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当文森特·费特利第一次在实地看到这种现象时,科学就不再是理论层面的了。

他自己培育了两种小麦品种——一种抗条锈病,另一种易感。几个月后,当他站在一排排布满黄色条纹的感染小麦田中时,他突然意识到遗传学正在实时发挥作用。

他回忆说:“抗病株和易感株的比例非常明显,每三株抗病株对应一株易感株。”

对费特利来说,这是植物育种从一门学术学科转变为更接近工程生物学的时刻。

“那一刻我突然明白了,”他说。“你其实可以培育出具有你想要的性状的植物。”

如今,这位不列颠哥伦比亚大学的博士生荣获加拿大植物育种创新奖学金(CPBI),以表彰他有望帮助革新农业中最常被误解的作物之一——大麻的研究。他是三位获此殊荣的学生中的第二位,第一位学生已于上周接受采访。

他在不列颠哥伦比亚大学迈克尔·史密斯实验室的博士研究重点是大麻基因组学、开花时间遗传学、纤维质量和高通量表型分析——本质上是构建育种者加速大规模大麻改良所需的工具。

他最雄心勃勃的项目之一是开发一种计算机视觉流程,能够从图像中快速分析大麻茎的解剖结构和纤维特征——这是一种低成本、高通量的替代方法,可以取代速度较慢的传统纤维分析技术。

这项工作正在日益重塑农业:将生物学与自动化、成像和机器学习相结合,使育种速度更快、精度更高。

他的导师 Marco Todesco 表示,Fetterley 在攻读博士学位的前几年就已经发现了控制大麻开花时间的多个基因位点。

更重要的是,托德斯科说,费特利理解科学背后的更广阔的愿景。

费特利认为,农业正在进入一个新时代,曾经只适用于主要商品作物的进步,将通过更便宜的测序技术、人工智能和共享的全球数据集,惠及规模较小、历史上被忽视的作物。

从实际意义上讲,这可能意味着建立全球基因组数据库、共享多样性小组,以及为以前被认为过于小众而无法进行重大投资的作物提供开放获取的育种工具。

同事们表示,费特利特别适合这种转变,因为他吸收新信息的速度很快。

阿尔伯塔大学小麦育种专家古尔查恩·辛格·布拉尔形容他“对科学有着永不满足的渴望”。他回忆说,费特利在攻读硕士学位初期,两周内就读完了一整本经典的锈病遗传学教科书,回来时带回了满满几页的研究思路和问题。

费特利本人认为,他所学到的很多东西并非来自独自学习,而是来自积极主动地寻找比他更聪明的人。

他说:“如今科学领域过于广阔,没有人能成为所有领域的专家。学习的关键在于建立人脉,与比你懂得更多的人交流,并利用这些对话来发现知识上的不足。”

这种合作精神或许正是农业未来所需要的。

随着气候压力加剧,全球粮食系统寻求投入更少、用途更广的作物,大麻正重新引起人们的关注。但要充分发挥其潜力,需要培养全新一代的育种专家——能够自如地在温室、基因组数据集、人工智能工具和田间试验之间切换的科学家。

像文森特·费特利这样的研究人员已经在构建这样的未来了。 

加拿大植物育种创新奖学金由阿尔伯塔谷物公司、加拿大种子种植者协会、FP Genetics公司、HyTech Production公司、Richardson公司、SaskWheat发展委员会、SeCan公司、加拿大种子公司、加拿大种子世界公司和Warburtons公司赞助设立。

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