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家蠶基因“代碼”解讀者夏慶友

http://www.texnet.com.cn/ 2023-02-20 08:55:26 來源:重慶發(fā)布

  我國有著數(shù)千年的養(yǎng)蠶歷史,絲綢是古代中國最重要的手工產(chǎn)業(yè)之一。隨著時代的發(fā)展,蠶絲制品也在不斷尋求突破,創(chuàng)造新的產(chǎn)品,不僅在服裝領(lǐng)域,還將向醫(yī)療大健康、文創(chuàng)科普等領(lǐng)域發(fā)展。夏慶友教授帶領(lǐng)團隊正往這些方向去努力,并取得了很多標志性的成果。

  從事蠶學研究41年,夏慶友教授始終堅持原始創(chuàng)新。他主持了家蠶全基因組計劃等重大項目20余項,在家蠶生長發(fā)育、免疫抗性、絲蛋白合成等重要研究領(lǐng)域取得了卓越成就,并連續(xù)3年入選愛思唯爾“中國高被引學者”,為確立我國蠶學基礎(chǔ)研究的世界領(lǐng)先優(yōu)勢做出決定性貢獻。

  在投身蠶桑領(lǐng)域研究的幾十年時間里,印象最深的一件事是什么?最有成就感的研究是什么?

  印象最深的應(yīng)該是,我本科期間畫的一張關(guān)于“酯酶”的圖。

  1981年,我剛進入大學,翻看教科書發(fā)現(xiàn)書上關(guān)于公式、定理等內(nèi)容,基本上都是外國科學家的名字,很少有中國人的名字。

  像蠶桑領(lǐng)域,書中會提到,養(yǎng)蠶繅絲最早起源于中國,至今有4、5000年的歷史,但近代科學技術(shù)少有提到中國人的貢獻。我不服氣,也萌生了一個夢想:要把我畫的圖放進教科書中。

  1985年,我在寫本科畢業(yè)論文的時候,做了一個關(guān)于“酯酶”的研究,然后用半透明的繪圖紙仔細地描摹,畫了很多稿,最后成功將“酯酶”畫下來。兩年后,這張圖被選進了教科書。

  后來,從我讀博士階段到參加工作,越來越多的研究成果進入教科書。比如,2008年12月18日,我們團隊繪制的“世界首張家蠶基因組精細圖譜”向全世界公布,首次成功開發(fā)出轉(zhuǎn)基因新型有色繭品種。

  再比如,2013年出版的《蠶的基因組》,這本書是對我和團隊歷經(jīng)多年研究,完成的家蠶基因組計劃的總結(jié),它已經(jīng)成為這一領(lǐng)域研究工作的綱領(lǐng)和手冊,同時這本書也受到許多外國大學教授的關(guān)注。

  你的研究重點之一是家蠶基因組,研究它有何重要意義?

  從動植物到人類,所有的生命體都有細胞,細胞里有細胞核,而細胞核里主要物質(zhì)就是基因組,就是遺傳信息。

  打個比方,一部手機最重要的不是它的外觀,而是內(nèi)部的操作系統(tǒng),指令代碼決定了手機的一切功能?;蚓秃帽却a,但手機的代碼基本不會發(fā)生變化,基因卻會突變,可以說研究基因組就是在解讀生物的“代碼”,了解本質(zhì)。

  只有解讀出這些“代碼”,才能了解各類生物千百萬年以來的變化、進化到現(xiàn)在的構(gòu)成,甚至還可以看看人跟猴子的“代碼”有多少差別?人跟蠶寶寶到底有多少共同?

  落腳到蠶寶寶,我們團隊在2003年繪制完成世界上第一張家蠶全基因組框架圖,這相當于人類第一次看到家蠶的“代碼”;然后到2008年,通過國際合作完成家蠶基因組精細圖譜;到2009年完成40個蠶類基因組遺傳變異圖譜。

  有了這些圖譜后,就相當于有了一張詳細的基因位點地圖??蒲腥藛T只要按圖索驥,就可以快速、精準地找出控制某個性狀的目標基因,并鑒定、調(diào)控它的優(yōu)異等位變異。比如,哪些基因組可以抗病、高產(chǎn),我們就去提取、設(shè)計,從而提高蠶繭產(chǎn)量、改善蠶繭品質(zhì)。

  你是西部(重慶)科學城種質(zhì)創(chuàng)制大科學中心首席科學家,能否給我們讀者科普下什么是種質(zhì)創(chuàng)制?設(shè)立該中心對于重慶以及我國的種業(yè)有何意義?

