田垄之间，她手握稻穗的剪影，藏着中国农业少施百万吨化肥的秘密。
在江南的烟雨与稻香交织处，有这样一位学者：
她身着实验服在分子实验室里探寻科研的奥秘，又头戴草帽在田间地头验证育种的奇迹;
她以女性特有的细腻洞察水稻氮素利用的基因密码，又以豪迈的魄力推动现代农业革命。
从质疑声中起步，这位雷厉风行的女科学家用20年光阴，将植物营养学与土壤学、作物分子育种学相结合，深入开展了水稻氮素吸收利用机制系列研究，更在气候变化威胁全球粮仓的今天，培育出高温下仍高产节肥的水稻新品系。
她就是南京农业大学范晓荣教授，她深耕植物营养学领域多年，在氮素利用的科研场上开疆拓土，将水稻的“吃饭问题”转化为支撑国家粮食安全的科技密码。当同龄人还在为实验室数据焦头烂额时，她已带领团队在氮素利用领域开辟出一条创新之路，培育出多个氮高效水稻新品种，为保障国家粮食安全注入重要科技力量。
2025年9月荣获三亚崖州湾科技城灯塔导师称号
破译氮素密码 创新育种理论
盛夏的南京，水稻田蒸腾着滚滚热浪。一位身着利落衬衫的女科学家半蹲在泥水中，指尖抚过一株挺拔的水稻。汗水浸湿了她的额发，眼神却锐利如鹰。
“范老师，高温棚里的材料数据出来了!”学生远远喊道。她应声起身，脚步带风地穿过田埂，白大褂下摆在热风中扬起——她就是南京农业大学范晓荣教授标志性的出场方式。
传统植物营养学将水稻定义为“喜铵作物”，几十年来，农民往水田中撒下铵态氮肥，学者们深耕铵盐代谢研究。2006年，当范晓荣从英国洛桑试验站带回“水稻硝态氮转运蛋白”的研究课题时，迎接她的是善意的质疑：“淹水稻田里，硝态氮真有那么重要?”
她的回应是雷厉风行地展开实证，带领团队在江苏八卦洲、海南乐东等试验基地布设网格化采样点，对水稻根际微环境展开精密监测。数据揭示了令人震惊的事实：水稻根系分泌的氧气促使土壤微生物将铵转化为硝态氮，后者浓度竟达到土壤无机氮总量的30%。“这30%长期被忽视了。”范晓荣说，“以前我们只看到氮肥利用率仅30%的浪费现象，现在终于从分子层面找到突破口。”
此后多年来，范晓荣的科研始终围绕“让水稻更聪明地吸收氮素”这一核心命题展开。她创新性地将植物营养学与分子生物学深度融合，构建起“吸收-转运-调控”的三维研究体系。在硝酸盐促进铵盐吸收的研究中，她发现硝转运蛋白OsNRT2.3存在特殊pH调控位点。当细胞质酸化时，该蛋白被激活，如同精密“质子泵”维持着pH稳态，实现了硝促铵的跨膜协同运输，为氮代谢酶创造最佳环境。正是这一机制，解开了“硝促铵”的百年谜题，这一发现颠覆了传统认知，为氮素高效利用提供了全新理论框架。
2013年，团队迈出应用关键一步，将OsNRT2.3b基因导入高产水稻品种武育粳7号，培育出的转基因株系369在135公斤/公顷的中氮条件下，产量比野生型提高38.8%，氮素利用率提升22%以上。农田里的数据震撼了业界：仅此一个基因的改造，就相当于给水稻安装了“氮肥增效芯片”。
随后，实验室的理论突破更是迅速转化为田间生产力，范晓荣团队培育的“宁粳氮优”系列品种，在江苏盐城示范田中展现出惊人表现：仅施用常规用量1/4的氮肥，亩产仍达720公斤，较传统品种增产18%。这种“减肥增效”的特性，源于OsNRT2.3b基因的过表达，该基因可使水稻根系硝态氮吸收效率提升40%，液泡储存能力增强2.3倍。
在品种选育过程中，范晓荣独创了“分子模块设计”育种法，通过将OsNAR2.1硝转运伴侣蛋白与OsLSD1.1通气组织基因进行叠加，培育出的新品系在干湿交替环境中，甲烷排放减少42%，氮素利用率提高25%。
面对国际种业巨头的竞争，范晓荣团队构建了严密的知识产权体系。围绕硝态氮转运机制申请的27项专利中，OsNRT2.3b基因的细胞质pH调控专利已通过PCT国际申请，与拜耳、孟山都等企业达成作物试验合作。这种“理论创新-品种培育-专利布局”的三维突破，使中国在氮素高效育种领域占据国际制高点。
