向仲懷：新絲綢之路上的駝鈴

■本刊記者 張文娟

他和他的團(tuán)隊(duì)繪制了世界第一張家蠶基因組框架圖。他和他的團(tuán)隊(duì)成功繪制了世界第一張家蠶基因組精細(xì)圖，同時(shí)繪制了迄今最詳盡、最具應(yīng)用價(jià)值的昆蟲基因組遺傳多態(tài)性圖譜——蠶類基因組變異圖譜，并開發(fā)出我國第一個(gè)轉(zhuǎn)基因新型有色繭實(shí)用蠶品種。

他讓已經(jīng)被排斥在世界蠶業(yè)技術(shù)體系之外的中國重新躋身在舞臺(tái)的聚光燈下，在74歲高齡的今天，他仍然懷揣著讓“21世紀(jì)絲綢之路在中國再創(chuàng)輝煌”的夢(mèng)想。

他是中國工程院院士、農(nóng)業(yè)部蠶桑產(chǎn)業(yè)技術(shù)體系建設(shè)首席科學(xué)家向仲懷——正是在他的帶領(lǐng)下，我國的桑蠶產(chǎn)業(yè)成功擺脫了受制于人的局面。

與家蠶結(jié)下不解之緣

1954年，17歲的向仲懷考入了西南農(nóng)學(xué)院（現(xiàn)西南大學(xué)）蠶桑系，從此，他就與家蠶結(jié)下了不解之緣。

1958年向仲懷畢業(yè)后，選擇了留校教書和開展科研工作。上世紀(jì)50年代，四川省射洪、三臺(tái)等地蠶病流行，大部分家蠶都得病死去，蠶農(nóng)們損失慘重，但卻苦于找不到病因而無法有效抑制蠶病，急得蠶農(nóng)們?nèi)鐭徨伾系奈浵佉话?。?dāng)時(shí)，向仲懷和他的同事們臨危受命，前往一線調(diào)查原因，每天跑蠶房、做實(shí)驗(yàn)、查病因成為向仲懷的必修課，而那個(gè)時(shí)候，條件簡陋的他們僅有一臺(tái)顯微鏡。功夫不負(fù)有心人。4個(gè)多月后的一天，向仲懷終于從一包被遺忘的蠶種里，發(fā)現(xiàn)了蠶病的根源——壁虱寄生在蠶體上，終于化解了困擾蠶農(nóng)們的難題。

1988年，向仲懷申請(qǐng)“桑蠶基因庫”項(xiàng)目研究。該項(xiàng)目整理了自20世紀(jì)40年代以來保存的家蠶基因資源品系及世代記錄資料；建立完善了長達(dá)100余世代的譜系記錄，并收集、引進(jìn)和研究發(fā)現(xiàn)新的突變系，將保存基因系統(tǒng)擴(kuò)充至400個(gè)；建立我國歷史最久、存系最多的家蠶基因庫，初步建立了一套家蠶連鎖分析標(biāo)記基因系統(tǒng)；解決了我國蠶學(xué)研究與產(chǎn)業(yè)發(fā)展的遺傳資源問題。

上世紀(jì)90年代初，隨著現(xiàn)代生物科技的發(fā)展，我國開展家蠶分子生物學(xué)及遺傳工程研究的條件逐步成熟。向仲懷抓住時(shí)機(jī)，建立我國第一個(gè)“桑蠶分子生物學(xué)及遺傳工程研究室”，開展前沿科學(xué)研究。在家蠶基因組研究領(lǐng)域，1995年向仲懷、李振剛等提出“中國家蠶基因組計(jì)劃”，隨后在科學(xué)基金資助下開展家蠶EST研究，并迅速取得突破。

