本文轉載自「華大科技BGITech」公眾號
一張小小的晶片，正引發多國角力，波詭雲譎。
事實上，關鍵產業的競爭，在國際大舞臺上，總是你方唱罷我登臺。一條小小的家蠶，也曾引發一場沒有硝煙的「戰爭」。
在科研領域中，跨國合作早已成為趨勢。尤其是面對重大課題，往往需要匯聚全球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消息：原本待與日本共同開展的家蠶基因組計劃，被日方單方面中止，並且對方在政府的支持下，已單獨開展家蠶基因組研究長達3個月。
看似平淡無奇的小家蠶，為什麼會讓國際合作形如一紙空文？
家蠶基因組研究的國際競爭一度呈白熱化狀態
回溯發生在2003年的這起家蠶基因爭奪戰的原因，夏慶友指出，家蠶可視遺傳性狀豐富，基因組大小合適，對害蟲防治等具有重要應用價值，因此一早被確定為鱗翅目昆蟲基因組計劃代表生物。作為產業和科研重要支撐的生物和基因資源，一直是國際資源爭奪的重點。
具體到產業，我國桑蠶業有著悠久的歷史。種植桑樹可以追溯到7000年前，養蠶則有5000多年的歷史。在距今幾千年的商代甲骨文中，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，蠟炬成灰淚始幹。」
可以說，桑和蠶是世界人民對華夏文明最早的認同。及至漢代大外交家張騫出使西域，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「一帶一路」的重要文化基因。
桑蠶成為「一帶一路」的重要文化基因
改革開放初期，桑蠶及絲綢業更承擔了國家出口換匯的重要功能，對經濟發展有不可替代的作用。在1984至1994年，絲綢業迎來發展的十年黃金期，一度超越日本重回世界第一。到了21世紀初，我國作為世界蠶絲生產中心，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，成了一端連著國際市場，一端連著鄉梓情緣的重要產業，在我國的文化和經濟上都有著重要意義。
但是，儘管我國絲綢產量大，但整個20世紀，國際桑蠶業的霸主地位幾乎都由日本牢牢佔據，而世界蠶業主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」，將該年度命名為「日本絲綢之路元年」。
蠶桑業本身巨大的經濟效益和社會效益，讓科研界的競爭更加白熱化。
新舊世紀之交，正是基因組研究的高光時刻。
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，宣布完成。此後，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只有兩個：要麼眼睜睜看著日本完成家蠶基因組框架圖，繼續掌控基因智慧財產權，把握產業的主動權，讓「絲綢之路」之名旁落；要麼搶在日本前拿出成果！
項目組找到了華大基因，尋求支援。此前，華大基因已經完成人類基因組計劃1％測序工作和水稻基因組，具有成熟穩定的基因組測序能力和世界領先的組裝拼接技術。尤其是在水稻基因組上，同樣面對來自日本科研人員的競爭，華大基因成功地用更短時間完成了框架圖，並率先在《Science》封面發表研究成果。
得悉家蠶基因組項目的現狀，華大基因義無反顧地加入，與以夏慶友為代表的西南大學（原西南農業大學）科研團隊一起，背水一戰，讓中國重新掌握桑蠶業的話語權。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、信息分析等方面提供專業支持，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即刻啟動。
北京華大基因研究中心舊址
2003年，正是非典肆虐、人心惶惶的時候。在距離小湯山醫院不到30公裡的北京華大基因研究中心，項目組400多名工作人員眾志成城，超常規付出，搶時間，趕進度，每天從早上9點開始，凌晨2點結束。沒有節假日，來不及休息，箇中辛苦，不言自明。
功夫不負有心人。項目組最終完成了550萬的測序反應，每個測序反應所獲得的平均測序長度為610鹼基，比原計劃家蠶基因組測序完成的日子提前了5天，更成功搶在日本之前！不久後，我國正式宣布：在世界上率先繪製完成家蠶基因組框架圖。
夏慶友（中）與家蠶項目組部分成員
這是我國科學家繼完成人類基因組1％測序工作、水稻基因組框架圖和精細圖之後，向人類貢獻的第三大基因組研究成果，也是建立21世紀絲綢之路的起點和裡程碑。
「科學技術是第一生產力。」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重要論斷，仍然振聾發聵，在桑蠶產業上得到了充分論證。