更令人振奋的是，这项技术已在印度、泰国等东南亚国家完成田间试验，并落地转化，累计推广面积超50万亩。在印度泰米尔纳德邦的试验田里，转基因水稻B5品系在减少30%氮肥用量的情况下，仍保持了常规品种的产量水平。“这不仅是技术的输出，更是中国农业科技实力的彰显。”范晓荣在国际学术会议上的发言振聋发聩，赢得经久不息的掌声。
耕耘田间地头 践行科研报国
2022年夏天，极端热浪席卷全球，多地稻田因夜间高温减产，范晓荣团队的试验田里却摇曳着青翠的稻浪，这就是她们刚刚在《科学进展》发表的新种质HTNE-2。“科学家不能只做温室里的花朵!”这是范晓荣常挂在嘴边的话。正是这种“把论文写在大地上”的执着，让她培养出了12个耐高温氮高效品系，其中3个已完成F10代性状稳定测试，为氮素高效高产的精准设计育种提供理论支持。
“气候变化让夜间高温成为隐形杀手，传统水稻氮吸收系统在高温下就瘫痪了。”范晓荣解释。为破解此困局，她带领团队开启了一场历时五年的“基因筛选马拉松：239份水稻种质资源在人工气候室中经受昼夜温差考验，数万份样本的组织在测序仪中解码。
最终，范晓荣团队在国际上首次揭示了温控变构小RNA调控硝转运蛋白基因表达的表观遗传机制。通过构建温度-氮素协同响应模型，发现OsNRT2.3基因5'UTR区域的SNP变异可显著提升转录效率，在35℃高温下仍能保持85%的氮素吸收能力，团队将其命名为HTNE-2——高温氮高效基因2型。这项发表于Science Advances的研究，为应对全球变暖下的粮食生产提供了基因解决方案。
后来，在盐城示范田，范晓荣顶着40℃高温记录数据，发现传统品种在高温下氮素吸收效率骤降37%，而他们团队新品系仅下降8%。“这些品系在38℃高温下仍能保持正常生长，氮肥利用率比对照品种高18.7%。”她展示出最新的田间数据，眼神坚定如炬。
在转基因品种推广中，范晓荣坚持“三不原则”：不隐瞒数据、不夸大效果、不强迫推广。她主导的环境释放试验，每个品系都设置300米隔离带，配备24小时监控。这种对科学伦理的坚守，让她培育的转OsNRT2.3b基因水稻成为首个通过农业部环境释放审批的氮高效品种。
面对种业“卡脖子”问题，她提出“基因资源银行”计划。现已收集的12个耐高温氮高效QTL位点，相当于为水稻装上了“节能芯片”。正在构建的分子设计育种平台，可将传统育种周期从8年缩短至3年，这种“基因编辑+田间选择”的双轨模式，正在改写种业创新规则。
如今，范晓荣的实验室正向着更宏大的目标冲刺，目前基因型和表型鉴定已经到了F10世代，准备申请农业部品种权。未来5年继续挖掘出兼具耐高温和氮高效的关键分子标记和重要基因，创制和培育耐高温、氮高效的水稻新品种，助力国家降低农业生产成本、环境负荷和保障粮食安全的重大任务目标。
迄今为止，范晓荣已负责主持国家重点研发计划、国家自然科学基金面上项目、江苏省杰出青年基金、江苏省林业科技创新与推广项目、农业部转基因专项等多个项目，并先后以第一作者，共同作者在Ann. Rev. Plant.等发表SCI论文46篇，国际论文引用H指数38，授权国内外专利27项。当被问及科研动力时，范晓荣指着试验田说：“看到农民捧着新品种稻穗的笑脸，比我拿得任何奖项都幸福。”正是这种朴素的科研情怀，驱使她在未来五年计划中写下：培育出氮肥利用率超60%、耐40℃高温的超级品种。在她看来，科学家最大的成就，就是让每一克氮肥都化作金黄的稻穗。
迈开从实验室到田间的步伐，从基因序列走向万亩良田，范晓荣用20年时光诠释着“顶天立地”的科研真谛。她像一位现代农业的“魔法师”，将看不见的氮素转化为看得见的丰收，用科技的力量在稻浪中谱写绿色农业发展的华章。当她培育的氮高效水稻在全球推广时，这些承载着中国智慧的稻种，正在悄然改写世界粮食生产的版图。当她的研究成果在“一带一路”生根发芽，我们看到的不仅是一位科学家的坚守，更是一个农业大国向科技强国迈进的铿锵步伐。在这片承载着千年农耕文明的土地上，更多像范晓荣这样的科技耕耘者，共同托举起中国农业的明天。
这，或许就是一位女性农业科学家对大地的最浪漫的告白：用科技守护粮安，以创新滋养未来。
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