為了家蠶基因組研究，向仲懷甚至三次請(qǐng)辭西南大學(xué)校長職務(wù)，原因是“不想再欠家蠶基因組研究巨債”，他說：“中國是栽桑養(yǎng)蠶、繅絲織綢的發(fā)祥地，絲綢是中國的驕傲，而絲綢的燦爛源于家蠶的奉獻(xiàn)。中國的蠶絲是一個(gè)標(biāo)志性產(chǎn)業(yè)，有5000多年的栽桑養(yǎng)蠶的歷史，桑蠶是我國的重要產(chǎn)業(yè)，目前我國的蠶繭和生絲產(chǎn)量占世界總量的70%，而日本的蠶學(xué)研究一直處于世界領(lǐng)先地位，如果在這方面我們不能占有一席之地，相關(guān)的知識(shí)產(chǎn)權(quán)就會(huì)喪失，產(chǎn)業(yè)發(fā)展就會(huì)受制于人，既愧對(duì)祖先，也愧對(duì)子孫后代。蠶業(yè)科學(xué)不止是一門科學(xué)，還是民族文化的載體。中國最古老的文字——甲骨文，到目前為止能辨認(rèn)的字大概有1200個(gè)，其中和蠶絲有關(guān)的就有200多個(gè)。蠶絲對(duì)中國文化的影響可想而知。作為這個(gè)學(xué)科的研究者，我有責(zé)任把蠶業(yè)科學(xué)發(fā)揚(yáng)光大。校長的行政工作太多，而現(xiàn)在的大學(xué)需要年富力強(qiáng)的人來擔(dān)當(dāng)，當(dāng)校長就不可能全力搞學(xué)術(shù)?！?/p>

當(dāng)了7年大學(xué)校長的向仲懷，最終將全部的精力投入到對(duì)蠶桑的科學(xué)研究工作中來。

完勝日本取得基因組

我國是世界蠶業(yè)發(fā)祥地，有5000多年養(yǎng)蠶史。然而，近百年來，世界蠶絲業(yè)的中心發(fā)生了幾次大的轉(zhuǎn)移：先是從中國轉(zhuǎn)移到歐洲，再從歐洲轉(zhuǎn)移至日本，現(xiàn)代蠶業(yè)技術(shù)體系為日本在20世紀(jì)中葉創(chuàng)建。

2000年后，人類基因組計(jì)劃的完成，功能性基因組的研究，成為科技界國際競爭熱點(diǎn)，家蠶基因測(cè)序更是備受各國關(guān)注。

2001年，以日本為首的國家，召開了一系列家蠶基因組會(huì)議，故意將中國排除在與會(huì)國之外。2003年3月，日本啟動(dòng)了家蠶基因組計(jì)劃。日本要單干，目的是想在國際競爭中處于壟斷地位，搶占知識(shí)產(chǎn)權(quán)。得此消息，時(shí)任西南農(nóng)業(yè)大學(xué)校長的向仲懷意識(shí)到，沒有實(shí)力是沒有發(fā)言權(quán)的，中國必須緊急啟動(dòng)家蠶基因組前期工作，而且要趕在日本之前完成，因?yàn)榭茖W(xué)只有第一，沒有第二。于是向仲懷采用“非常手段”，冒著巨大的風(fēng)險(xiǎn)貸款3000萬，帶領(lǐng)他的團(tuán)隊(duì)同中國科學(xué)院北京基因組研究所合作（北京基因組研究所也投入3000萬），進(jìn)行家蠶基因測(cè)序工作。工作量大，任務(wù)繁重，所有同志一起奮戰(zhàn)，每天工作12~18個(gè)小時(shí)，晚上還要開會(huì)，80天就高質(zhì)量地完成了任務(wù)。2003年10月，中國家蠶基因組框架圖繪制完成。此時(shí)，日本方面還沒有傳出測(cè)序完成的消息。在這場爭奪家蠶基因組的戰(zhàn)役中，中國完勝。

家蠶基因研究不斷收獲碩果

家蠶基因組計(jì)劃的完成，標(biāo)志著我國蠶業(yè)科學(xué)已從傳統(tǒng)的學(xué)科步入現(xiàn)代科學(xué)前沿，從2003年開始，西南大學(xué)家蠶基因組研究團(tuán)隊(duì)先后繪制完成了世界首張家蠶基因組框架圖、家蠶基因精細(xì)圖、高精度遺傳變異圖譜，由此奠定了我國在家蠶基因組研究中的世界領(lǐng)先地位。

