势的遗传成因。
将此组合的F2:3群体用覆盖全基因组分子标记作基因型分析，在田间两年重复考查农艺性状，进行全基因组单位点QTL和两位点的互作分析，在产量及其构成因子遗传基础中揭示出大量上位性效应，根据研究结果，他们提出了“上位性是杂种优势的重要遗传基础”的理论，这是对国际上近百年关于杂种优势遗传理论两个主要假说（显性假说和超显性假说）的重要补充。该文1997年在PNAS上发表，并在国际学术会议多次作大会报告，受到了很高的评价。美国《Rice Biotechnology Quarterly》杂志1997年封面予以介绍。1997年，在马来西亚召开的国际水稻生物技术大会总结报告中，英国皇家学会会员Ralph Riley爵士评价这一结果为该会议最重要的报告之一，指出“那些以杂种为生的人，应关注这一成果”。1999年，美国科学院院士、加尼福利亚大学戴维斯分校R. W. Allard教授在他的享誉全球的教科书《Principles of Plant Breeding》第二版中以2个页面的篇幅详细地引用了这一结果。2000年，Allard教授又在为《Annual Review of Genetics》写的年评中大篇幅地评介这一结果。至今为止，该论文已被引用333次。
随后，针对F2:3群体低估显性遗传效应和不能直接对杂种优势进行遗传分析等方面的不足，张启发课题组以该组合的重组自交系群体为材料构建了专门用于杂种优势研究的“永久F2”群体，提出了“杂种优势位点”的概念及其检测方法，全面剖析了该群体杂种优势的遗传基础，并以“杂种优势位点上的超显性和双位点杂合体的微弱有益效应的积累”较圆满地解释了汕优63杂种优势的遗传基础；在“永久F2”群体中，显性、超显性、上位性均是杂种优势的遗传组份，可以并存在同一体系之中。这一结论有助于结束国际上长达一个世纪的关于杂种优势遗传基础的争论。研究产生的两篇论文发表在PNAS和Genetics上，所提出的“永久F2”群体的构建方法和研究思路已成为我国“作物杂种优势”973项目对水稻、小麦、玉米、油菜等作物杂种优势遗传基础分析的基本方法。德国、法国科学家也采用这一方法开展了拟南芥、玉米、油菜等植物的杂种优势研究。
五、在实验室、学科、团队建设和学术交流、人才培养方面进行了一系列开创性工作，做出卓越贡献
1987年，生物技术在我国尚处于起步阶段，张启发回国后主持创建了华中农业大学生物技术中心，使生物技术研究在武汉地区起步，其后续工作为带动湖北地区生命科学研究与教育事业的发展和水平的提升发挥了重要作用。1992年，以该中心的工作为基础建立了当时我国农业院校最早的生物学博士点，使华中农业大学的分子生物学研究得到快速发展，于1998年获首批生物学一级学科博士点，生化与分子生物学学科2001、2006年连续被评为国家重点学科。该中心还为作物遗传改良国家重点实验室和农业部农业微生物学重点开放实验室的建设奠定了重要基础。张启发在实验室制度建设、管理理念、人才培养、队伍建设、研究水平的提高等各方面身体力行，倾注了大量心血，作物遗传改良国家重点实验室在连续三次的国家评估中被评为国家优秀重点实验室，其管理经验在全国推广。在此基础上，还领导建立了国家农作物分子技术育种中心和国家植物基因研究中心（武汉）。这些实验室和中心已构成了我国植物生命科学、农业生物技术和作物遗传改良领域科技攻关、人才培养、学术交流等诸方面实现国家目标的主要研发基地之一。
他领导和创建的 “基因组研究与水稻遗传改良” 创新团队，是湖北省第1个获国家自然科学基金支持的优秀创新群体。该团队包括院士1人、长江学者特聘教授2人、国家杰出青年科学基金获得者2人。多年来，团队以水稻的基因组研究与遗传改良为总体目标，针对我国水稻生产中的主要问题，建立起一个较为完整的、上中下游紧密结合的多学科水稻科学研究体系，在基因图谱、杂种优势的生物学基础、种质资源的鉴定和新基因的发掘、重要基因的分离克隆、功能基因组和分子技术育种等研究领域，取得了一系列重要的成果。
他积极推动国内外学术交流与合作，显著提升了我国植物基因组研究的学术水平，扩大了在国际学术界的影响。他发起并作为大会主席组织召开全国植物基因组学大会，自2000年以来已经连续召开9届。目前，植物基因组大会已经成为国内具有国际水平的学术盛会，每年吸引了超过400人的从事植物生物学研究的专家和科研人员，极大地促进了我国植物基因组研究的发展。在国际水稻功能基因组兴起之初，张启发发起了国际水稻功能基因组学术研讨会，并任于2003年在上海举办的第一届会议主席，此后每年一届，已分别在中国、美国、菲律宾、法国、日本、韩国成功的举办了6届，每次参会人数在400余人，成为水稻和植物学研究的一个国际性例会。他在国际重要学术会议作大会报告和特邀报告50余次，12次担任在美国、法国、菲律宾、日本、韩国、中国等地召开的国际会议大会组委会委员。他领衔我国11个育种单位科学家参与了“全球水稻分子育种计划”，还牵头组织了作物遗传改良国家重点实验室与英国洛桑实验室、美国亚里桑那大学、美国密苏里丹佛研究中心等国际著名学术机构建立双边合作关系。
他还积极参加国际科技咨询活动，担任过美国麦克奈特基金会作物科学国际合作计划专家委员会委员，美国洛克菲勒基金会水稻生物技术国际合作计划科学顾问委员会委员，国际农业磋商组织“丰收计划”顾问委员会委员，国际科学基金（IFS）科学顾问，亚洲水稻生物技术指导委员会主席，德国科学基金会杂种优势研究重大项目专家评审组成员等，为世界农业科学的发展贡献了才智。
在学校学科、实验室、团队建设中，他十分重视引进、关怀、支持、培养和举荐青年人才，近年来，由他向学校推荐引进的青年杰出人才15人，其中8人已被聘为长江学者或受到国家杰出青年科学基金资助。
六、以卓越的学术成就与贡献赢得多项社会荣誉和很高的社会声誉
据统计，近20年以来，张启发院士发表论文156篇（SCI论文131篇），论文被引用次数达5847次，其中23篇论文被引用50次以上，11篇论文被引用100次以上，多篇文章成为相关领域的经典文献。1988年以来，获湖北省自然科学一等奖、中国青年科学家奖、何梁何利科学与技术进步奖、瑞典国王奖、美国加州大学戴维斯分校杰出校友奖等国内外重要科技奖励16项，申请国家发明专利29项，目前已授权12项。参与培育了一批水稻优良新品种，其中3个获植物新品种权、7个通过国家和省级品种审定。他还被评为湖北省劳动模范，2007年当选为党的十七大代表。
2007年5月1日，张启发院士在华盛顿被宣布当选美国科学院外籍院士，成为中国大陆的8名美国科学院外籍院士之一，也是大陆高校目前唯一的一名美国科学院外籍院士。在谈及当选理由时，美国国家科学院在发表的声明中说：“他在自己的研究领域内取得了卓越的、持续的成就。”
