第750期【齐悦读—线上共读—透视新科技】《番茄变身记》
讲座题目：透视新科技——番茄变身记
主 持 人：胜 春
做客嘉宾：李传友，中国科学院遗传与发育生物学研究所研究员。
李常保，北京市农林科学院蔬菜研究所研究员。
讲座时间：2026年3月9日～3月15日
（备注：讲座视频可循环播放）
透视新科技——番茄变身记
讲座内容：
各位好，欢迎收看我们今天的《透视新科技》节目！我是主持人胜春。我们普通人对番茄的认知是红色的，营养丰富，味道也不错。那近些年，随着育种技术的不断提高，我们在市场上见到了各种大小，各种颜色的番茄，我们通过短片来进入今天遥节目。番茄是全球第一大蔬菜作物，据统计2020年全球番茄产量高达1.87亿吨。随着番茄的需求量不断上升，我国番茄产业发展迅速，2020年我国番茄种植面积为951.4千公顷，产量4874.9万吨，年产量位居全球第一。这不仅满足了我国居民的日常需求，大量的产品还远销海外。近些年，随着新品种的番茄不断涌入市场，一种黑色番茄正在走上我们的餐桌，那么这种新型的番茄与普通番茄有何区别？科学家为何要培育黑色番茄呢？我们今天请来的两位嘉宾，一位是中国科学院遗传与发育生物学研究所的研究员李传友，欢迎您！另外一位是北京市农林科学院蔬菜研究所的研究员李常保，欢迎您！
今天我们说番茄，您第一次看到这个黑色的西红柿种出来的时候，您说实话有食欲吗？黑色的话，在我们看来它还是很美的，就像黑牡丹、黑枸杞或者蓝莓，是一种色素的一种补偿，很漂亮的。真正的黑色的，它就是像我们通常吃的红色的番茄一样，就是果肉里面，它都含有花青素，整个果肉也是黑的。食物一般黑色的，不太容易引起人们的食欲，我们为什么要把这个番茄做成黑色的呢？对于科学家来讲的话，研究水稻，研究小麦，研究玉米是为了让人们吃饱，那么我们研究番茄，研究蔬菜水果，某种程度上来讲，让人们吃得更好，吃得丰富多彩，大家知道蓝莓，它就是黑色的。因为在它果肉里面有花青素，咱们紫色的桑葚，它的颜色也是由于含有花青素，营养更丰富。花青素对番茄有什么好处？既然有不同的颜色的话，它应该是在进化过程中，不同的物种它选择了不同的色素来作为抗氧化这样一个路径。那么对于色素，它之所以存在就是说果实要有这种色素的存在，它主要的一个功能，对植物来讲它要抗氧化，与此同时，色素它所赋予的颜色，对于植物它的生存来讲是非常重要的。
黑番茄本身也是抗氧化性比较强一些，那么它来就是说耐性好一些。对植物而言，花青素是天然的皮肤屏障，植物在其生长过程中会遇到各种逆境。例如紫外线照射等，这些逆境会导致植物体内积累大量的氧化性物质，引起细胞损伤，影响植物的正常生长。科学家发现，植物在遭遇这些逆境时会合成花青素，而花青素就像植物的防晒霜一样，具有很强的抗氧化能力，能够保护植物细胞，而且一般情况下颜色越深，花青素含量越高，抗氧化能力越强。不仅如此，花青素还可以增强植物对干旱、低温等逆境的耐受性，还能提高植物对病虫害的抗性，所以培育的黑色番茄对病原菌的抗性比普通番茄更强。除此之外，黑色番茄和普通番茄还有什么区别呢？普通番茄，它的营养价值体现在哪些方面？和黑色番茄到底有什么区别？西红柿的果实呈现红色的这一个色素就是番茄红素，它颜色是呈红色的，那么它就是植物利用这个颜色来抗氧化。因此番茄红素，它本身是FDA（美国食品药品管理局），它最早通过的一个天然的抗癌药物，它对男性前列腺癌是有特效的。