院士徐洵:致力求解深海生物之謎

2020-08-10 i自然i海洋


徐洵(左3)考察中國載人潛水器蛟龍號。海洋三所供圖


工作中的徐洵。 海洋三所供圖

  「誰能奪得深海生物資源開發先機,誰就能推動經濟快速發展。」中國工程院院士、自然資源部第三海洋研究所研究員徐洵說。

  深海具有豐富的生物多樣性,深海水體、沉積物、海底平原、海溝、冷泉、海山等構成了特殊的生態系統,是巨大的生物基因資源寶庫。多年來,徐洵專注海洋生物基因工程研究,帶領科研團隊創下了多個第一:利用DNA重組技術首次在海洋低等生物中發現人功能蛋白的原始基因,創建了我國第一個海洋基因工程實驗室,構建了我國第一個擁有智慧財產權的海洋基因工程菌,率先破解了嚴重危害對蝦養殖業的對蝦白斑病病毒基因組密碼……

「在祖國搞研究,才是我的追求」

  1934年10月,徐洵出生於福建省建甌市。家中兄妹6人,徐洵年紀最小。父親是一位中學教師,全家僅靠父親微薄的收入維持生計。中學時代,恰逢抗戰勝利初期,局勢動蕩,徐洵憑藉堅強的毅力,自學了大部分課程。中學畢業後,徐洵以華東地區第一名的優異成績被中國醫科大學錄取。當時,中國醫科大學名師雲集,他們深厚的學術素養、嚴謹的治學理念、平易近人的待人態度、低調的處事風格,深深影響了徐洵,讓她至今心懷感激。

  在中國醫科大學,徐洵敲開了「科學殿堂」之門。1957年,徐洵大學畢業後,擔任中國醫科大學教研室助教,從事酶的活性在代謝調控中所起的作用研究。1978年,徐洵調入中國科技大學生物系,這成為她科研生涯的轉折點。

  3年後,徐洵作為中國科技大學生物系代表到美國10多所著名高校進行學習交流。這次訪問,讓徐洵遇到了科研道路上一位重要的良師益友杜立德(美國加州大學聖地牙哥分校生物化學教授)。隨後,杜立德兩度邀請徐洵前往美國訪學。在美國學習交流期間,徐洵利用DNA重組技術從海洋無脊椎動物體內首次克隆到高等動物重要功能蛋白的原始基因,在該蛋白質的進化上有了新發現,解決了分子進化中生物學多年懸而未決的難題。

  徐洵的成功引起了美國眾多科研機構的關注,紛紛向其發出邀請。國外優越的工作環境、先進的技術基礎和儀器設備,對科研工作者來說是難得的機會,但徐洵有著自己的答案。

  「美國終究不是自己的國家,在祖國搞研究,才是我的追求。」徐洵說。

「只要全身心投入,一定會有收穫」

  1990年底,徐洵千裡迢迢回到祖國。在國外從事海洋生物研究的這段經歷,讓她深刻認識到國內海洋生物學研究與國際一流水平的巨大差距。自此,她將目光轉向用國際先進的基因工程技術解決我國海洋產業面臨的實際問題上。此後,徐洵來到海洋三所從事海洋生物學研究,開啟了她科研生涯的新篇章。

  上世紀90年代初,我國毛蚶汙染問題造成A型肝炎流行,徐洵領導的課題組建立了海洋環境中貝類受A肝病毒汙染的快速檢測技術,成功解決了A肝病毒檢測難題,使檢測時間由原來常規方法的6~8周縮短到1天。

  徐洵說:「我相信,做任何事只要全身心投入、認真執著、堅持不懈,就一定會有收穫。」

  彼時,對蝦病害是水產養殖業面臨的重大難題,造成了巨大的經濟損失。由徐洵領導的實驗小組於1999年在國際上率先完成了困擾對蝦養殖業多年的病原研究——對蝦白斑杆狀病毒的基因組全序列測定,有效提高了我國對蝦病毒研究水平。該研究成果於1999年、2000年被評為我國「十大基礎研究新聞」和「十大科技新聞」。在此基礎上,研究團隊還建立了對蝦白斑杆狀病毒基因檢測技術,並應用於我國東南沿海對蝦養殖區。同時,徐洵帶領研究團隊還完成了「對蝦天然免疫的分子基礎」研究,首次從抗病對蝦組織中發現了一批具有抗病毒作用的對蝦免疫相關基因,初步揭示了對蝦免疫作用的特點。這些研究成果有助於進一步了解對蝦免疫抗病的分子機理,為對蝦病害防治提供了新途徑。

