「背水一戰」打贏科技戰,建成家蠶「世界第一庫」

開欄語

5月30日，是第四個全國科技工作者日。

為弘揚科學家精神，營造尊重科學、尊重人才的良好社會氛圍，在第四個「全國科技工作者日」到來之際，由重慶市委組織部、重慶市人力資源和社會保障局、重慶市科學技術協會主辦的「重慶優秀科學家風採展」特別推出聆聽科學家故事系列報導，現場展示將於5月29日至6月30日在重慶科技館舉行。

將主要展示在渝「兩院院士」及重慶英才·優秀科學家的精彩事跡、主要成就等，向全社會講好科學家故事，讓廣大市民走進科學家的豐富內心世界。

向仲懷

國際著名蠶學專家，中國工程院院士，教授，博士生導師，家蠶基因組生物學國家，重點實驗室學術委員會名譽主任，國家蠶桑產業技術體系首任首席科學家，西南大學蠶學與系統生物學研究所所長。牽頭建立了當今世界最大的家蠶基因庫，率領中國家蠶基因組團隊完成了世界第一張高質量家蠶基因組框架圖。

夏慶友

西南大學教授，博士生導師，「長江學者」特聘教授，國家十一五、十二五「973」計劃項目首席科學家，「長江學者與創新團隊發展計劃」創新團隊帶頭人。現任西南大學前沿交叉學科研究院生物學研究中心主任，重慶市蠶絲纖維新材料工程技術中心主任，中國絲綢協會副會長。

在西南大學的綠樹掩映下，一幢特別的小樓格外惹眼。門前鐫刻的繁體「蠶學宮」橫匾，讓這幢校園地標平添了幾分神秘。

這裡是家蠶基因組生物學國家重點實驗室。正是這個實驗室裡的拼搏和創新，讓「絲綢之路」的起點再回到中國。

跟跑

到日本留學2年搞5個課題

絲綢之路承載和見證了中國栽桑養蠶曾經的輝煌。

新中國成立之後，在幾代人的努力下，到20世紀70年代，中國蠶繭和蠶絲產量居世界首位，但在技術上落後於已建立現代桑蠶技術體系的日本。

「國家建設也需要外匯。」中國工程院院士向仲懷告訴上遊新聞·重慶晨報記者，當時迫切需要研究出更好更高產的家蠶品種，通過這個產業為國家賺取外匯。「這是推動我們工作的動因之一。」