栽培番茄红素，它是一个脂溶性的，因此你放上油炒熟了以后，有利于番茄红素的吸收。咱们有一道菜叫西红柿炒蛋，这个是有道理的。黑色番茄，它的营养价值就是在原有的我们的番茄，它所有的番茄红素这些的基础上，我们又增加了花青素，你吃一个紫色的桑葚的时候，你嘴唇或者手就会变成黑色，它是水溶性的。因此番茄，它是一种果蔬两用的，这样一种蔬菜也好，水果也好，如果我们有黑色的番茄的话，因为它富含可以水溶性的花青素，鲜食的时候，就有利于你对这种抗氧化剂花青素的吸收。
黑番茄它是这两类都有，既有番茄红素，也有花青素，这样的话无论生吃还是熟吃，都是对人体很有营养健康作用的。除了美味享受，还能更健康。这些年我们经常会听到花青素这个词，都说带了它之后营养价值特别高，花青素对人体到底有什么好处？花青素它是水溶性的，具有抗氧化作用，对人体很有营养健康作用的。花青素是自然界一类广泛存在于植物中的水溶性天然色素，使水果、蔬菜、花卉等呈现出粉、红、紫、蓝等颜色，而且花青素不仅使植物呈现出五彩缤纷的颜色，也是迄今人类发现最有效的抗氧化剂之一，它的抗氧化能力比维生素E高50倍，比维生素C高20倍，可以有效清除人体体内的氧化性物质，具有抗基因变异、延缓器官老化等保健功能。那么，早期的野生番茄有什么特点，又是如何演化至今的呢？
番茄是怎么驯化出来的？番茄它有14个野生种，但是大多数的野生种它一直到了成熟之后，它都是绿色的，只有这一个我们现在番茄的真正的祖先叫醋栗番茄。它成熟了以后，它是红色的，但是它个头非常小，比花生粒还要小，跟黄豆差不多，最先是由这种像红豆一样大小的，这种野生的醋栗番茄经过驯化，变成了所谓的樱桃番茄，这就是我们今天在市场上看到的那些小果番茄，驯化成樱桃番茄之后，最初是在当地完成驯化的。然后是16世纪哥伦布发现新大陆之后，然后最先是作为一种观赏的植物引入到欧洲，然后大概在相同的时间，在明朝的时候，也是作为一个观赏植物引入到中国，然后在樱桃、番茄的基础上，通过育种家的不断的改良，变成了我们今天的大果番茄。大的番茄，可以达到一斤甚至一公斤，这个变化是非常地大。据记载，早在上万年前，安第斯山脉上就发现了漫山遍野的醋栗番茄，它最初分布在南美洲安第斯山脉附近的沙漠、热带雨林和高海拔地区等极端环境。醋栗番茄具有良好的抗病性和极强的逆境适应能力，正是由于这种能力，它才得以在极端环境生存繁衍上万年。直到16世纪，番茄才传播到欧洲。18世纪中期，人们才发现番茄可以食用，便开始有组织地开展番茄育种，对番茄进行改良，再到20世纪初期，农业育种科学家才通过杂交育种技术进一步提高番茄的产量和抗性。随着时代的推移，番茄个头逐渐变大，味道更加鲜美，产量也保持了稳定，越来越接近我们现在食用的番茄。
番茄到我们今天在餐桌上既是水果又是蔬菜，这是一个什么样的变化？番茄进入人的生活，它的命运也是一波三折的，那么最初它是公元700年的时候，那时的话地位非常高，阿斯特克人认为，番茄能够带来人的预知能力，他把它是推崇备至。大航海时代之后，人们把它当作一种观赏的，一开始害怕它，不敢吃。那么作为观赏植物，封存200来年，相对于它的地位一下子打入了低谷。那么随着的话，发现它是好吃的之后，人们把它定位蔬菜，那么其实真正作为食用，到咱们国家是到了清朝末期光绪年间，人们才开始食用。因此，我们的番茄叫西红柿，洋柿子，但东西方食用方式、饮食文化不同，大家都知道西方它主要是用来做色拉、番茄酱。