近日，西南大學前沿交叉學科研究院生物學研究中心（以下簡稱中心）趙萍教授課題組在我國頂級昆虫學學術期刊《昆虫科學》上發表論文，解析了氨基酸信號在蛋白翻譯水平調控絲蛋白合成的分子機制，為創制高絲量種質資源提供了新策略。

除發表論文外，中心的“寶貝”還不少。自2018年成立以來，中心現擁有重慶市蠶絲纖維新材料工程技術研究中心、蠶桑功能基因組與生物技術重慶市工程實驗室等研究平台。4月16日，記者走進中心一探究竟。

研發桑葉飼料化、全自動化養蠶機

現代養蠶有了“黑科技”

“你小時候肯定也養過蠶吧？是不是常常因為摘不到新鮮桑葉來喂蠶感到煩惱？”走進中心實驗室，家蠶團隊副教授沈關望拿出一個白色的盒子向記者展示。隻見盒子裡整齊地碼著黑色片狀物，每一片上面都趴著五六條細小的蠶。

“這些黑色片狀物是我們自主研發的人工養蠶飼料，可以代替桑葉。”沈關望說，傳統養蠶存在季節性，一般是5月至10月才有新鮮桑葉，因此，傳統的家蠶養殖也就僅限於這半年時間，加上採桑需要大量勞動力，極大限制了蠶絲產業的發展。其次，由於桑葉無法全部消毒，導致家蠶在養殖過程中極易生病。此外，家蠶吐絲結繭過程中，會積累和滋生大量微生物，即使后期通過高溫消毒滅殺，也無法消除其中含有的致敏物質。

那能否研發人工飼料喂養家蠶？從2008年起，團隊開始進行桑葉飼料化研究。通過不斷試驗，2018年，團隊為蠶寶寶研制出了包含桑葉粉、豆粕粉、玉米粉以及30多種特殊成分的專用飼料，不僅大大降低了桑葉用量、省去了採摘桑葉的體力勞動，而且配方均衡，可以滿足不同品種、不同年齡段蠶寶寶的營養需求。

“用人工飼料喂養蠶寶寶，還可大幅度減少喂養次數，原來10個人的工作量，現在一個人就能完成。”沈關望說。

在此基礎上，2019年3月，團隊又研發了全自動化養蠶機，從飼料加工、養蠶添食，到除沙、上簇收繭，全部流程都實現了自動化、機械化，同時利用大數據進行智能決策，真正實現高效、低成本養蠶。

如今，這些養蠶“黑科技”已在位於永川區的“現代蠶桑產業仙龍基地”應用。在這裡，蠶房被打造成10萬級無菌恆溫恆壓控濕空間，通過自動導引運輸小車，一摞摞放置蠶寶寶的飼養盤被運送到自動投喂系統，由桑葉粉、玉米粉、豆粕粉等原料合成的人工飼料通過無人設備投喂給蠶寶寶，每台無人投喂機可同時投喂2萬隻蠶。

在這個4000平方米的養蠶基地，可以實現全年無間斷養蠶，年養蠶最高可達1000盒，產繭40噸。目前，該基地主要生產的藥用僵蠶是100多種藥物的原材料，年產量達100噸，產值近2000萬元。

自主研發家蠶胚胎自動注射儀和熒光自動篩選儀

種質創制有了共性技術儀器

很多人都見過白色的蠶繭，在中心實驗室，家蠶創制團隊研究人員王峰博士卻搬出了金黃色、肉色、粉紅色、鏽色、綠色的蠶繭。

“蠶寶寶織繭時吐出的這些天然彩色繭絲，不僅因色彩斑斕更受青睞，還具有更強的抗菌、抗氧化、防紫外線等優越性能，具有重要的開發利用價值。”王峰說，家蠶研究走到今天，已經能通過基因新技術，培育出抗病強、產量高、吐絲多的新蠶品種。

他舉例說，比如定點刪除絲腺中與離子運輸相關的基因，可增強家蠶絲腺裡的離子濃度，讓蠶絲在繅絲過程中不容易斷﹔把水母身上發紅色熒光蛋白的基因，整合到蠶寶寶的身體裡，可以使它吐出粉紅色的絲，結出粉色蠶繭。

蠶繭和蠶絲能有這些突破，和先進的技術設備分不開。2022年4月，經過多年的系統設計和技術攻關，中心自主研發的首台家蠶胚胎自動注射儀和熒光自動篩選儀投入使用，打破了過去這兩種設備長期被國外壟斷的局面。

“過去，這兩項工作都需要大量的人工，效率也不高。”中心副主任侯勇介紹，通過家蠶胚胎自動注射儀，可以把復雜的人工注射變成機械化操作，既不再依賴固定的人力，也大大提高了工作效率。同樣，以前專業人員在往家蠶胚胎注射完DNA后，還需要在顯微鏡下一個個檢查是否注射成功。如今，有了熒光自動篩選儀器，機器會自動識別胚胎裡發出的熒光，來辨別是否注射成功。

更難得的是，這兩台機器因為有共性技術，不僅僅適用於家蠶，今后，如魚和蜜蜂等小型動物類的種質創制也可以使用。

瞄准長江上游種質創制

摸清“家底”加強保護

“以新質生產力引領農業強國建設，必須提升前沿農業科技水平。”在中心主任夏慶友教授看來，前沿農業科技是以現代生物技術、信息技術、工程技術、人文社會科學技術交叉融合為特征的“大農科”，以跨領域、高技術融合為特征，正如家蠶研究一樣，涉及到信息工程、基因編輯、合成生物學等顛覆性技術。為此，從2020年起，中心也將目光瞄准長江上游種質創制。

什麼是種質創制？“簡單地講，就是利用基因編輯等先進技術，在短時間內大規模創制生物新型素材，並進行規模化篩選與鑒定，培育革命性新品種，支撐產業轉型升級。”夏慶友解釋說，種質創制是農業領域的“芯片”，是確保中國人把飯碗端在自己手裡的核心關鍵。

夏慶友介紹，長江上游（西部地區）分布有非常豐富的動植物資源，中國大約70%的物種來源於長江上游，其中包含不少珍稀、瀕危物種，比如崖柏、油桐等，隻在長江上游一帶存在。因此，摸清長江上游的種質資源“家底”，並對其加強保護，是非常必要的一項基礎工作。

在搜集保存這些物種的基礎上，中心和西部（重慶）科學城種質創制大科學中心科研團隊將進行品種、種質資源的創新工作。

新重慶-重慶日報記者 李志峰

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