  此外,在徐洵的指導下,科研團隊還成功克隆了魚的生長激素基因,構建了我國第一個擁有智慧財產權的高效表達基因工程菌,促使魚類快速生長。

「培育海洋人才,我義不容辭」

  在海洋三所,有一個大藏量、多種類的微生物「銀行」——中國大洋微生物菌種庫。庫藏近2600份大洋生物樣品、2.6萬株海洋微生物菌種,面向全國開放共享,為深海微生物研究與開發提供重要的深海微生物樣品。

  自上世紀90年代初開始,徐洵積極推動我國深海大洋生物資源研究與開發工作。當時,國內海洋生物技術落後、資源和人力嚴重匱乏,她四處奔走、籌集經費、購置儀器……功夫不負有心人,海洋基因工程實驗室得以順利創建,成為我國第一個從事深海基因資源研發的實驗室。隨後,海洋微生物菌種保藏中心、中國大洋深海生物及其基因資源研究開發中心先後建立。目前,該實驗室的深海微生物菌種庫,成為我國深海生命科學,特別是深海微生物學與深海基因資源開發利用的重要力量,在我國深海生物學研究、深海生物資源開發利用和生物多樣性保護方面起到了引領作用,為我國海洋基因資源權益維護提供了有力支撐。

  徐洵說:「在有生之年,為培育海洋人才方面盡一點力量,是我義不容辭的責任。」

  如今,徐洵創建的海洋基因工程實驗室被評為自然資源部海洋生物遺傳資源重點實驗室,一大批海洋人才脫穎而出。一方面,她積極倡導和組織開展學術交流活動,拓展科技人員的視野和思路。另一方面,她鼓勵和幫助新引進人才申請科研項目,壓擔子、促成長。在她的悉心培育下,該實驗室現已成為擁有40多名高學歷、高職稱科研人員的創新團隊。其中,3名科技人員獲得國家傑出青年科學基金。

「深海海底,將是地球的『新世界』」

  深海微生物因生存環境極端特殊,在生命演化過程中,形成了獨特的多樣性和代謝機制,嗜冷、嗜壓、嗜熱、嗜鹼以及抗重金屬等極端微生物資源豐富,是新結構天然活性物質的重要來源。目前,深海極端微生物在醫藥衛生、生物技術等領域展現出巨大的發展潛力,開展深海生物基因資源勘探和研究成為國際科學研究前沿和熱點。

  自2000年以來,徐洵指導科研團隊開創了我國深海生物基因資源研究開發的新領域,開展了對海洋生物,特別是深海極端微生物的篩選和分子生物學研究、極端酶的克隆表達和適應性等研究。

  「隨著新技術發展,人類已經認識到深海蘊藏著巨大的『寶藏』。從科學意義上看,挖掘海洋生物資源有助於探尋全新的物種和生命機制。同時,海洋生物作為理想的藥物和工業材料來源,具有十分可觀的潛在經濟價值。」徐洵說,「至今,人類探測的深海海底面積只佔全球深海的10%,卻已經展現出非常好的發展前景。可以說,深海海底,將是地球的一個『新世界』」。

  在徐洵看來,人類對海洋生物資源的開發還有一段很長的路要走,還存在一些薄弱環節。例如,缺少配套的採樣設備,很難探尋到高保真、高質量的深海生物樣品,深海採樣工具與生物培養設備對接技術尚不成熟,實驗室模擬培養設備和船載培養設備還需進一步完善,缺乏深海原位微生物富集系統等。

  「當前,深海生物資源開發利用迎來了前所未有的發展機遇。」徐洵認為,在我國海洋生物科技資源獲取困難、總量不足的情況下,應當鼓勵研發科技資源,特別是生物樣品資源合理共享,提高科技研發的專業化和規範化水平。