咱们国内早期的时候，主要是作为一种蔬菜。从二十世纪五十年代起，为了解决中国百姓们对新鲜蔬菜的需求，农业育种科学家们开始尝试多种蔬菜的引进和种植。营养丰富的番茄，自然也成了重要培育目标，而今通过农业育种科学家的不断努力，新品种的番茄不断涌入市场，琳琅满目。为了让我们吃得更营养，科学家又培育了新品种的黑色番茄，那么黑色番茄是怎样培育出来的呢？那我们黑色番茄当中的花青素是哪来的？它的祖先有的材料它是有花青素的，有一点点花青素，这就是说明它有控制花青素合成的基因。
寻找花青素而赋予到这个番茄当中，这是怎么做到的？这个过程应该说是非常复杂的，只有少数个别的野生的番茄，它仅仅在果皮里面含有一些花青素，现在的栽培番茄花青素没有了，我们想要让现在的栽培番茄它含有花青素的话，我们首先要把控制花青素合成的这一个总开关这个基因给找到，这是一个非常重要的问题。它的祖先有的材料，它是有花生青素的，有一点点花青素，这就是说明它有控制花青素合成的那些所有的那些基因，我们只要找出来让它在番茄的果肉里面表达。这个过程我们从科研的角度来讲难吗？这个过程应该说是很难的，第一个难体现在，我们要从番茄的基因字典里面要找到控制花青素合成的那个基因，问题是我们还没有这样一本基因字典，要做到这一点的话，就需要把番茄的基因组进行精确的一个解读。那么这一个过程李常保老师，在这个地方做了非常重要的工作。那么当时我本人作为一个国际番茄基因组计划的一个联络人，组织国内的有60多个科学家对番茄的基因组进行测序。最初人们对番茄基因组，是一无所知的，只是说能看到这个番茄，但是不知道这些性状是怎么来的，是由哪些基因控制的，这个基因是干什工作的。
那么2003年，就是世界上开始组织科学家，就想着解析到底这个番茄的基因组是什么样的？哪些基因有什么功能？这就叫作番茄国际基因组测序工作，也就是说，我们怎么能把这个字典给它组织好，有了字典我们现在查字，或者查词就方便了，这就是说第一步工作是来写字典的一个过程。之前在国际上没有过这方面的研究吗？在之前也是没有的，这是个国际项目，番茄染色体12条由不同国家来承担，中国承担了第3号和第10号两条染色体的测序任务，把这所有的测完之后，才能相当于写好这个字典。我们从番茄的基因字典里面，也找到了控制黑色的控制花青素合成的，这个总开关基因，我们就可以用基因组设计的这个办法，以口感好的、高品质的这些品种为基础材料。然后把控制花青素合成的总开关基因，通过基因组设计的办法把它结合在一块，我们就可以去创制出来。果肉里面含有花青素的，就是我们今天要讲的，这个黑色的番茄。2003年国内外科学家共同合作，历时8年时间完成了番茄的基因组测序工作，2011年我国科学家就开始从数千份番茄材料中，筛选含有花青素的番茄材料，然后利用杂交育种技术培育黑色番茄，但只在表皮呈现黑色，而且人工选育的过程需要反复的杂交非常耗时。随着生物技术的快速发展，2017年科学家找到了控制花青素合成的开关基因，并开始利用基因组设计育种技术来培育黑色番茄，但一开始并不顺利，得到的各种番茄材料只在果实以外的部位积累花青素，而且花青素的积累影响了植物的正常生长，导致产量下降。2019年科研组改进了基因组设计育种的思路，这才培育出真正的黑色番茄。果皮和果肉都含有大量的花青素，且产量和其他品质性状都很稳定。随着新品种黑色番茄的加入，番茄家族的成员更加多样化，那么不同品种的番茄又有哪些不一样的地方呢？
