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建功新时代 英才谱新篇丨家蚕基因“代码”解读者夏庆友

2023年02月27日16:17 |
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讲述重庆广大英才听党话、跟党走,矢志爱国奋斗、锐意开拓创新的生动故事,弘扬科学家精神,营造尊重科学、尊重人才的良好社会氛围,人民网重庆频道、重庆发布陆续推出“建功新时代 英才谱新篇”系列报道。本期栏目对话夏庆友,一起聊聊关于养蚕的故事。

科学家名片

夏庆友

西南大学前沿交叉学科研究院生物学研究中心主任、重庆英才·优秀科学家

夏庆友。曾英豪摄

夏庆友。曾英豪摄

我国有着数千年的养蚕历史,丝绸是古代中国最重要的手工产业之一。随着时代的发展,蚕丝制品也在不断寻求突破,创造新的产品,不仅在服装领域,还将向医疗大健康、文创科普等领域发展。夏庆友教授带领团队正往这些方向去努力,并取得了很多标志性的成果。

从事蚕学研究41年,夏庆友教授始终坚持原始创新。他主持了家蚕全基因组计划等重大项目20余项,在家蚕生长发育、免疫抗性、丝蛋白合成等重要研究领域取得了卓越成就,并连续3年入选爱思唯尔“中国高被引学者”,为确立我国蚕学基础研究的世界领先优势做出决定性贡献。

重庆发布:在投身蚕桑领域研究的几十年时间里,印象最深的一件事是什么?最有成就感的研究是什么?

夏庆友:印象最深的应该是,我本科期间画的一张关于“酯酶”的图。

1981年,我刚进入大学,翻看教科书发现书上关于公式、定理等内容,基本上都是外国科学家的名字,很少有中国人的名字。

像蚕桑领域,书中会提到,养蚕缫丝最早起源于中国,至今有4、5000年的历史,但近代科学技术少有提到中国人的贡献。我不服气,也萌生了一个梦想:要把我画的图放进教科书中。

1985年,我在写本科毕业论文的时候,做了一个关于“酯酶”的研究,然后用半透明的绘图纸仔细地描摹,画了很多稿,最后成功将“酯酶”画下来。两年后,这张图被选进了教科书。

后来,从我读博士阶段到参加工作,越来越多的研究成果进入教科书。比如,2008年12月18日,我们团队绘制的“世界首张家蚕基因组精细图谱”向全世界公布,首次成功开发出转基因新型有色茧品种。

再比如,2013年出版的《蚕的基因组》,这本书是对我和团队历经多年研究,完成的家蚕基因组计划的总结,它已经成为这一领域研究工作的纲领和手册,同时这本书也受到许多外国大学教授的关注。

夏庆友工作照。曾英豪摄

夏庆友工作照。曾英豪摄

重庆发布:你的研究重点之一是家蚕基因组,研究它有何重要意义?

夏庆友:从动植物到人类,所有的生命体都有细胞,细胞里有细胞核,而细胞核里主要物质就是基因组,就是遗传信息。

打个比方,一部手机最重要的不是它的外观,而是内部的操作系统,指令代码决定了手机的一切功能。基因就好比代码,但手机的代码基本不会发生变化,基因却会突变,可以说研究基因组就是在解读生物的“代码”,了解本质。

只有解读出这些“代码”,才能了解各类生物千百万年以来的变化、进化到现在的构成,甚至还可以看看人跟猴子的“代码”有多少差别?人跟蚕宝宝到底有多少共同?

落脚到蚕宝宝,我们团队在2003年绘制完成世界上第一张家蚕全基因组框架图,这相当于人类第一次看到家蚕的“代码”;然后到2008年,通过国际合作完成家蚕基因组精细图谱;到2009年完成40个蚕类基因组遗传变异图谱。

有了这些图谱后,就相当于有了一张详细的基因位点地图。科研人员只要按图索骥,就可以快速、精准地找出控制某个性状的目标基因,并鉴定、调控它的优异等位变异。比如,哪些基因组可以抗病、高产,我们就去提取、设计,从而提高蚕茧产量、改善蚕茧品质。

重庆发布:你是西部(重庆)科学城种质创制大科学中心首席科学家,能否给我们读者科普下什么是种质创制?设立该中心对于重庆以及我国的种业有何意义?

夏庆友:像我刚刚说的研究基因组就是在解读“代码”,那么种质创制大科学中心可以比作为规模化地改写遗传“代码”的中心。

种质是一切育种的源头,通过对某一物种进行基因组测序,再分析、研究,找出跟物种各个性状相关的关键基因,并进行规模化筛选与鉴定,培育革命性新品种。创制就是工程化和规模化的创新,自然界原有品种的重现、再现,自然界没有的品种去进行补充和创制。

就比如蚕宝宝,要改写它成千上万个遗传“代码”在实验室是做不了的,有了这个中心,我们可以进行工程化、规模化的改写,从而获得源源不断的新型素材。这些素材可以直接或者间接应用于育种,未来将根据产业发展方向和模式,规模化进行鉴定筛选与品种培育工作。同时,创制出的材料也可为基础研究提供新契机,具有重要科学价值。

重庆发布:种质创制大科学中心现已入驻了哪些物种?未来,该中心有哪些发展计划?

夏庆友:我国主要的农作物品种能够做到自给自足,但面向未来需求的原始创新能力还相对较弱。现在,种质创制大科学中心依托重庆本地资源、产业基础,以及前期研究积累,首批进驻了家蚕、杨树、青蒿3个物种。未来将陆续开展柑橘、水稻、油菜、棉花、马铃薯、甘薯、罗非鱼、茶树、黄连等物质的创制研究。

通过对这12个物种开展规模化、智能化的种质创制,获得更多新型素材,加上不断从野外发现的新素材,从而建立种质资源库。

有了这样一个庞大的种质资源库,我们就可以从中进行选择、培育,从而形成育种中心、专利中心、知识中心。有了这些的积累,最终可以成为产业引导中心,引导种植、加工等等,形成一个产业链。

重庆发布:在你的劳模创新工作室里有很多的优秀人才,对于青年科技人才,特别是专研农业、生物领域的青年人才您有什么建议和嘱托?

夏庆友:党的二十大报告提出,要坚持教育优先发展、科技自立自强、人才引领驱动,加快建设教育强国、科技强国、人才强国,坚持为党育人、为国育才。

正如报告提到的那样,希望我们的学生、青年人要有创新思维。学生总是问我:“夏老师,我要做什么呢?我该研究那个方向呢?”这是不对的,应该要有自己的想法和创新。我最喜欢学生跟我说:“夏老师,我想做什么……”

在本科生阶段,学生需要做的是去找知识、鉴知识、用知识;而到了研究生阶段,应该是去创造知识,去发明新的理念和定律。

我们国家现在如此的重视科技创新和基础研究,我希望也有越来越多的青年人投身科研,特别是基础研究,整个社会能营造起更可持续的科研文化氛围。(许琳珮)

(责编:秦洁、刘政宁)

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