一條小小家蠶,撬動萬億市場

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事實上,關鍵產業的競爭,在國際大舞台上,總是你方唱罷我登台。一條小小的家蠶,也曾引發一場沒有硝煙的“戰爭”。

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        在科研領域中,跨國互助早已成為趨勢。特别是面對重大課題,常常必要匯聚全世界領域內的頂尖科學家及資源,篳路藍縷,以啟山林。

        回國不久的夏慶友接到了一個讓他震驚無比的动静:本来待與日本配合開展的家蠶基因組計劃,被日方單方面中断,並且對方在当局的支撑下,已單獨開展家蠶基因組钻研長達3個月。

        看似平平無奇的小家蠶,為什麼會讓國際互助形如一紙空文?

        回溯發生在2003年的這发迹蠶基因爭奪戰的缘由,夏慶友指出,家蠶可視遺傳性狀豐富北疆旅遊, ,基因組巨细合適,對害虫防治等具备首要應用價值,是以一早被確定為鱗翅目虫豸基因組計劃代表生物。作為產業和科研首要支撐的生物和基因資源,一向是國際資源爭奪的重點。

        具體到產業,我國桑蠶業有著久长的歷史。種植桑樹可以追溯到7000年前,養蠶則有5000多年的歷史。在距今幾千年的商朝甲骨文中,就有桑和蠶的記載。各個朝代的文獻記錄更是浩如繁星。“系條採春桑,採葉何紛紛。”“五畝之宅,樹之以桑,五十者可以衣帛矣。”最知名的還有李商隱的“春蠶到死絲方盡,蠟炬成灰淚始干。”

        可以說,桑和蠶是世界人民對華夏文明最先的認同。及至漢代大交际家張騫出使西域,打造了蜚聲國際的絲綢之路,開啟了華夏文明傲立世界潮頭的歷史,並演變成為今天“一帶一起”的首要文化基因。

        鼎新開放早期,桑蠶及絲綢業更承擔了國家出口換匯的首要功效,對經濟發展有不成替换的感化。在1984至1994年,絲綢業迎來發展的十年黃金期,一度超出日本重回世界第一。到了21世減肥貼,紀初,我國作為世界蠶絲生產中间,蠶繭和生絲產量約佔世界總量的70%,國內生產總值近100億美元,絲綢工業年產值達700億元。桑蠶業,成为了一端連著國際市場,一端連著鄉梓情緣的首要產業,在我國的文化和經濟上都有著首要意義。

        可是,盡管我國絲綢產量大,但整個20世紀,國際桑蠶業的霸主职位地方幾乎都由日本紧紧佔據,而世界蠶業重要技術體系也由日本在20世紀中葉創建。2003年,日本更是率先開啟了家蠶基因組計劃,並計劃由此開創“由日本出發的絲綢之路”,將該年度定名為“日本絲綢之路元年”。

        蠶桑業自己庞大的經濟效益和社會效益,讓科研界的競爭加倍白熱化。

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        新舊世紀之交,恰是基因組钻研的高光時刻。

        與曼哈頓原子彈計劃、阿波羅計劃並稱為20世紀三大科學計劃的國際人類基因組計劃,颁布发表完成。尔后,通過破解基因的奧秘來促進生命科學和產業發展,成為學界的熱潮。

        面對日本的搶跑,夏慶友及團隊面臨的選擇隻有兩個:要麼眼睜睜看著日本完立室蠶基因組框架圖,繼續把握基因知識產權,掌控產業的主動權,讓“絲綢之路”之名旁落;要麼搶在日本前拿出功效!

        項目組找到了華大基因,尋求声援。此前,華大基因已經完成人類基因組計劃1%測序事情和水稻基因組,具备成熟穩定的基因組測序能力和世界領先的組裝拼接技術。特别是在水稻基因組上,同樣面對來自日本科研人員的競爭,華大基因乐成地用更短時間完成为了框架圖,並率先在《Science》封面發表钻研功效。

(北京華大基因钻研中间舊址)

        得知家蠶基因組項目标現狀,華大基因義無反顧地参加,與以夏慶友為代表的西南大學(原西南農業大學)科研團隊一块儿,背水一戰,讓中國从新把握桑蠶業的話語權。華大基因調動了80%以上的員工,積極參與到項目中,不僅在測序組裝、信息阐发等方面供给專業支撑,還主動承擔了項目所需總經費的一半,約3000萬巨資。

        時不我待,中國家蠶基因組計劃马上啟動。

        2003年,恰是非典残虐、人心惶惑的時候。在距離小湯山醫院不到30公裡的北京華大基因钻研中间,項目組400多名事情人員眾志成城,超凡規支出,搶時間,趕進度,天天從早上9點開始,清晨2點結束。沒有節沐日,來不及苏息。

(夏慶友(中)與家蠶項目組部门成員)

        工夫不負有心人。項目組最終完成为了550萬的測序反應,每個測序反應所獲得的均匀測序長度為610鹼基,比原計劃家蠶基因組測序完成的日子提早了5天,更乐成搶在日本以前!不久后,我國正式颁布发表:活着界上率先繪制完立室蠶基因組框架圖。