我國家蠶基因組生物學(xué)國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室向仲懷牽頭的研究團(tuán)隊(duì)利用家蠶基因組框架圖、精細(xì)圖和全基因組表達(dá)芯片等研究成果，經(jīng)過4年潛心研究，在轉(zhuǎn)基因家蠶及其在素材創(chuàng)新的基礎(chǔ)理論與關(guān)鍵技術(shù)研究、人才培養(yǎng)等方面均取得了新進(jìn)展。

該研究團(tuán)隊(duì)完成了家蠶轉(zhuǎn)基因關(guān)鍵理論及技術(shù)體系的構(gòu)建，建立了高效家蠶轉(zhuǎn)基因技術(shù)體系，其效率居國際領(lǐng)先水平。克隆并鑒定了25個(gè)家蠶重要功能基因，20個(gè)生物反應(yīng)器及素材創(chuàng)新相關(guān)基因和32個(gè)啟動(dòng)子/調(diào)控元件。創(chuàng)制各種轉(zhuǎn)基因素材37個(gè)；申請(qǐng)國家發(fā)明專利17件，獲授權(quán)4項(xiàng)；在國內(nèi)外學(xué)術(shù)刊物上發(fā)表論文27篇。培育獲得的1對(duì)轉(zhuǎn)基因有色繭實(shí)用蠶品種，完成了繅絲、織綢及繭絲性能鑒定，在重慶合川、廣西南寧等地進(jìn)行了試驗(yàn)推廣，平均每飼養(yǎng)一張蠶種較普通的白色繭品種可增加蠶農(nóng)收入1000元左右。

這些研究成果不僅為理解昆蟲表觀遺傳學(xué)調(diào)控提供了重要的參考資料，還將有助于日后科學(xué)家人工掌控家蠶吐絲的粗細(xì)、顏色等各種產(chǎn)絲性能，增加家蠶研究培育的經(jīng)濟(jì)價(jià)值，提升絲綢制品品質(zhì)。

目前，家蠶基因組研究重點(diǎn)正在向關(guān)心農(nóng)民的方向轉(zhuǎn)化，將通過改造家蠶基因，使其能抵抗各種病毒，提高存活率，方便蠶農(nóng)粗放養(yǎng)殖。同時(shí)，基因研究還發(fā)現(xiàn)，家蠶基因突變后與人類某些疾病基因，如心臟病、癲癇、肥胖癥極為相似，這樣就可以對(duì)突變的家蠶基因使用藥物并檢查藥效，篩選出效果好的藥物，從而推測(cè)藥品對(duì)人類病毒基因治療的有效性，對(duì)醫(yī)療研究的發(fā)展也將起到推動(dòng)作用。

讓絲路駝鈴再度唱響

如今，74歲高齡的向仲懷院士仍然堅(jiān)持工作，推動(dòng)國家重大研究任務(wù)和學(xué)科前沿性課題。在向仲懷看來，家蠶不僅是用來制桑蠶絲，或者制作真絲衣服，它渾身都是寶。他說，桑樹由于其環(huán)境適應(yīng)力強(qiáng)，可以大規(guī)模運(yùn)用在干旱、半干旱地帶，起到“生態(tài)植被修復(fù)”的作用。比如說，重慶黔江地區(qū)就是用桑樹來治理石漠化的。他更是指出，家蠶所吐出來的蛋白可以制作合成藥，并用于防治豬瘟、雞瘟等。據(jù)了解，向仲懷的團(tuán)隊(duì)現(xiàn)在正在進(jìn)行這種疫苗的實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)成功后就可以進(jìn)行試用。

向仲懷最喜歡的歌是《絲路駝鈴》，這首由他填詞的歌曲，很是吸引人的眼球：“駝鈴叮當(dāng)，原野唱響，絲綢古道，笛聲悠揚(yáng)，一條中華文明的彩帶織就了人類的夢(mèng)想……花綾蟬衣，日月同彰，帛書萬卷，科技之光，絲路駝鈴再度唱響，蠶絲之光弘揚(yáng)天下……”這首歌唱出了向仲懷的心聲，而正是在向仲懷等一批蠶業(yè)科學(xué)工作者的引領(lǐng)下，我國家蠶基因研究成果已惠及蠶業(yè)。我國蠶業(yè)科學(xué)家以現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)“重建21世紀(jì)絲綢之路”的宏偉目標(biāo)正在實(shí)現(xiàn)。