建功新時代 英才譜新篇丨家蠶基因“代碼”解讀者夏慶友
講述重慶廣大英才聽黨話、跟黨走,矢志愛國奮斗、銳意開拓創新的生動故事,弘揚科學家精神,營造尊重科學、尊重人才的良好社會氛圍,人民網重慶頻道、重慶發布陸續推出“建功新時代 英才譜新篇”系列報道。本期欄目對話夏慶友,一起聊聊關於養蠶的故事。
科學家名片
夏慶友
西南大學前沿交叉學科研究院生物學研究中心主任、重慶英才·優秀科學家
夏慶友。曾英豪攝
我國有著數千年的養蠶歷史,絲綢是古代中國最重要的手工產業之一。隨著時代的發展,蠶絲制品也在不斷尋求突破,創造新的產品,不僅在服裝領域,還將向醫療大健康、文創科普等領域發展。夏慶友教授帶領團隊正往這些方向去努力,並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,在家蠶生長發育、免疫抗性、絲蛋白合成等重要研究領域取得了卓越成就,並連續3年入選愛思唯爾“中國高被引學者”,為確立我國蠶學基礎研究的世界領先優勢做出決定性貢獻。
重慶發布:在投身蠶桑領域研究的幾十年時間裡,印象最深的一件事是什麼?最有成就感的研究是什麼?
夏慶友:印象最深的應該是,我本科期間畫的一張關於“酯酶”的圖。
1981年,我剛進入大學,翻看教科書發現書上關於公式、定理等內容,基本上都是外國科學家的名字,很少有中國人的名字。
像蠶桑領域,書中會提到,養蠶繅絲最早起源於中國,至今有4、5000年的歷史,但近代科學技術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,我在寫本科畢業論文的時候,做了一個關於“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,首次成功開發出轉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多年研究,完成的家蠶基因組計劃的總結,它已經成為這一領域研究工作的綱領和手冊,同時這本書也受到許多外國大學教授的關注。
夏慶友工作照。曾英豪攝
重慶發布:你的研究重點之一是家蠶基因組,研究它有何重要意義?
夏慶友:從動植物到人類,所有的生命體都有細胞,細胞裡有細胞核,而細胞核裡主要物質就是基因組,就是遺傳信息。
打個比方,一部手機最重要的不是它的外觀,而是內部的操作系統,指令代碼決定了手機的一切功能。基因就好比代碼,但手機的代碼基本不會發生變化,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。
隻有解讀出這些“代碼”,才能了解各類生物千百萬年以來的變化、進化到現在的構成,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,這相當於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,就相當於有了一張詳細的基因位點地圖。科研人員隻要按圖索驥,就可以快速、精准地找出控制某個性狀的目標基因,並鑒定、調控它的優異等位變異。比如,哪些基因組可以抗病、高產,我們就去提取、設計,從而提高蠶繭產量、改善蠶繭品質。
重慶發布:你是西部(重慶)科學城種質創制大科學中心首席科學家,能否給我們讀者科普下什麼是種質創制?設立該中心對於重慶以及我國的種業有何意義?
夏慶友:像我剛剛說的研究基因組就是在解讀“代碼”,那麼種質創制大科學中心可以比作為規模化地改寫遺傳“代碼”的中心。
種質是一切育種的源頭,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的關鍵基因,並進行規模化篩選與鑒定,培育革命性新品種。創制就是工程化和規模化的創新,自然界原有品種的重現、再現,自然界沒有的品種去進行補充和創制。
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、規模化的改寫,從而獲得源源不斷的新型素材。這些素材可以直接或者間接應用於育種,未來將根據產業發展方向和模式,規模化進行鑒定篩選與品種培育工作。同時,創制出的材料也可為基礎研究提供新契機,具有重要科學價值。
重慶發布:種質創制大科學中心現已入駐了哪些物種?未來,該中心有哪些發展計劃?
夏慶友:我國主要的農作物品種能夠做到自給自足,但面向未來需求的原始創新能力還相對較弱。現在,種質創制大科學中心依托重慶本地資源、產業基礎,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、黃連等物質的創制研究。
通過對這12個物種開展規模化、智能化的種質創制,獲得更多新型素材,加上不斷從野外發現的新素材,從而建立種質資源庫。
有了這樣一個龐大的種質資源庫,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,最終可以成為產業引導中心,引導種植、加工等等,形成一個產業鏈。
重慶發布:在你的勞模創新工作室裡有很多的優秀人才,對於青年科技人才,特別是專研農業、生物領域的青年人才您有什麼建議和囑托?
夏慶友:黨的二十大報告提出,要堅持教育優先發展、科技自立自強、人才引領驅動,加快建設教育強國、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、青年人要有創新思維。學生總是問我:“夏老師,我要做什麼呢?我該研究那個方向呢?”這是不對的,應該要有自己的想法和創新。我最喜歡學生跟我說:“夏老師,我想做什麼……”
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,應該是去創造知識,去發明新的理念和定律。
我們國家現在如此的重視科技創新和基礎研究,我希望也有越來越多的青年人投身科研,特別是基礎研究,整個社會能營造起更可持續的科研文化氛圍。(許琳珮)
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