市场上我们看的各种番茄颜色的变化，那不同颜色口感到底有什么区别？番茄的话，整个的营养成分基本上是一样的，不同的颜色色素的成分会稍微变化，更主要是它的比例和成分变化一些。此外的话，不同的颜色它的风味也是不一样的，在市场上大家都看到过，一种是粉色的，我们说都比较沙，另外一种是大红色。一般情况下，我们北方的群众比较喜欢这种沙瓤的大粉果。南方他比较喜欢这种大红果，这种纯红的这种颜色，其实红果跟粉果这两个它的基本的色素，基本是差不多的，唯一的不同就是一个果皮，薄薄的一层果皮。粉色的，它之所以呈现粉色，是最外面的一层果皮，它是透明的，它比较薄。它比较薄，它是透明的，而红果它是不透明的，因此就是这么一点差别。很多人都觉得近些年的番茄，没有我们小的时候那么好吃了。第一原因就是种植方式也发生了非常大的变化，之前我们吃的好吃的番茄一般都是在露天栽培的，露天栽培的时候，光照充足，通风透光，昼夜温差大，它有利于品质形成。现在的番茄大部分都是在保护地栽培，比方说在大棚里面，在温室里面栽培的，这样的话是一种非自然的一种条件，这样你种出来的番茄，品质它就是降低味道会差一点。在生产上有一种说法叫顺境出产量，逆境出品质。如果在一些适度的干旱对番茄来讲的话，这个盐碱的条件下，在盐碱地上种出来的番茄，它口味会好一些。第二个方面就是这种收获方式，咱们食用方式发生了非常大的变化。之前的番茄，特别是电影《芳华》里面女主角吃番茄的那一个神态，大家可以想象一下那一个番茄一定是田间地头自然成熟的番茄，刚采收了，你去吃的话确实是果味浓郁，感到非常地好。但是现在的番茄一般都是要六七成熟，可能就已经采收了，然后通过物流运输，然后你买了来，可能是等你吃的时候，这才是一个后熟的过程，因此这也导致口味就大大地降低。
番茄保质期是变长了，比如说买了之后放在冰箱里一个星期不带坏的，这到底是为什么？品种的特性确实是发生了变化，就是说在人们育种的过程中，他所关注的性状，比方说你产量要高，抗病抗虫的能力要强，果实要硬，硬度要大。为什么要硬呢？耐储运，货架期强，因此种植者他需要关注这一点。而刚才讲的这个产量，抗病抗虫性，特别是这一个果实的硬度，耐储运这个特点，与我们消费者所关注的口味好、品质好是一个矛盾的。目前生产上大家吃到的番茄大多数产量高了，抗病虫能力强了，特别是硬度比较高了，你的口味就降低了，硬度高了，储存时间就长。不同的是黑色番茄，由于含有花青素，它的超强的抗氧化的能力，所以它储存时间更长，它口味会好一些。有人说，现在在超市当中，只要你肯花钱也能买到好吃的，但是价格高。这就是说优质高价，优质优价，这样也是一个良性的一个发展。就拉开了这个梯队的价格？对，因为好吃的品种，它往往都是产量低，不耐运输。如果同样的价位，它的成本收益就会低一些。
黑色番茄好吃吗？它的口味从道理上来讲，是在这个（栽培番茄）基础上，它是一个更好的一个增加，不论是在鲜食还是在炒熟了之后都可以。炒熟了之后，这个花青素会不会受到影响？对，黑番茄的话，建议大家还是以生吃为主，但是也辅助一些加工。就像你把蓝莓炒熟了，好像就可惜了。对，如果但是你要是把它榨成汁也是更好一些。你们有没有让普通人品尝过，他们的反应是什么？因为它是基因编辑的一个产物，现在还不能给公众去尝，只能是我们内部去评价评选。