科技日报记者赵汉斌撰稿
策划丨赵英姝、滕吉普、林丽君
葡萄作为世界四大水果之一、全球产值最大的经济作物之一，具有重要的经济、社会和文化价值。但鲜食葡萄和酿酒葡萄究竟起源于哪里？又经过了多久的驯化？这些问题一直困扰着科学界。
近日，中国青年科学家董扬与来自“一带一路”沿线17个国家的79名科学家合作，将葡萄栽培历史上溯至11000年前，解决了学术界关于葡萄起源的百年争议，并构建了几乎涵盖所有栽培葡萄遗传资源的高精度系统发育树，为葡萄的定向育种、设计育种提供了新的技术路径。
回首科研之路学英文，硕果累累，记者跟随科学家们沿着“一带一路”走过了一段穿越万年的旋风之旅。
达尔文开始了，但没有得出结论
在过去的15000年里，人类驯化了300多种动植物，经历了从狩猎采集社会向农耕社会的转变。
植物的引种驯化是指通过人工选择和栽培，使野生或外来植物适应当地自然环境并允许其为人类利用的过程。其实质是通过层层选择和改良，保留或舍弃遗传多样性改变而产生的不同表型，形成农作物的品种和品系。
葡萄的可育野生种约60种，北美约28种，东亚约30种英文哪个好，喜生长于海拔200至1500米的温带山坡、谷地森林、灌丛及针阔叶混交林边缘。
由于没有经过人工引种驯化，野生葡萄串小、产量低、口感酸涩哪好英语，往往是雌雄同株欧美英语，也就是说自然界中只有一半的葡萄能够结果。“古人选择变异的雌雄同株植物，通过人工驯化，保存下来并传播开来。”云南农业大学教授董阳说，这使得栽培葡萄的产量远高于野生葡萄，同时，形状、颜色、香气也呈现多样化。
随着人类文明的进步，葡萄作为果实和酿酒原料的分布越来越广泛，品种也日益繁多，目前全球已登记的品种约有11000个。
研究样本。
在《物种起源》第一章中，达尔文描述了一个非常有趣的现象：家养的动物和植物与它们的野生祖先在形态上有很大差异。多年后，他写了《家养条件下动物和植物的变异》，详细阐述了动物和植物的驯化过程。但达尔文开了个头，却没有给出结论，留下了一个百年谜团，葡萄就是其中之一。
在自然条件下，形成一个新物种至少需要几十万年，而在人工驯化下，仅需几千年便可形成一个相对独立的物种。许多驯化物种的形态和特征与其野生祖先有很大差异，形成生殖隔离，符合形成一个新物种的标准。人工驯化与自然选择有很大不同，许多物种具有符合人工驯化需要的特性，不利于自然界自然繁殖，却有利于人工繁殖。
在国际上，葡萄栽培学是一门与园艺学平行的独立学科，足见人们对葡萄的喜爱和依赖。
大多数葡萄栽培教科书认为，人工栽培的葡萄起源于约8000年前。同时，关于葡萄的起源也一直存在争议。不同的教科书有不同的答案，但大多数认为葡萄起源于地中海附近，具有单一的地域起源。鲜食葡萄和酿酒葡萄的起源也可能不同。
“针对诸多问题，我们在2017年开展了第一期探索性研究英文快速，收集了全国及亚洲472个葡萄遗传资源进行基因组分析。”董扬说，当时他们只是尝试探索能否将基因组学方法应用于葡萄遗传资源分析。
“当时我们提出，现代葡萄可能起源于黑海地区，但具体在哪里并不清楚学英语技巧，起源和驯化时间大约是7460年前。”云南农业大学原校长、教授盛军对科技日报记者说。但这一结果引发很大争议。为了深入开展科学研究，使理论更加完善，云南农业大学生物大数据重点实验室研究团队很快又展开了另一项研究。
与17国科学家合作揭开葡萄基因密码
此前由于缺乏大规模基因组遗传变异数据，无法分析葡萄驯化、传播的历史，这也严重阻碍了葡萄性状的改良。
董扬等人在2017年的一项研究中惊奇地发现，在全世界所有的葡萄品种中，中国葡萄可以用“独一无二”来形容。
“我们的葡萄或多或少都有着‘京水’品种的遗传影子。这一方面说明‘京水’对于葡萄育种十分重要；同时也告诉我们，中国葡萄的遗传圈很窄，导致受其影响的韩国葡萄资源也很窄。”董阳说，日本也先从中国引进一些品种，后来又利用一些欧美品种作为育种材料，培育出抗病、高产、耐储藏的夏季黑葡萄，以及果肉鲜嫩脆嫩多汁、玫瑰香味浓郁、不裂果、不脱粒的阳光玫瑰葡萄。
金沙江干热河谷葡萄种植示范点。
“如果了解了葡萄的起源、驯化和迁徙收费外教，我们就可以有针对性地进行品种选育。”董扬解释道，和很多果树育种一样，早期人们利用自然突变——也就是芽变和扦插的方式培育葡萄。
