范云六的主要科學(xué)技術(shù)成就

構(gòu)建了中國(guó)第一個(gè)DNA體外重組質(zhì)粒
質(zhì)粒是一種細(xì)菌細(xì)胞內(nèi)獨(dú)立存在于染色體之外的可進(jìn)行自主復(fù)制的環(huán)狀DNA分子。1972年美國(guó)斯坦福大學(xué)的Berg教授等人首次用限制性?xún)?nèi)切酶EcoRI切割病毒SV40DNA和λ噬菌體DNA，經(jīng)過(guò)連接組成重組DNA分子，這是世界上第一個(gè)重組DNA分子。1973年，Cohen等進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)了細(xì)菌間性狀的轉(zhuǎn)移。他們將大腸桿菌（E.coli）的抗四環(huán)素（Tcr）質(zhì)粒psc101和抗新霉素（Ner及抗磺胺（Sr）的質(zhì)粒R6-3在體外用限制內(nèi)切酶EcoRI切割，連接成新的重組質(zhì)粒后轉(zhuǎn)化大腸桿菌。在含四環(huán)素和新霉素的平板中選出了既抗四環(huán)素又抗新霉素的雜和重組菌落，表型為T(mén)crNer，這標(biāo)志著基因工程的誕生?；蚬こ痰某霈F(xiàn)受到了人類(lèi)的極大關(guān)注，其理論和實(shí)踐意義都非常重大，它將為解決世界面臨的能源、糧食、人口、資源以及環(huán)境污染等重大問(wèn)題開(kāi)辟新途徑，并直接關(guān)系到醫(yī)藥、輕工、食品、農(nóng)牧業(yè)等傳統(tǒng)產(chǎn)品的改造和新產(chǎn)品的形成。從這個(gè)意義上說(shuō)，如果沒(méi)有質(zhì)粒分子生物學(xué)的研究，基因工程也就失去了存在和發(fā)展的基礎(chǔ)和可能。范云六是中國(guó)最早開(kāi)展質(zhì)粒分子生物學(xué)研究的科學(xué)家，是中國(guó)基因工程和農(nóng)業(yè)基因工程的主要開(kāi)創(chuàng)者。20世紀(jì)70年代初她開(kāi)始基因工程的基礎(chǔ)性工作——質(zhì)粒分子生物學(xué)的研究，1976 年在國(guó)內(nèi)第一個(gè)發(fā)表了質(zhì)粒分子生物學(xué)方面的科研報(bào)告。1979 年，又在中國(guó)率先建成DNA體外重組質(zhì)粒（即基因工程）。她將λ噬菌體DNA用限制性核酸內(nèi)切酶HindIII切割，插入到質(zhì)粒pBR322上的四環(huán)素抗性區(qū)，獲得了表型為AprTcs的重組質(zhì)粒。該工作發(fā)表在《遺傳學(xué)報(bào)》1979年6卷3期上，這標(biāo)志著基因工程在中國(guó)的誕生。由于她出色的工作，1979年應(yīng)世界著名的基因工程創(chuàng)始人之一Cohen教授特約邀請(qǐng)，在國(guó)際細(xì)菌質(zhì)粒大會(huì)上做報(bào)告。1980年，應(yīng)中國(guó)遺傳學(xué)奠基人之一談家禎院士特約邀請(qǐng)，在復(fù)旦大學(xué)舉辦的全國(guó)基因工程講習(xí)班上做了學(xué)術(shù)報(bào)告，對(duì)中國(guó)基因工程研究的啟動(dòng)與發(fā)展起到了積極的推動(dòng)作用。
成功轉(zhuǎn)移目標(biāo)基因，獲得多種轉(zhuǎn)基因植物