  本報記者 蘭聖偉

相關焦點

  • 院士徐洵:致力求解深海生物之謎路
    她是 中國工程院院士 著名海洋生物工程學家 徐洵 致力求解深海生物之謎——記中國工程院院士、著名海洋生物工程學家徐洵 「誰能奪得深海生物資源開發先機,誰就能推動經濟快速發展。」
  • 《深海淺說》:品深海之妙 賞科學之美
    從「蛟龍號」到「深海勇士號」再到「奮鬥者號」,以載人深潛為代表的中國海洋研究一步步走進深海。  深海是地球系統中十分關鍵的部分,深海研究能夠使人類對地球的認知視野在空間和時間上不斷拓展。例如,在深海發現的黑暗食物鏈和深部生物圈,大大擴展了生物圈的概念,也改變了地球科學與生命科學的關係。
  • 自然資源部第三海洋研究所:精耕大洋,挖掘深海生物資源寶藏
    庫中2570份大洋生物樣品、2.3萬株海洋微生物菌種,面向全國開放共享,為深海微生物研究與開發提供重要的深海微生物樣品。昔日,深海生物開發是我國藍色科研領域一片未開墾的「處女地」,海洋三所人潛心研究開發海底「沃土」,破解深海生物密碼,成果令人刮目。
  • 求解斯芬克斯之謎——《X光下看騰訊》序
    總之,在於找到網際網路的中國道路,在於求解中國網際網路的斯芬克斯之謎「我」到底是誰,「我」的基因是什麼?  中國的網際網路是一頭大象。  3Q之爭,好比大象衝出了動物園,踩踏花園,衝撞護欄,一時,看得遊人躲閃不及,看得動物園的管理者手腳大亂,看得行人目瞪口呆。  事情過去後,人們產生了摸大象的衝動。
  • 品深海之妙 賞科學之美
    從「蛟龍號」到「深海勇士號」再到「奮鬥者號」,以載人深潛為代表的中國海洋研究一步步走進深海。深海是地球系統中十分關鍵的部分,深海研究能夠使人類對地球的認知視野在空間和時間上不斷拓展。例如,在深海發現的黑暗食物鏈和深部生物圈,大大擴展了生物圈的概念,也改變了地球科學與生命科學的關係。
  • 中國科學院院士:長壽基因的秘密或許就藏在深海裡
    人類作為陸生動物,歷來是在海洋外面開發海洋,從船上或者岸上謀取「漁鹽之利,舟楫之便」。近半個多世紀來,技術發展使人類可以進入深海。  從科學角度,探索深海能夠幫助人類深入了解海洋的奧秘、地球的奧秘。從經濟角度,深海蘊藏著豐富的礦產、油氣和生物資源。
  • 6到8米長未成年魷魚被發現 深海還有多少未解之謎
    然而,你可能沒有想到,大王烏賊並不是世界上最大的深海無脊椎動物,因為我們又發現了另外一種神秘的巨型深海動物。1925年,生物學家在一頭抹香鯨的胃裡面發現了一隻巨大觸手的殘肢,當時人們的第一反應就是大王烏賊,因為大王烏賊是當時人們唯一知道的能長出那麼大觸手的海洋生物。可是,很快人們就發現,這隻觸手似乎跟大王烏賊有很大區別。
  • 大氣科學家曾慶存院士:致力「天有可測風雲」
    孫自法 攝中新網北京1月10日電 (記者 孫自法)他為現代大氣科學和氣象事業的兩大領域——數值天氣預報和氣象衛星遙感做出開創性和基礎性貢獻;他為國際上推進大氣科學和地球流體力學發展成為現代先進學科做出傑出貢獻;他還密切結合國家需要,為解決中國相關氣象業務的關鍵問題做出卓越貢獻……他就是從事大氣科學研究近60年,致力推動「
  • 科普也能很時尚~院士團隊打造「深海奇遇」,就在五角場!
    汪品先院士團隊打造的《Woo Wall!環顧周圍由一個個數字顯示屏組成的「深潛器窗戶」,便可欣賞到搖曳多姿、奇形怪狀的深海生物,似乎它們就在大家身邊遊動。深海的「奧秘」也被團隊生動還原,比如被稱為海底「黑煙囪」的「深海熱液」是如何噴發的?
  • 八旬院士汪品先 深海「勇士」的慷慨和小氣
    但在60多年的科學生涯中,汪品先卻始終保持著一顆珍貴的好奇之心、旺盛的求知之心。雖已是耄耋之年,絲毫不減追求地球科學奧秘的執著與熱情。「執子之手、與子偕老」。目送兩位老人漸漸遠去的背影,一種相濡以沫的感情深深感動了我,在瑟瑟的秋風中,一個人呆呆地站了很久。  這些年來,認識汪品先院士越久、採訪他的次數越多,越能深刻感受到他的科學大家風範、愛國憂民情懷。