要解决这一系列问题，我们需要从全球范围出发，才能得到有价值的结果，这意味着要收集世界各地尽可能多的栽培葡萄样本。这在几年前几乎是不可能的。
被同事、同行称为“外星人”的董扬年轻、活跃、精力充沛，有着非凡的组织能力，他立即通过网络向全球同行发出邀请邮件英语学习入门，邀请他们来华采集样本材料和现存资料，并很快收到了17个国家科学家的回音。
“很庆幸，合作从2019年初就开始了，到当年年底，我们就完成了5000个样本材料和数据的收集。”盛军说。
这些样本有的来自南半球的智利、澳大利亚等国家，有的来自美国、英国、德国、法国、日本等国家英文方法，大部分是“一带一路”沿线国家科学家合作的成果，在地图上把他们的国家连在一起，与古代陆上“丝绸之路”路线高度吻合。
参与国和主要样本采集地点。
这5000个样本并非全部都是独立的品种，其中约800个具有相似的遗传背景，被定义为克隆学英语快速，必须对它们的基因组序列进行分析和筛选，这需要极大的耐心以及丰富的相关学科知识和经验。“经过仔细的整理和调查，我们剔除了一些名称重复或错误的样本，然后再进行测序比对，这样才能清晰准确地揭示它们之间的亲缘关系。这是研究中最大的难点。”董阳说。
“葡萄项目的推进非常依赖国际合作。在合作过程中，我们采取非常严格的样品送样方式，与每个合作单位签订材料转移协议（MTA）。”云南农业大学副教授陈伟说，这样，样品的权属和来源就可以清晰可追溯；在研究成果共享方面，也建立了相应的机制：各单位提供样品后，可以优先获取其产生的数据，并可对其进行独立分析。
“在协作中少儿英语，样本邮件传递的影响特别大。”董阳说，受疫情影响，很多合作者只能在家办公，但数据都在办公室和实验室外教好吗，就连邮件沟通和确认都相当麻烦。
一位不愿透露姓名的澳大利亚合作者已经70多岁了，独自一人在山里的农场里过着隐居生活。“每次找他，都要联系他的家人，他家人开很长一段路，然后告诉他我们的需要。他到了镇上英文补习，找到电脑后才能回复我们的邮件。但总体来说，沟通很融洽。”董扬说。
来自格鲁吉亚的三位合作者提供了非常重要的野生葡萄样品，其中一位合作者英语不太流利。“每次交流，我们都让他的同事联系他。虽然他回复邮件很晚，但非常支持我们的工作，给了我们很多指导。有时他会用英语夹杂格鲁吉亚语回复，或者用翻译软件交流。”董阳说。
这一切都是在新冠疫情期间艰难进行的，三年来，世界发生了变化，数据和结果不断产生，但其中两位参与的科学家不幸去世。
此时，董阳的镜片上已经起了一层薄薄的雾气。
最早的驯化水果登上《科学》杂志封面
2023年3月3日，79位科学家的合作终于结出硕果，登上了《科学》杂志的封面。
在这份硕果累累的成果中，最引人注目的两个词是“驯化”和“葡萄”。文章标题为《葡萄进化和性状起源中的双重驯化》。同时，期刊还发表了一篇充满赞誉的评论。这项研究的主要创造者也将受邀出席2023年科学年会。
该研究成果被刊登在《科学》杂志的封面上。
“这是我国青年科学家牵头，利用超大规模基因组数据和复杂数据分析方法陪练英语，与全球科学家合作，在葡萄生物资源研究方面取得的重大成果。这不仅是我国青年科学家致力于民族科技自主创新的骄傲，更是中国科技与世界科技创新合作的典范。”云南省科技厅党组书记、厅长王学勤说，这也提醒我们，人类要解决共同发展的问题，比以往任何时候都更需要国际合作、开放共享。
在分子生物学时代葡萄英语，分类学界不再单纯以外表来判断物种的亲缘关系和进化历史，而是以基因组的相似性为依据对物种进行分类——相似的物种都有相同的起源，再根据DNA序列变异规律计算出“分子钟”，以准确反映物种分化的时间。
通过复杂的测序分析，董扬团队发现，距今1.1万年前，由于气候变化，野生葡萄自然分化为东西两大类学英语口语，古人类在相距1000公里的近东地中海东岸和南高加索地区几乎同时驯化和改良了葡萄品种，随着人口迁徙和贸易往来，葡萄也传播到了世界各地。
大约11000年前后补习班英语，两次独立的人工驯化事件开始，形成双起源格局。
