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这场中日“家蚕基因”科技战,他如何带领团队走向胜利?
作者:  重庆晨报     发布日期:  2019-08-23 15:52:47     

在西南大学3000平方米左右的世界最大的家蚕基因库里,共有30多间蚕室保存着740余个家蚕基因系统覆盖了全世界90%左右的家蚕基因,这是中国工程院院士向仲怀带领团队一手建立的。


向仲怀

中国工程院院士,国际著名蚕学家,我国蚕业科学界唯一的院士和国家蚕桑产业技术体系第一任首席科学家。他带领团队完成了世界首张家蚕基因组框架图等三大基因组成果,建成了全球最大家蚕基因库,建立了现代蚕桑产业技术体系。

家蚕国际会议不邀请中国

中国作为蚕丝业的发祥地,有着数千年的栽桑养蚕的历史。但数百年来,世界蚕丝业的中心却发生了几次大的转移,现代蚕业的技术体系建立于日本。

2001年8月,日本组织在法国里昂召开了国际鳞翅目昆虫基因组计划筹备会,宣布家蚕基因组国际合作组织开始启动。在当时,中国蚕丝产量占世界总量70%,却没有被邀请参会。这也意味着,家蚕基因组计划的国际合作不会有中国。

桑蚕是我国的重要产业,如果在这方面不能占有一席之地,相关的知识产权就会丧失,产业发展就会受制于人。而早在人类基因组公布的前5年,向仲怀院士和中国科技大学的教授就提出了家蚕基因组计划的设想。

于是,在2002年中国水稻基因组框架图完成后不久,向仲怀院士联合多位院士发表了《院士建议》,呼吁尽快启动中国家蚕基因组计划。

成果丰硕日本主动来和谈

在得知筑波会议即将召开之后,向仲怀及其团队一边呼吁家蚕基因组计划应开展国际合作,一边也在加强自身的实力以增加话语权。EST(基因表达序列标签)是基因编码蛋白质的序列,相当于基因的身份证,因此EST分析是实施基因组测序特别是功能基因分析的重要基础。

当时,向仲怀毅然决定迅速启动了家蚕EST测序研究,在短时间内完成了10万条,而当时其他国家一共才完成3万多条。

不仅如此,西南大学的科研人员还完成了包括家蚕丝腺、胚胎、脂肪体、血液等在内的家蚕主要发育时期和组织、器官的EST分析,数量和覆盖度都排在第一位。

当中国在筑波会议上发布这一成果时,各国专家都大为震惊。

鉴于此,日本方面表示出十分积极的态度,最后达成协议,确定由日本和中国牵头,开展家蚕基因组框架图的绘制工作,双方各完成工作任务的一半,并决定在2004年底前完成家蚕基因组序列。

会后,国际家蚕基因组计划协作委员会成立,中日各有两位科学家当选为委员会成员,中国正式加入了国际家蚕基因组计划。

然而在2003年3月,日本却单方面启动了家蚕基因测序的工作,并且提出集中全日本优势,要以家蚕基因组计划开创“由日本发出的丝绸之路”。

中国有了前期研究,日本科学家主动邀请中国科学家合作。然而,时隔不久,日本又拒绝了合作,这也说明了家蚕基因测序的重要性。

中国家蚕基因组计划启动

当时,日本政府投入50亿日元作为专项投入,中国究竟如何做选择?

2003年5月18日,经历了一个多月的无数次的研究讨论和反复权衡后,向仲怀院士和其他几位教授做出最终的决定——立即启动中国家蚕基因组计划。

在向仲怀看来,这次背水一战,只能赢不能输。日本计划两年时间完成,中国要干就要做到你赶不了我。基础科研只有第一没有第二。

项目启动,第一个难题就是资金。向仲怀的团队拿出了实验室全部家底1000万元作为启动资金,后来又和华大基因达成协议,双方各投入3000万元用于项目。


基因库养殖的家蚕

共建21世纪“丝绸之路”

启动资金充足后,时间就成了决定胜负的关键因素。

在当时,由各方抽调青年教师和研究生组成了10人攻关队伍,100天就完成了基因测序工作。为了早日突破,在北京的科研人员平均每天工作十四五个小时。

向院士介绍,当时国际上承认的基因框架序列的要求是重复5倍,而家蚕基因测序设计的覆盖倍数为6,即对家蚕的DNA进行6次重复测序。他的团队比原计划提前5天测完了所需要的数据,共完成550万个测序反应。

随后,家蚕基因组在重庆向世界宣布了研究成果后,不仅加拿大、美国、丹麦等国家的有关科研机构和院校发来贺电,还希望合作。日本也在震惊之余,立即派出考察团到重庆,寻求再次合作。

在2003年12月,中日家蚕基因组谈判第一次会议上,对于日本发出的合作邀请,向仲怀坚信,国际合作让大家获利,双方应在竞争中合作,一起发展科学。希望促进国际合作,特别是中日合作,一起共建21世纪“丝绸之路”。

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