傳統(tǒng)育種技術(shù)對(duì)作物品種改良作出了重大貢獻(xiàn)。但是常規(guī)育種由于所用的基因源僅限于種內(nèi)和種間，遺傳背景狹窄，難以實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)緣物種之間的基因交流和重組。基因工程育種即大大拓寬了基因源，從動(dòng)物、植物、微生物中分離基因，可以在三者間相互轉(zhuǎn)移，不但突破了種間隔離的天然屏障，而且可突破生物分類(lèi)上的門(mén)、綱、目、科、屬，實(shí)現(xiàn)基因的界間轉(zhuǎn)移。范云六在從事基因工程的研究過(guò)程中針對(duì)中國(guó)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)上存在的問(wèn)題，先后克隆了幾個(gè)具有重要經(jīng)濟(jì)性狀的目的基因：對(duì)蘇云金芽孢桿菌兩個(gè)亞種的δ-毒素基因（即Bt基因）進(jìn)行了克隆、修飾、缺失和重組；在不改變氨基酸序列的前提下，按照植物基因密碼子選擇的偏向，人工改造了天然Bt基因的密碼子；人工設(shè)計(jì)、合成并建構(gòu)了在植物中能高效表達(dá)的蛋白酶抑制基因（即CpTI基因），此基因來(lái)源于植物，是一種與Bt基因殺蟲(chóng)機(jī)制不同的基因；人工設(shè)計(jì)和合成了在植物中能高效表達(dá)的昆蟲(chóng)特異性神經(jīng)毒素基因（蝎毒基因），此基因與前兩種基因的殺蟲(chóng)機(jī)理不同；人工設(shè)計(jì)、合成并構(gòu)建了一種來(lái)自海洋生物鱟的廣譜抗真菌病害的鱟素基因，該基因的產(chǎn)物對(duì)農(nóng)業(yè)重要真菌病害如水稻稻瘟病、油菜菌核病、小麥赤霉病的病原菌有高效殺菌作用。
在獲得了上述目的基因的基礎(chǔ)上，范云六廣泛開(kāi)展了植物遺傳轉(zhuǎn)化的研究，所涉及的植物包括：水稻、棉花、玉米、楊樹(shù)、馬鈴薯、番茄、油菜等。她采用原生質(zhì)體、農(nóng)桿菌感染、花粉管導(dǎo)入的方法，在國(guó)內(nèi)最早報(bào)道獲得轉(zhuǎn)Bt基因的水稻和棉花植株。用人工改造的Bt基因及CpTi基因經(jīng)基因槍法轉(zhuǎn)化水稻，已得到高抗二化螟、三化螟的水稻材料（經(jīng)國(guó)際水稻研究所昆蟲(chóng)系鑒定），為中國(guó)的水稻抗蟲(chóng)育種展示了光明的前景。此項(xiàng)工作受到了國(guó)際同行和洛克菲勒基金會(huì)的重視，并應(yīng)邀在1996年舉行的東亞地區(qū)國(guó)際水稻生物技術(shù)大會(huì)上做學(xué)術(shù)報(bào)告。
范云六在從事基因工程應(yīng)用研究的同時(shí)，一直非常重視基礎(chǔ)理論方面的研究，并為中國(guó)生物工程工作的應(yīng)用和發(fā)展做了許多上游的基礎(chǔ)性工作，包括：（1）首次報(bào)道了外源基因在人畜共患的小腸結(jié)腸炎病菌中的表達(dá)，為防治農(nóng)畜病害提供了新途徑；（2）首次定位了球形芽孢桿菌殺蟲(chóng)基因；（3）首次報(bào)道了水稻種子醇溶蛋白4a基因啟動(dòng)子的結(jié)構(gòu)及其在轉(zhuǎn)基因植物種子胚胎組織中特異性表達(dá)的功能，揭示該基因的表達(dá)受串聯(lián)復(fù)合啟動(dòng)子調(diào)控；（4）首次發(fā)現(xiàn)在植物細(xì)胞中，哺乳動(dòng)物基因轉(zhuǎn)錄調(diào)控因子Jun和Fos能激活水稻醇溶蛋白基因的啟動(dòng)子，并增強(qiáng)下游基因的表達(dá)。
率先實(shí)現(xiàn)旨在提高和穩(wěn)定抗蟲(chóng)遺傳改良效果的多基因轉(zhuǎn)化