现在就是根据国家的有关的法规，我们黑色的番茄，它一般是要两步走，第一步应该是一个中间试验，这样的一个阶段，因为它用的都是番茄自身的这个基因，不牵扯到外缘的这个基因。下一步的话，我们就去申请安全的这个证书。目前这个黑色番茄，您觉得还有哪些需要改良的地方吗？因为黑番茄花青素含量增加，它从而变黑。但是的话，花青素也不是十全十美，它有缺点的，花青素的本身的口感是发涩的，有点发淡淡的苦的，那么这就需要怎么去把它平衡？所以这样我们就需要选择在好吃的基础上，甜的这个基础上，然后再增加一些花青素的含量。这样使得它又好吃又营养。
我们今天讲的黑番茄也好，还是任何其他的一个好的品种，我们在讲它的优点的时候，同时又要考虑到它将来的发展的前景。刚才我们讲的黑番茄，可以突出的概括一点，这是一个优质方面的一个品质方面一个突破，但这个突破必然会带来另外一个方面产量跟这个抗性，它会是一个矛盾。一般情况下，我们下一步的目标就是要克服这个矛盾，那么具体到番茄来讲的话，因为它是作为一个蔬菜水果鲜食的，首先这一个抗病抗虫，是我们下一步非常迫切的一个目标。因为这样的话，把抗病抗虫的这些性状跟现在的黑番茄结合起来，这样的话减少化学农药的使用，食品安全是第一位的。然后下一步我们就是要考虑提高它的这个产量，就是说在优质在高抗的基础上再去保证产量。随着科技日新月异地向前发展，如今农业已经发生翻天覆地的变化，番茄的种植从传统的露天栽培到塑料大棚，再到现代化的设施农业、植物工厂，不仅摆脱了地理区域、气候环境的束缚，还能节约用地空间，以小面积的地种出高产量的番茄。不仅如此，科学家还利用分子育种技术，使番茄走向定制化的时代。近年来，科学家培育出维生素C、可溶性糖含量比普通番茄高三倍的番茄，还有富含氨基丁酸的番茄，可以减轻精神压力，还能抑制血压升高。如今，番茄历经万年辗转走向世界各地，它的未来必将可期。
未来通过我们的研究，可以让我们吃到既可以放在冰箱里，能放的时间很长，但同时又软糯，口感好的这样的番茄吗？作为番茄育种工作者，我们的目标是想培育出好吃、好种、好卖的三好品种。那么说的好吃的话，是对应着咱们消费者来说，那么关注的是风味、香味、口感，那么好种是对应着生产者来说的，他怎么能种植得高产？怎么能少工、少药？而对于消费者来说那就是好卖，怎么让它品相好，卖成价位高一些，怎样增加它的颜值，这样说的话就是形状更规则，硬度更高一些，这三者的结合，这是育种家需要考量的地方。那么这是品种的一个演变过程，由最初的追求高产、高抗，现在转化到一个品质优先，产量并重，抗性兼顾的一个育种目标，这也使得我们将来培育的品种，是又好吃又高产，而兼顾多抗性，这一直是我们的一个奋斗的一个目标。还有一个非常重要的一点，现代农业发展的一个趋势，大家都要讲求省工省力，那么我们现代最好是机械化的这种操作，对番茄来讲机械化的收获，大面积的生产，这也是农业上的一个非常重要的一个目标。那么我们现在的一个，刚才你讲的这一个很重要的目标，就是把好吃的番茄，往往好吃的番茄它比较软，特别不适合于机械化收获。我们最近的研究就发现，如果把这个果实，你看它都是圆圆的。如果把果实变成方的，它就某种程度上，就可以比较方便装箱，比较适合机械化收获，在装箱运输的过程中，它能够更耐压一些。好，感谢您收看我们今天的《透视新科技》节目！如果您想了解我们更多的节目内容，可以下载央视频收看过往的节目。好，今天的节目就到这儿了，我是胜春，咱们下期节目再见。