「基因組完成後，整個桑蠶業就是完全不一樣的新天地。」回望當年白熱化的競爭，夏慶友感慨。框架圖之後，他和團隊繼續完成了家蠶精細圖、高精度遺傳變異圖譜的構建。家蠶成為完成基因組學研究「三部曲」的少數代表物種之一。我國桑蠶研究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，科研人員只要按圖索驥，就可以快速、精準地找出控制某個性狀的目標基因，並鑑定、調控它的優異等位變異。夏慶友帶領團隊與國內多家機構合作，開展了家蠶功能基因組研究，瞄準蠶絲蛋白合成、免疫與疾病抵抗性、變態發育、性別決定等重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，研究過程波瀾壯闊，研究成果蜚聲中外。
家蠶研究過程波瀾壯闊，成果蜚聲中外
其中極受關注的是，團隊通過基因組編輯，對絲蛋白進行了基因重組，並讓蠶寶寶吐出人工合成絲蛋白。這是世界上首次實現人工設計的蛋白纖維在活體生物中合成，有著極其重要的應用價值。通過改良的桑蠶絲，用來製作織物，既能保持桑蠶絲的舒適感，又像棉衣一樣好打理；用來製作面膜，吸水性更強，更有利於皮膚吸收營養；更為重要的是，人工合成的絲蛋白，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努力下，煥發了不一樣的生機。從2010年開始，團隊就在這裡進行了一系列新的嘗試，向產業鏈的上遊探索。
團隊在2013年完成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，調配出不同口味的配方，滿足不同品種和發育階段的蠶寶寶。讓人驚喜的是，餵食飼料的蠶繭質量優良。科研人員還能通過調整飼料成分，控制蠶繭品質，進而提高絲綢產品質量。人工飼料的另一個優勢是餵養次數少，一個人就能輕鬆實現傳統模式下十個人的工作效率。
目前，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，未來桑蠶業將不再局限於傳統絲綢業，而是向美容化妝、生物材料、國防軍工、蛋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。
自20世紀下半葉超過日本以來，我國一直是世界上最大的蠶繭和生絲生產國和出口國。但隨著城鎮化的加快，土地成本和人力成本不斷上漲，依舊遵循傳統方式的桑蠶業，日漸喪失吸引力。「今年我國桑蠶業以10%-20%左右的速度在減少，如果沒有新技術、新模式，前景堪憂。」夏慶友稱。
遙想當年，日本傳統桑蠶業隨著城鎮化的日漸高潮，走出了一條逐漸向下的曲線，拱手讓出「桑蠶大國」的王座，至今產業逐漸式微。前事不忘，後事之師。避免重走日本的老路，只有問道產業升級。
2006年，國家啟動了「東桑西移」戰略，逐步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，我國桑蠶業全球化布局日趨活躍，甚至已逐漸往泰國、緬甸、印度、烏茲別克斯坦、哈薩克斯坦等國家遷移，成為「一帶一路」中率先走出去的先鋒產業。
產業遷移帶來一系列新的問題：品種和飼養方式是否合適、蠶繭質量如何提升、病害如何防治……這些，都要靠生物學來解決。而基因，是最好的切入點。
夏慶友認為，未來桑蠶業的可持續發展必然走向集約化、機械化和智能化。得益於基因組研究的成果，他和團隊專注於家蠶免疫學、變態發育、絲蛋白、飼料化等方面的研究，在十多年的持續創新中，保持了世界一流的科研水平，為產業未來的發展做好了重要的準備。
桑蠶產業升級指日可待
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式，以便充分利用空間，節約土地資源，為傳統養蠶業注入了新活力。今年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，同時藉助大數據進行智能決策，真正實現高效低成本飼養家蠶。這些成果也得到了包括央視《走近科學》等在內的眾多媒體平臺的報導，為越來越多人所熟知。
「繁霜儘是心頭血，灑向千峰秋葉丹。」一代又一代科研人擎起信仰，永不止息地求索，不僅讓21世紀的絲綢之路煥發了新的光彩，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。
參考資料：
1. 再造「纖維皇后」 他讓這門千年工藝進入尋常百姓家
http://www.xinhuanet.com/politics/2017-12/29/c_1122204140.htm
2. 重組基因人工蠶絲做衣服將更耐穿
http://news.sciencenet.cn/htmlpaper/201411219321280435012.shtm
3. CCTV《走近科學》《破解基因好養蠶》
http://app.cctv.com/special/cbox/detail/index.html?guid=d20728d4291145b49a387afd12225fa4&mid=17zQfuie0816&vsid=C10355&from=singlemessage&isappinstalled=0