本報記者 白波 通訊員 範釗
生命科學研究領域作為實驗操作對象的動物統稱為模式動物。在生命科學的發展史上,基於小鼠等傳統模式動物的研究已20多次獲得諾貝爾獎。不久的將來,豬和靈長類等大型新興模式動物或許將為人類作出新的貢獻。
在「京畿南大門」涿州,由中國農業大學主導的「十二五」國家重大科技基礎設施——模式動物(豬)表型與遺傳研究設施已啟動建設。「這一項目有望推動我國生命科學基礎研究取得重大原創性突破,以及人類心血管疾病等病症診治、新藥篩選實現跨越發展,同時還將促進豬種改良,保障國家糧食安全。」項目副首席科學家趙要風說。
據悉,項目已經有了一個響亮而貼切的名字,「天蓬工程」。
極佳的模式動物
國家重大科技基礎設施又被稱為國家大科學工程。「十三五」前,全國核物理、天文、地學等領域運行或在建的大科學工程已有數十項,在生命科學領域的布局始於「十一五」的蛋白質研究設施。國務院2013年印發的《國家重大科技基礎設施建設中長期規劃(2012-2030年)》「十二五」優先安排的16個項目中,有2個屬於生命科學領域,其中就包括了模式動物表型與遺傳研究設施,由中國農業大學和中科院昆明動物研究所分別承擔豬和靈長類兩部分建設。
小鼠、線蟲、果蠅、斑馬魚……傳統模式動物對生命科學的發展貢獻巨大,但在闡明高等動物基因功能、生命規律時的局限性也愈發突出。趙要風介紹,相比之下,豬和靈長類動物在更好地模擬解析人類生命活動規律和疾病機理方面具有明顯優勢。「豬飼養方便,繁殖周期短,適合大規模生產;豬馴化歷史悠久,積累了豐富的性能測定、遺傳分析等數據和經驗;豬的器官大小、結構、生理功能和代謝與人類接近,比如一頭小型豬的體重、心臟重和心跳次數,都與人類相差無幾,是研究人類心血管疾病極佳的模式動物。」
豬是異種器官移植的理想供體。豬眼角膜目前已獲準進入中國市場。日本科研團隊研發的器官人源化嵌合體豬技術將於明年進行臨床試驗,有望解決異種器官移植帶來的排異反應難題。同時,我國規模化豬場約80%的種豬依靠進口,亟待培育出有國際競爭力的自主豬種。這些都使涿州豬表型與遺傳研究設施項目的前景值得期待。
聚焦心血管疾病等重大研究
「農大在涿州有2萬多畝的教學實驗場,具備充足的空間和便利的基礎條件。經過長時間的考察,我們選定了涿州。」豬表型與遺傳研究設施項目建設辦負責人張樹川說。
據介紹,涿州豬表型與遺傳研究設施規劃面積3萬平方米,將主要聚焦心血管疾病、代謝性疾病、動物育種等重大問題的研究。項目於今年8月30日啟動建設,預計將於2020年年底竣工,再經過設備調試、試運行和驗收,預計2023年正式投入使用。屆時,將建成模式動物生產培育系統、表型分析系統、遺傳分析系統、信息處理與智能自動化管控系統等四大系統,具備年培育1000頭SPF級(無特定病原體)實驗豬的能力,並建成包含1000萬份生物樣本、世界最大最全的豬資源庫。
張樹川透露,「天蓬工程」獲批後,已有多家知名企業與他們取得聯繫,希望在中國農業大學涿州農場建設有關生命科學、生物醫藥的產業新城。涿州豬表型與遺傳研究設施是河北唯一在建的國家重大科技基礎設施項目,河北省發改委相關負責人表示,這一項目的建設將對河北醫藥產業的發展產生推動作用,吸引醫藥企業聚集,促進醫藥領域創新,特別是新藥研發。
省校合作將繼續拓展
據了解,依託「天蓬工程」,涿州農場也將成為中國農業大學重要的科研基地。中國農大計劃建設的4萬平方米的作物分子育種大樓,將落地涿州農場。
近些年,中國農大與河北多次籤訂省校合作協議,在河北建立了8個校外基地、11個教授工作站,近五年承擔的國家科技計劃及各類項目中,與河北高校、科研院所、企業合作的多達130項。
據中國農業大學社會服務處處長杜金昆介紹,省校合作將繼續拓展,「天蓬工程」順利啟動後,將成立「模式動物研究院」,聚集全球高端創新資源,在相關領域研發具有突破性的技術和成果,成為全國乃至全球新技術的研發中心。
《北京日報》2019年10月11日第14版
責任編輯:劉錚