  像我剛剛說的研究基因組就是在解讀“代碼”,那么種質(zhì)創(chuàng)制大科學中心可以比作為規(guī)?;馗膶戇z傳“代碼”的中心。

  種質(zhì)是一切育種的源頭,通過對某一物種進行基因組測序,再分析、研究,找出跟物種各個性狀相關(guān)的關(guān)鍵基因,并進行規(guī)?;Y選與鑒定,培育革命性新品種。創(chuàng)制就是工程化和規(guī)模化的創(chuàng)新,自然界原有品種的重現(xiàn)、再現(xiàn),自然界沒有的品種去進行補充和創(chuàng)制。

  就比如蠶寶寶,要改寫它成千上萬個遺傳“代碼”在實驗室是做不了的,有了這個中心,我們可以進行工程化、規(guī)?;母膶懀瑥亩@得源源不斷的新型素材。這些素材可以直接或者間接應(yīng)用于育種,未來將根據(jù)產(chǎn)業(yè)發(fā)展方向和模式,規(guī)模化進行鑒定篩選與品種培育工作。同時,創(chuàng)制出的材料也可為基礎(chǔ)研究提供新契機,具有重要科學價值。

  種質(zhì)創(chuàng)制大科學中心現(xiàn)已入駐了哪些物種?未來,該中心有哪些發(fā)展計劃?

  我國主要的農(nóng)作物品種能夠做到自給自足,但面向未來需求的原始創(chuàng)新能力還相對較弱。現(xiàn)在,種質(zhì)創(chuàng)制大科學中心依托重慶本地資源、產(chǎn)業(yè)基礎(chǔ),以及前期研究積累,首批進駐了家蠶、楊樹、青蒿3個物種。未來將陸續(xù)開展柑橘、水稻、油菜、棉花、馬鈴薯、甘薯、羅非魚、茶樹、黃連等物質(zhì)的創(chuàng)制研究。

  通過對這12個物種開展規(guī)?;?a target="_blank" href="/key-智能化-1.html">智能化的種質(zhì)創(chuàng)制,獲得更多新型素材,加上不斷從野外發(fā)現(xiàn)的新素材,從而建立種質(zhì)資源庫。

  有了這樣一個龐大的種質(zhì)資源庫,我們就可以從中進行選擇、培育,從而形成育種中心、專利中心、知識中心。有了這些的積累,最終可以成為產(chǎn)業(yè)引導中心,引導種植、加工等等,形成一個產(chǎn)業(yè)鏈。

  在你的勞模創(chuàng)新工作室里有很多的優(yōu)秀人才,對于青年科技人才,特別是專研農(nóng)業(yè)、生物領(lǐng)域的青年人才您有什么建議和囑托?

  黨的二十大報告提出,要堅持教育優(yōu)先發(fā)展、科技自立自強、人才引領(lǐng)驅(qū)動,加快建設(shè)教育強國、科技強國、人才強國,堅持為黨育人、為國育才。

  正如報告提到的那樣,希望我們的學生、青年人要有創(chuàng)新思維。學生總是問我:“夏老師,我要做什么呢?我該研究那個方向呢?”這是不對的,應(yīng)該要有自己的想法和創(chuàng)新。我最喜歡學生跟我說:“夏老師,我想做什么……”

  在本科生階段,學生需要做的是去找知識、鑒知識、用知識;而到了研究生階段,應(yīng)該是去創(chuàng)造知識,去發(fā)明新的理念和定律。

  我們國家現(xiàn)在如此的重視科技創(chuàng)新和基礎(chǔ)研究,我希望也有越來越多的青年人投身科研,特別是基礎(chǔ)研究,整個社會能營造起更可持續(xù)的科研文化氛圍。

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