“驯化伴随着强烈的目的性，不断的选择将野生种和栽培种彻底分开，形成了现在葡萄品种的格局。”陈伟说，人类最早驯化的作物是小麦，大约在1.5万年前。但人类最早驯化的水果是什么，此前并不清楚。新研究证明，葡萄是人类最早驯化的水果。
该项研究产生了40多TB的数据，所需的存储空间和计算能力也是一个大问题。此时新冠疫情的影响更是凸显。在前期工作的基础上，年轻的团队想方设法创新算法、调整控制参数南宁英语，创造性地形成了一套计算和数据分析方法，成功构建了全球最大的葡萄遗传资源数据库。
“好像所有可能遇到的问题都遇到了，但也都解决了，这就是科研的魅力，问题不断出现，又不断被解决，生活也一样。”董扬有句“好像看过那么多东西，却没有一个是对的”的表达。
在解答问题中，他们也提出了不少新观点。此前网上英文，葡萄科学界多数观点认为欧洲酿酒葡萄起源于当地野生种外教厦门，但新构建的高质量参考基因组证明事实并非如此。这改变了葡萄科学的基本信息：起源问题是核心，驯化模式是理解葡萄遗传资源形成的关键。所有问题的清晰解释具有划时代的意义。
“这篇文章能够登上《科学》杂志封面，是有科学方法和详实数据支撑的。”董扬说。
“这是一个大科学、大合作的时代葡萄英语，之所以把它选为封面，是因为这是一个重大的国际合作项目，解决了一个全世界都想知道的问题。”盛军说。
有评论指出外教英语，新提出的“葡萄双起源中心”模型纠正了科学界此前的单起源中心论，证明了酿酒葡萄与鲜食葡萄同时起源于不同的地域，且其起源早期的遗传背景存在明显差异，形成了对葡萄起源与迁徙的一致看法，改写了葡萄研究的教科书。
《科学》杂志发表的评论文章认为，植物驯化是人类文明崛起的基础，如今它越来越被看作是文化景观中的一种复杂互动。董扬等人通过对葡萄驯化的报道，揭示了食物来源的更多复杂性。
精准设计和针对性育种，生产出原创优质葡萄
张骞被司马迁记为“开凿”西域的功臣。西汉建元二年（公元前139年），张骞奉汉武帝之命葡萄英语，率部开辟了通往西域的南北道路葡萄英语 中国科学家率先破解这个百年谜团，打通了中国与中亚、西亚、南亚乃至欧洲的陆路交通，成为丝绸之路先驱者的代表。
“我们的资料还显示，2500年前，葡萄就已经沿着商路从西亚进入我国新疆，进而传播到内陆。”董扬介绍，在西安出土的葡萄籽和葡萄酒，以及一些葡萄酒庄的遗迹，都充分证明了葡萄传播的历史，而引入时间比张骞时期约早了330年。
“我们还发现了一些非常重要的葡萄特殊性状，比如杭州英语，我们定位了稀有古老品种玫瑰香葡萄特殊香气性状的基因，这种基因在现存的葡萄品种中极其罕见。”董扬说。
“未来我们可以利用这个基因留学英语，让水晶葡萄拥有麝香的香气，果农们肯定受益匪浅！”曾在欧洲留学多年、现加入云南农业大学葡萄项目种子研发的朱一帆博士说。
云南农业大学葡萄研究团队以番茄为模型，实现葡萄高效基因编辑。图为番茄模型实验。
葡萄品种多达1.1万个，果实形状、颜色、甜度、香气等各异，让人眼花缭乱。“此前，我们连续三年对葡萄的29个表型性状进行了测量。通过基因组关联分析，我们发现了大量与农艺性状相关的基因。分析它们的功能可以为未来葡萄的精准育种提供重要工具。”朱一帆说。
目前，研究团队已经汇集了1000多个葡萄品种和170多个葡萄表型性状，包括果实形状、香气、次生代谢产物，甚至一些根部细节，并系统地探索了与它们相关的基因。
朱一帆等人也对不同驯化支系，特别是酿酒葡萄与鲜食葡萄在不同驯化支系中的差异基因进行了密切关注。“未来我们或许可以在计算机上设计一些葡萄育种的方法，告诉育种农艺师要把哪些品种与哪些品种进行杂交，后代要选择什么样的遗传背景和基因型，这样就能准确、快速地进行品种选择。”
朱一帆透露，目前一些相关工作正在有序开展，通过精准设计定向杂交育种，未来中国也能培育出原创优质葡萄。
云南农业大学葡萄研究组科研人员正在筛选酿酒葡萄样品。
在记者发表此文前，朱一帆团队又发现了一个控制葡萄早熟的关键基因。“把这些基因引入水晶葡萄，可以使其呈现出更加美丽的色泽和口感，也许春节期间人们就能吃到新鲜采摘的葡萄了！”盛军说，更重要的是，这一系列研究还将为与葡萄并称为“四大水果”的苹果、柑橘、香蕉等作物新品种的培育提供借鉴。