  • 汪品先院士:生命可能起源於深海「黑煙囪」
    (新華組稿·達爾文誕辰200周年)汪品先院士:生命可能起源於深海「黑煙囪」新華網上海2月11日電(記者楊金志、張建松)中科院院士、同濟大學海洋學系教授汪品先最近表示,近30年來隨著深海生物科研的不斷深入,科學界有看法認為:生命可能起源於深海「黑煙囪」;
  • 世界三大未解之謎1
    這種感覺不清晰,於是就成了世界上一些未解之謎。我們來看看世界三大未解之謎!>首先要講的是大家最熟悉的金字塔之謎但是古書上沒有介紹,科學家只能通過不斷提高科技水平來破解未來金字塔之謎。畢竟世界各地都有美人魚的故事,生物在進化之初就從海洋中出現了。我們人類必須補充鹽才能生存。嬰兒出生時會遊泳。就像天賦一樣。有各種跡象表明,人類可能與水有著密不可分的關係。美人魚可能藏在深海裡,但人類暫時不能去深海海底。也許以後可以洩露秘密。
  • 中科院水生生物研究所專家揭開東湖水華消失之謎
    中新湖北網2月3日消息:東湖水華消失15年之謎被中科院水生所專家揭開。昨日,中科院院士劉建康稱,國際學術界認為該成果為世界湖泊生態保護指出了方向,具有重大環保意義。  負責該項研究的謝平博士獲得國際湖泊生態學大獎———第9屆日本琵琶湖生態學獎。  每到夏季湖面就會出現水華現象,是困擾東湖的環保難題。
  • 諸多「南海之謎」正在揭開神秘面紗
    來源:新華每日電訊怎麼形成、年齡多少……汪品先院士在「南海深部計劃」成果匯報會上解「謎」南海——全球最大的邊緣海、我國最重要的深海區,浩瀚無際的海水之下,深藏了多少科學之謎?歷時8年,來自全國32個單位、700多人次科學家參與,我國海洋科學第一個大規模的基礎研究計劃——「南海深海過程演變」(簡稱「南海深部計劃」),取得豐碩成果。
  • 《深海奇遇》科普互動展走進五角場商圈,為「院士科普進商圈」的...
    《深海奇遇》科普互動展走進五角場商圈,為「院士科普進商圈」的首場展覽 來源:新聞中心   時間:2020-10-24  瀏覽:
  • 劉東生院士:揭開黃土形成之謎,平息170多年黃土成因之爭
    劉東生,我國第四紀地質學家、環境地質學家、高山和極地科學家、中國科學院院士。他提出的「新風成說」平息了170多年黃土成因之爭,揭開了黃土形成之謎,是目前最主流的黃土成因學說,得到了學界的廣泛認可。他對黃土的研究使中國黃土成為古氣候變化記錄的最重要檔案庫,與深海沉積、基地冰芯並列稱為全球環境變化研究的三大支柱。文:採集工程項目辦公室/中國科協創新戰略研究院參考文獻:1.《劉東生與中國黃土研究》,韓家懋,《化石》2004年第二期2.《劉東生:打開黃土萬卷書》,王丹紅 ,科學時報3.
  • 盤點拍到海底1800米的深海生物,有點黑暗,有點可怕
    對人類來說,深海是相當神秘的存在。在1800米(或1000英尋)以下,不僅寒冷,而且完全的黑暗,在那裡漫遊著許多奇怪的生物。
  • 美科考隊探秘千米深海 邂逅眾多神秘生物(圖)
    【環球網綜合報導】據英國《每日郵報》7月9日報導,近日,美國國家海洋和大氣管理局(NOAA)「奧凱諾斯」探測隊(OkeanosExplorerteam)完成了一個多月的深海探測任務。
  • 深海熱液生物,你還藏著什麼秘密?
    在被發現的海底熱液區生物新種中,大多數均為熱液環境的特有種,包括了原生動物門和12個後生動物門,其中,節肢動物門的種類最多,軟體動物門和環節動物門次之。上述3個門類的數量佔所有熱液生物種類數量的90%以上。   極端環境隱藏生命起源之謎   熱液生物群被科學家們看作是認識生命起源的窗口。