        這是我國科學家繼完成人類基因組1%測序事情、水稻基因組框架圖和紧密圖以后,向人類貢獻的第三大基因組钻研功效,也是创建21世紀絲綢之路的起點和裡程碑。

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        “科學技術是第一辈子產力。”30多年過去了,當年鄧小平在會見捷克斯洛伐克總統胡薩克時發表的首要論斷,依然振聾發聵,在桑蠶產業上获得了充实論証。

        “基因組完成后,整個桑蠶業就是彻底纷歧樣的新六合。”回望當年白熱化的競爭,夏慶友感伤。框架圖以后,他和團隊繼續完成为了家蠶精細圖、高精度遺傳變異圖譜的構建。家蠶成為完成基因組學钻研“三部曲”的少數代表物種之一。我國桑蠶钻研及產業應用由此跨入全新階段。

        有了框架圖和精細圖,就相當於有了一張詳細的基因位點地圖,科研人員隻要按圖索驥,便可以快速、精准地找出节制某個性狀的目標基因,並鑒定、調控它的優異等位變異。夏慶友帶領團隊與國內多家機構互助,開展了家蠶功效基因組钻研,对准蠶絲卵白合成、免疫與疾病抵当性、變態發育、性別決定等首要生物學和經濟學性狀,解析機理、尋找靶標、實現調控。十多年來,钻研過程波瀾壯闊,钻研功效蜚聲中外。

        此中極受關注的是,團隊通過基因組編輯,對絲卵白進行了基因重組,並讓蠶寶寶吐出人工合成絲卵白。這是世界上初次實現人工設計的卵白纖維在活體生物中合成,有著極其首要的應用價值。通過改进的桑蠶絲,用來建造織物,既能连结桑蠶絲的舒適感,又像棉衣一樣好打理;用來建造面膜,吸水性更強,更有益於皮膚吸取營養;更為首要的是,人工合成的絲卵白,未來可能廣泛應用於生物工程中。

        而在距離西南大學50多公裡的大廟鎮三品村,密布的桑林園,也在夏慶友和團隊的尽力下,煥發了纷歧樣的生機。從2010年開始,團隊就在這裡進行了一系列新的嘗試,向產業鏈的上游摸索。

        團隊在2013年完成为了桑樹基因組的測序,並在此基礎上,將桑葉、桑樹枝研發成蠶飼料,調配出分歧口胃的配方,滿足分歧品種和發育階段的蠶寶寶。讓人驚喜的是,喂食飼料的蠶繭質量優良。科研人員還能通過調整飼料成份,节制蠶繭品質,進而提高絲綢產品質量。人工飼料的另外一個優勢是喂養次數少,一個人就可以輕鬆實現傳統模式下十個人的事情效力。

        今朝,我國的桑蠶業產值已近4000億,較基因組計劃完成前增長了近6倍。隨著更多新技術的研發及應用,未來桑蠶業將再也不局限於傳統絲綢業,而是向美容化妝、生物质料、國防軍工、卵白質生產等領域拓展,推動我國高新技術產業的發展。

        “未來,這將是個上萬億的產業市場。”夏慶友篤信。

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        自20世紀下半葉超過日本以來,我國一向是世界上最大的蠶繭和生絲生產國和出口國。但隨著城鎮化的加速,地皮本钱和人力本钱不斷上漲,依舊遵守傳統方法的桑蠶業,日漸喪失吸引力。“本年我國桑蠶業以10%-20%摆布的速率在減少,若是沒有新技術、新模式,远景堪憂。”夏慶友稱。

        遙想當年,日本傳統桑蠶業隨著城鎮化的日漸飞腾,走出了一條逐漸向下的曲線,拱手讓出“桑蠶大國”的王座,至今產業逐漸衰落。前事不忘,后事之師。防止重走日本的老路,隻有問道產業升級。

        2006年,國家啟動了“東桑西移”戰略,渐渐把蠶繭主產區從東部地區向西部地區轉移。得益於科研技術的牽引,我國桑蠶業全世界化结构日趨活躍,乃至已逐漸往泰國、緬甸、印度、烏茲別克斯坦、哈薩克斯坦等國家遷移,成為“一帶一起”中率先走出去的先鋒產業。

        產業遷移帶來一系列新的問題:品種和飼養方法是不是合適、蠶繭質量若何晋升、病害若何防治……這些,都要靠生物學來解決。台北當舖, 而基因,是最佳的切入點。

        夏慶友認為,未來桑蠶業的可持續發展必定走向集約化、機械化和智能化。得益於基因組钻研的功效,他和團隊專注於家蠶免疫學、變態發育、絲卵白、飼料化等方面的钻研,在十多年的持續創新中,连结了世界一流的科研程度,為產業未來的發展做好了首要的准備。

        在人工飼料飼養家蠶的基礎上,夏慶友和團隊開創了多層飼養方法,以便充实操纵空間,節約地皮資源,為傳統養蠶業注入了新活气。本年3月,他們研發出了全自動化養蠶機,實現了養蠶全流程的自動化,同時借助大數據進行智能決策,真正實現高效低本钱飼養家蠶。這些功效也获得了包含央視《走近科學》等在內的眾多媒體平台的報道,為越來越多人所熟知。

        “繁霜盡是心頭血,洒向千峰秋葉丹。”一代又一代科研人擎起信奉,永不止息地求索,不僅讓21世紀的絲綢之路煥發了新的光采,更不斷推動世界的軸心,向著這個五千年的文明古國轉移。

        關於家蠶的故事,才剛剛開始。