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一条小小家蚕,撬动万亿商场

admin 2019-07-26 263人围观 ,发现0个评论

一张小小的芯片,正引发多国角力,波诡云谲。

事实上,要害工业的竞赛,在国际大舞台上,总是你方唱罢我登台。一条小小的家蚕,也曾引发一场没有硝烟的“战役”。

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在科研范畴中,跨国协作早已成为趋势。尤其是面临严重课题,往往需求会聚全球范畴内的顶尖科学家及资源,白手起家,以启山林。

回国不久的夏庆友接到了一个让他震动无比的音讯:本来待与日本一同展开的家蚕基因组方案,被日方单方面间断,而且对方在政府的支撑下,已独自展开家蚕基因组研讨长达3个月。

看似平铺直叙的小家蚕,为什么会让国际协作形如一纸空文?

回溯发生在2003年的这起家蚕基因抢夺战的原因,夏庆友指出,家蚕可视遗传性状丰厚,基因组巨细适宜,对害虫防治等具有重要使用价值,因而一早被确定为鳞翅目昆虫基因组方案代表生物。作为工业和科研重要支撑的生物和基因资源,一直是国际资源抢夺的要点。

具体到工业,我国桑蚕业有着悠长的前史。栽培桑树能够追溯到7000年前,养蚕则有5000多年的前史。在距今几千年的商代甲骨文中,就有桑和蚕的记载。各个朝代的文献记载更是浩太平鸟如繁星。“系条采春桑,采叶何纷繁。”“五亩之宅,树之以桑,五十者能够衣帛矣。”最闻名的还有李商隐的“春蚕到死丝方尽,蜡炬成灰泪始干。”

能够说,桑和蚕是国际人民对华夏文明最早的认同。及至汉代大外交家张骞出使西域,打造了蜚声国际的丝绸之路,敞开了华夏文明傲立国际潮头的前史,并演化成为今日“一带一路”的重要文明基因。

改革开放初期,桑蚕及丝绸业更承当了国家出口换汇的重要功用,对经济展开有不行代替的效果。在1984至1994年,丝绸业迎来展开的十年黄金期,一度逾越日本重回国际第一。到了21世纪初,我国作为国际蚕丝出产中心,蚕茧和生丝产量约占国际总量的70%,国内出产总值近100亿美元,丝绸工业年产量达700亿元。桑蚕业,成了一端连着国际商场,一端连着乡梓情缘的重要工业,在我国的文明和经济上都有着重要意义。

可是,虽然我国丝绸产量大,但整个20世纪,国际桑蚕业的霸主位置简直都由日本牢牢占有,而国际蚕业首要技能系统也由日本在20世纪中叶创立。2003年,日本更是首先敞开了家蚕基因组方案,并方案由此创始“由日本动身的丝绸之路”,将该年度命名为“日本丝绸之路元年”。

蚕桑业自身巨大的经济效益和社会效益,让科研界的竞赛愈加白热化。

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新旧世纪之交,正是基因组研讨的高光时刻。

与曼哈顿原子弹方案、阿波罗方案并称为20世纪三大科学方案的国际人类基因组方案,宣告完结。尔后,经过破解基因的奥妙来促进生命科学和工业展开,成为学界的热潮。

面临日本的抢跑,夏庆友及团队面临的挑选只需两个:要么眼睁睁看着日本完结家蚕基因组结构图,继续掌控基因知识产权,把握工业的自动权,让“丝绸之路”之名旁落;要么抢在日本前拿出效果!

项目组找到了华大基因,寻求援助。此前,华大基因现已完结人类基因组方案1%测序作业和水稻基因组,具有老练安稳的基因组测序才能和国际领先的拼装拼接技能。尤其是在水稻基因组上,相同面临来自日本科研人员的竞赛,华大基因成功地用更短时刻完结了结构图,并首先在《Science》封面宣告研讨效果。

(北京华大基因研讨中心原址)

得知家蚕基因组项意图现状,华大基因义无反顾地参加,与以夏庆友为代表的西南大学(一条小小家蚕,撬动万亿商场原西南农业大学)科研团队一同,破釜沉舟,让我国从头把握桑蚕业的话语权。华大基因调动了80%以上的职工,积极参与到项目中,不只在测序拼装、信息剖析等方面供给专业支撑,还一条小小家蚕,撬动万亿商场自动承当了项目所需总经费的一半,约3000万巨资。

时不我与,我国家蚕基因组方案立刻发动。

2003年,正是非典暴虐、人心惶惶的时分。在间隔小汤山医院不到30公里的北京华大基因研讨中心,项目组400多名作业人员万众一心,超常规支付,抢时刻,赶进展,每天从早上9点开端,清晨2点完毕。没有节假日,来不及歇息。

(夏庆友(中)与家蚕项目组部分成员)

功夫不负有心人。项目组终究完结了550万的测序反响,每个测序反响所取得的均匀测序长度为610碱基,比原方案家蚕基因组测序一条小小家蚕,撬动万亿商场完结的日子提早了5天,更成功抢在日本之前!不久后,我国正式宣告:在国际上首先制造完结家蚕基因组结构图。

