黄琳凯教授（中）与团队成员在实验室工作。（图片由受访学校提供）
“热烈祝贺！为草学人争了光！”近日，四川农业大学草业科技学院黄琳凯教授团队在国际权威学术期刊《自然遗传学》在线发表了主题为“美洲狼尾草泛基因组构建、结构变异挖掘及耐热机制解析”的研究成果。论文一上线，国内同行纷纷发来祝贺信息，黄琳凯的手机响个不停。
之所以引起这么大的“轰动”,是因为几个“第一”：我国牧草领域首次在该期刊上发表研究成果；构建了全球首个美洲狼尾草图形泛基因组，也是世界上首个牧草领域图形泛基因组；首次解释了狼尾草耐热的分子机制，将为相关物种如玉米、小麦和水稻的耐热研究提供重要信息，将在应对全球气候变暖、保障粮食安全等方面发挥重要作用。
这么多的“第一”，诠释着黄琳凯团队扎根牧草研究领域的坚持与守望，把小草做出了大文章。
守住粮食安全底线
“1500元一亩！小麦收割当青贮饲料！”近年来，在我国小麦主产区河南、山东、河北等地陆续出现割青麦做牛羊饲料的现象，引发社会强烈关注。
事发正值4月底5月初，是北方小麦进入灌浆期，再过一个月就将迎来丰收喜悦。农民为什么会卖没有成熟的粮食？一时间众说纷纭。
“割小麦当饲料太不划算了，一亩小麦也就产2吨左右的鲜草料，但是一亩狼尾草至少能产10吨。”黄琳凯也注意到了这条新闻，多年从事牧草研究的他心痛不已，“出现‘人畜争粮’矛盾的重要原因之一就是牧草短缺。”
随着人民生活水平不断提高，我国草畜产品消费大幅增加，牧草的需求量也相应地大幅增加。然而，我国牧草产业发展远落后于发达国家。黄琳凯提供的一组数据足以说明问题：2021年，我国牧草进口量创下新高，达199 .24万吨。目前，我国牧草用种约70%依赖进口。
“如果牛羊的草够吃了，就不会再跟人争粮。”黄琳凯研究牧草的决心更加坚定，“发展高质量的牧草业，也是守住国家粮食安全底线的重要一环。”
科技赋能牧草产业
与改良与选育为主的传统研究方式不同，如何用科技引领牧草产业发展，是黄琳凯团队长期的主攻方向。2019年，他所在的团队公布了我国首个牧草参考基因组—鸭茅草高质量参考基因组，这些都为他下一步研究奠定了坚实基础。
“狼尾草在我国的种植面积越来越大，要注意一下这方面的研究。”早在10年前，在导师张新全教授的嘱咐下，黄琳凯带领团队开始与美洲狼尾草结缘。
美洲狼尾草，又名珍珠粟，是草食家畜和食草淡水鱼类的优质饲料和青料。其作为亲本的杂交狼尾草，目前在南方各省普遍种植，是单产最高的多年生牧草之一。在非洲、印度等热带干旱地区，还是重要的杂粮作物。
“开展分子生物学研究，图形泛基因组就是敲门砖。”黄琳凯解释，受地域、环境、人为等因素影响，每一个生物个体都形成了特别的遗传性状。只有给遗传信息全面、精准“画像”，才能更好地开展基因挖掘、分子育种，真正实现科技引领牧草业高质量发展。
2018年，黄琳凯教授团队开始着手构建美洲狼尾草的图形泛基因组。但是，牧草基因组大、重复序列及杂合度都较高，增加了基因组序列构建的难度。
“全球对于这一领域的研究点多面广，有的擅长基因组装，有的擅长进化研究，有的算力强，有的材料多。”黄琳凯意识到，只有整合资源、优势互补，才能快速攻克难题。研究团队主动出击，积极联系争取到包括亚洲、美洲、欧洲和非洲的16家单位，牵头整合成一支强有力的研究队伍。在黄琳凯牵头下，各方通力合作，研究快速推进。
执著坚守终见“云开月明”
填补“空白”的研究，意味着没有先例可循，谁也不知道前方是失败或是成功。研究过程中，黄琳凯承受的压力非比寻常，他为此投入了所有的精力和全部科研经费。为了筹集更多的科研经费，他甚至带领团队在实验室里种上了白芨、黄精等中药材。
“我坚信这项研究有价值，坚信能有力推动牧草业高质量发展。”尽管“压力山大”，但凭借着对科研的信念和韧性，黄琳凯从未沮丧放弃。他带领团队积极研讨，不断创新技术手段，翻越了一座又一座前人从未经历的科研“高峰”。
由于团队骨干成员主要在中国和美国，两地刚好有12小时的时差。每天，在中国的成员结束实验分析后，将结果上传至公共平台，在美国的成员便接力做下去。通过数年磨合，团队形成了“夸父追日”般24小时不停歇的工作模式，大大加快了研究进程。
“团队中的所有人都被黄琳凯教授的严谨、敬业和情怀所感动。”正在美国佐治亚大学做博士后研究的严海东是团队骨干成员之一，他利用课余时间参与研究，几乎没有了休息时间。虽然任务重、压力大，严海东仍然咬牙坚持了下来，“黄琳凯教授给了我们信心，坚持住！一定有出路！”
“守得云开见月明”。在团队成员不懈努力之下，图形泛基因组构建起来了、结构变异挖掘出来了、耐热机制解析清楚了……随着研究的顺利进行，黄琳凯信心越来越足，“有了这些成果，我们就可以加速攻关牧草业各环节‘卡脖子’技术，培育突破性牧草优良品种，为保卫国家粮食安全贡献草业人的力量。”