培育一個新品種，需要巨大的耐心。

家蠶壁蝨病的發現，讓向仲懷在家蠶科研領域嶄露頭角。這一發現，不僅填補了國內蠶學研究的一塊空白，同時為蠶病提供了防治方案。

為學習蠶學前沿知識，1982年向仲懷赴日本留學。

當時來說，如果在日本做一項研究、發表一篇文章算是成功「鍍金」，回國工作路子就寬了。

「如果這樣想，學得就很窄！」向仲懷回憶道，「當時日本的蠶絲學是最好的，我想要都學到。」

當時，向仲懷三四個月搞完一個課題研究，兩年下來共完成5個課題的研究和學習。「每個課題都想學到技術，不研究是學不好的。」

1984年，向仲懷學成歸國，將帶回的研究材料交給西南農業大學（現西南大學）相關科研組，數十個蠶基因材料擴充基因庫，並把所學的先進技術傳授給青年教師。

「當時就是以學習研究為主，以推動國內學科發展為目標。」向仲懷說，不是以發表幾篇論文來完成學業，「最終收穫很大！」

如何在科技上領跑？這是向仲懷一直在思考的問題。

向仲懷於1995年入選中國工程院院士，成為我國蠶學領域第一位院士。

就在這一年，向仲懷與當時中國科技大學教授李振剛，根據當時的生物前沿科技發展提出測「家蠶基因組」的設想。

2000年人類基因組草圖發布，開啟了生物科學的基因組時代。

並跑

各自為陣啟動「家蠶基因組」計劃

中日的「家蠶基因組」計劃都在2003年時啟動。

2001年8月，由日本組織，在法國裡昂召開了國際鱗翅目昆蟲基因組計劃籌備會，家蠶基因組國際合作組織開始啟動。

然而令人意外的是，「當時我國蠶絲產量佔世界總量70%，卻沒有被邀請參會。」對於那次會議，向仲懷仍「耿耿於懷」。

「那次會議還決定，2002年9月在日本筑波召開國際鱗翅目昆蟲基因組計劃的正式會議。」

沒有邀請中國，就意味著家蠶基因組計劃的國際合作不會有中國。

「在這方面不能佔有一席之地，相關的智慧財產權就會喪失，產業發展就會受制於人，發展中需要什麼資料會有求於人。」向仲懷說。

同樣出自於西南大學蠶桑系的夏慶友，也早在1997年經過激烈競爭，順利成為九州大學的特別研究員，參加日本家蠶基因組計劃。

他提出採用新的測序策略時，日本已確定採取傳統方法開展工作。「他們也死板，肯定我提出的方法，但就是不用。」夏慶友說。

「他們不讓我們參與，那我們回去自己幹。」夏慶友回憶說。

2002年，在日本的國際會議上，中國家蠶團隊展示出最好的前期研究結果。

向仲懷領頭啟動的大規模家蠶EST研究，在短時間內完成10萬條EST序列，而當時其他國家一共才完成3萬條。

終於，日本方面主動前來要求合作，並達成了中日合作研究協定。

然而，沒想到日本受多方面因素影響，2003年3月單方啟動了家蠶測序計劃。

研究家蠶基因組，通過家蠶吐絲數量和質量等功能基因，讓蠶多產絲，產高品質絲，增加蠶農收入；對家蠶近百種致死、突變基因的研究，可以為人類疾病基因的研究提供「便捷途徑」。

家蠶是佔世界農、林業害蟲70%以上的鱗翅目昆蟲的生物模式代表，通過破解家蠶基因奧秘，能夠找到對付害蟲的生物防治辦法。

正因為如此，家蠶基因圖才成為國際科技競爭的一大熱點，在21世紀備受矚目。

領跑

150個晝夜跑贏日本聯合戰隊

對於日方的「背棄」，向仲懷仍力爭國際合作，緊急赴日斡旋，結果吃了閉門羹，中日合作不得不被迫中止。

日本於2003年3月5日正式啟動「家蠶基因組」計劃。

為奪得一席之地，向仲懷院士決定背水一戰，趕在日本之前完成基因組的測序工作。

「要趕在他們之前完成家蠶基因組框架圖。」向仲懷說，「不盡力把這個事完成，歷史上沒有第二次機會了，基礎科研只有第一沒有第二。」

當時，國內正值「非典」時期，完全來不及等待國家立項和投入資金。一群研究人員經過數個不眠之夜的商定，決定破釜沉舟拼一場。

向仲懷拿出實驗室多年積累的全部家底，全力推出家蠶基因組的測序工作。同時，還通過合作的華大基因研究院籌集資金。

2003年6月8日，緊急啟動測序工作。6月18日，家蠶基因組測序工作正式開始。

作為測序主帥的夏慶友也倍感壓力，畢竟對手是一個「聯合戰隊」，而他和所帶的學生是在「單打獨鬥」。

「當時不少人低燒，夾著溫度計工作。」夏慶友回憶說，大家平時都是吃盒飯，加班吃方便麵，吃住都在現場。

但是在夏慶友眼裡，熬點夜、吃點苦不算難，而難的是當時連續6天沒有出數據。

「每天要花25萬多資金。」夏慶友回憶說，想了很多招才克服了汙染問題，最終在第7天終於出數據了，「再不出數據項目要中止了，當時形勢真的是萬分緊迫。」

通過150多天不舍晝夜地辛苦工作，中國率先繪製完成了世界上第一張家蠶基因組框架圖。

8月25日，比預定時間提前5天完成了所有需要的數據，完成了550萬個測序反應，搶在日本之前；10月7日，完成組裝拼接；11月15日，宣布中國科學家完成「中國家蠶基因組框架圖」繪製工作。

而此時，日方沒有傳出測序完成的消息。

日本在震驚之餘，立即派出考察團到重慶，尋求再次合作。2003年12月16日，中日家蠶基因組談判第一次會議上，對於日本發出的合作邀請，向仲懷仍堅信國際合作大家互利。

「我們競爭是希望更多人來研究，而不是打倒對方。我們是在競爭中合作，是為了發展科學。」向仲懷說。

在向仲懷等人的接續努力下，在蠶學宮不遠處還搜集建成家蠶「世界第一庫」——世界最大家蠶基因資源庫，保存著740餘個家蠶基因系統，覆蓋了全世界95%左右的家蠶基因。

在家蠶基因組計劃之後，西南大學蠶學團隊又取得了家蠶基因組精細圖、遺傳變異圖、基因晶片、桑樹和家蠶微孢子蟲基因組圖譜等領先成果，並引領全國蠶桑學隊伍取得大批原創成果，鞏固了全球領跑地位。

上遊新聞·重慶晨報記者 郭發祥 攝影 胡杰