这是我国科学家继完结人类基因组1%测序作业、水稻基因组结构图和精密图之后,向人类奉献的第三大基因组研讨效果,也是树立21世纪丝绸之路的起点和里程碑。

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“科学技能是第一出产力。”30多年过去了,当年邓小平在会晤捷克斯洛伐克总统胡萨克时宣告的重要结论,依然振聋发聩,在桑蚕工业上得到了充沛证明。

“基因组完结后,整个桑蚕业便是彻底不相同的新天地。”回望当年白热化的竞赛,夏庆友慨叹。结构图之后,他和团队继续完结了家蚕精密图、高精度遗传变异图谱的构建。家蚕成为完结基因组学研讨“三部曲”的少量代表物种之一。我国桑蚕研讨及工业使用由此跨入全新阶段。

有了结构图和精密图,就相当于有了一张具体的基因位点地图,科研人员只需按图索骥,就能够快速、精准地找出操控某个性状的方针基因,并判定、调控它的优异等位变异。夏庆友带领团队与国内多家组织协作,展开了家蚕功用基因组研讨,瞄准蚕丝蛋白组成、免疫与疾病抵抗性、反常发育、性别决议等重要生物学和经济学性状,解析机理、寻觅靶标、完结调控。十多年来,研讨进程汹涌澎湃,研讨效果蜚声中外。

其中极受重视的是,团队经过基因组修改,对丝蛋白进行了基因重组,并让蚕宝宝吐出人工组成丝蛋白。这是国际上初次完结人工规划的蛋白纤维在活体生物中组成,有着极其重要的使用价值。经过改进的桑蚕丝,用来制造织物,既能坚持桑蚕丝的舒适感,又像棉衣相同好打理;用来制造面膜,吸水性更强,更有利于皮肤吸收养分;更为重要的是,人工组成的丝蛋白,未来或许广泛使用于生物工程中。

而在间隔西南大学50多公里的大庙镇三品村,布满的桑林园,也在夏庆友和团队的尽力下,焕发了不相同的生机。从2010年开端,团队就在这儿进行了一系列新的测验,向工业链的上游探究。

团队在2013年完结了桑树基因组的测序,并在此基础上,将桑叶、桑树枝研制成蚕饲料,调配出不同口味的配方,满意不同种类和发育阶段的蚕宝宝。让人惊喜的是,喂食饲料的蚕茧质量优秀。科研人员还能经过调整饲料成分,操控蚕茧质量,从而进步丝绸产质量量。人工饲料的另一个优势是喂食次数少,一个人就能轻松完结传统形式下十个人的作业效率。

现在,我国的桑蚕业产量已近4000亿,较基因组方案完结前增长了近6倍。跟着更多新技能的研制及使用,未来桑蚕业将不再局限于传统丝绸业,而是向美容化装、生物资料、国防军工、蛋白质出产等范畴拓宽,推进我国高新技能工业的展开。

“未来,这将是个上万亿的工业商场。”夏庆友笃信。

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自20世纪下半叶超一条小小家蚕,撬动万亿商场越日本以来,我国一直是国际上最大的蚕茧和生丝出产国和出口国。但跟着城镇化的加速,土地本钱和人力本钱不断上涨,仍旧遵从传统方法的桑蚕业,日渐损失吸引力。“本年我国桑蚕业以10%-20%左右的速度在削减,假如没有新技能、新形式,远景堪忧。”夏庆友称。

遐想当年,日本传统桑蚕业跟着城镇化的日渐高潮,走出了一条逐步向下的曲线,拱手让出“桑蚕大国”的王座,至今工业逐步式微。前事不忘,后事之师。防止重走日本的老路,只需问道工业晋级。

2006年,国家发动了“东桑西移”战略,逐步把蚕茧主产区从东部地区向西部地区搬运。得益于科研技能的牵引,我国桑蚕业全球化布局日趋活泼,乃至已逐步往泰国、缅甸、印度、乌兹别克斯坦、哈萨克斯坦等国家搬迁,成为“一带一路”中首先走出去的前锋工业。

工业搬迁带来一系列新的问题:种类和养殖方法是否适宜、蚕茧质量怎么提高、病害怎么防治……这些,都要靠生物学来处理。而基因,是最好的切入点。

夏庆友以为,未来桑蚕业的可继续展开必定走向集约化、机械化和智能化。得益于基因组研讨的效果,他和团队专心于家蚕免疫学、反常发育、丝蛋白、饲料化等方面的研讨,在十多年的继续立异中,坚持了国际一流的科研水平,为工业未来的展开做好了重要的预备。

在人工饲料养殖家蚕的基础上,夏庆友和团队创始了多层养殖方法,以便充沛利用空间,节省土地资源,为传统养蚕业注入了新生机。本年3月,他们研制出了全自动化养蚕机,完结了养蚕全流程的自动化,一起凭借大数据进行智能决议计划,真实完结高效低本钱养殖家蚕。这些效果也得到了包含央视《走近科学》等在内的很多媒体渠道的报导,为越来越多人所熟知。

“繁霜尽是心头血,洒向千峰秋叶丹。”一代又一代科研人擎起崇奉,永不止息地求索,不只让21世纪的丝绸之路焕发了新的光荣,更不断推进国际的轴心,向着这个五千年的文明古国搬运。

关于家蚕的故事,才刚刚开端。

(责编:赵春晓、吕骞)
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