植物抗蟲(chóng)基因工程發(fā)展迅速，轉(zhuǎn)Bt殺蟲(chóng)蛋白基因的植物已達(dá)10多種，轉(zhuǎn)Bt基因的玉米和棉花已在美國(guó)等進(jìn)入商品化階段。然而B(niǎo)t棉在美國(guó)和澳大利亞商業(yè)化應(yīng)用的初期，均出現(xiàn)大面積防效降低的問(wèn)題。另外，農(nóng)業(yè)生產(chǎn)上經(jīng)常發(fā)生因長(zhǎng)期施用某一種生物殺蟲(chóng)劑或化學(xué)殺蟲(chóng)劑來(lái)防治害蟲(chóng)而導(dǎo)致效果下降的現(xiàn)象。范云六在從事抗蟲(chóng)基因工程開(kāi)始，就注意到這些問(wèn)題，并進(jìn)行了有針對(duì)性的研究，在中國(guó)最早提出了用多種不同抗蟲(chóng)機(jī)制的基因轉(zhuǎn)化植物，來(lái)延緩害蟲(chóng)對(duì)轉(zhuǎn)基因植物產(chǎn)生抗性的策略，率先獲得了含Bt基因-CpTI基因的雙抗蟲(chóng)基因的轉(zhuǎn)化植物。其中，轉(zhuǎn)雙基因煙草——‘抗蟲(chóng)931’新品系，在大田全生長(zhǎng)期中可以不施農(nóng)藥，對(duì)煙青蟲(chóng)的防治率達(dá)90%以上，與使用農(nóng)藥的原品種相比，上等煙的比率提高10個(gè)百分點(diǎn)，具有顯著的增產(chǎn)增值效應(yīng)。轉(zhuǎn)雙基因煙草除了具有比轉(zhuǎn)單基因煙草更高的殺蟲(chóng)活性外，還能顯著延緩害蟲(chóng)對(duì)單一Bt基因產(chǎn)生抗性的周期。查新證明，轉(zhuǎn)不同殺蟲(chóng)機(jī)制抗蟲(chóng)基因的新品系的培育成功，在國(guó)際上尚屬首次。該工作的實(shí)際意義已超出煙草增產(chǎn)、增值的范圍，對(duì)其它轉(zhuǎn)基因作物如水稻、棉花的持久性抗蟲(chóng)育種也起到了借鑒和示范作用。1995年還與江蘇省農(nóng)業(yè)科學(xué)院合作，獲得了轉(zhuǎn)雙基因的抗蟲(chóng)棉。
創(chuàng)建中國(guó)農(nóng)口第一個(gè)分子生物學(xué)研究機(jī)構(gòu)
基因工程在發(fā)展的初期，首先在醫(yī)藥領(lǐng)域取得了成功，但是在農(nóng)業(yè)方面（主要是轉(zhuǎn)基因植物）成功的例子還很少。1983年，范云六從美國(guó)回來(lái)不久預(yù)計(jì)到基因工程在農(nóng)業(yè)上一定會(huì)有廣闊的應(yīng)用前景，同時(shí)在華中農(nóng)業(yè)大學(xué)陳華癸院士的鼓勵(lì)下將重點(diǎn)放在農(nóng)業(yè)生物工程方面的研究，于是主動(dòng)來(lái)到中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院并在農(nóng)業(yè)部和中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院領(lǐng)導(dǎo)的支持下，創(chuàng)建了中國(guó)農(nóng)口的第一個(gè)分子生物學(xué)研究機(jī)構(gòu)——中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院生物技術(shù)研究中心，并作為主要負(fù)責(zé)人建起了農(nóng)業(yè)部農(nóng)作物分子及細(xì)胞生物學(xué)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室。在農(nóng)作物基因工程方面開(kāi)展了一系列的研究工作，對(duì)農(nóng)業(yè)生物工程的發(fā)展作出了重要貢獻(xiàn)。
范云六學(xué)風(fēng)嚴(yán)謹(jǐn)、治學(xué)勤奮，已培養(yǎng)出博士18名，他們均活躍在國(guó)內(nèi)外生物技術(shù)領(lǐng)域中，有的已在國(guó)際最高水平的學(xué)術(shù)刊物SCIENCE和NATURE上發(fā)表了研究論文，成為出色的高級(jí)研究人員，有的已成長(zhǎng)為科技管理專(zhuān)家。此外，還為荷蘭Wagenigen農(nóng)業(yè)大學(xué)培養(yǎng)了進(jìn)修生。