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工人日报 2009年09月03日 星期一

北京时间8月28日,由西南大学与深圳华大基因研究院合作的研究成果“40个基因组的重测序揭示了蚕的驯化事件及驯化相关基因”在国际著名学术杂志《科学》上发表,这是中国科学家继2003年在家蚕基因组研究领域取得进展后的又一重要成果,再次奠定了我国在家蚕基因组研究中的世界领先地位。

家蚕基因研究的意义到底有多大

■本报记者 李国 实习生 杨海霞
《工人日报》(2009年09月03日 006版)

照片为西南大学研究团队2004年发表在《科学》杂志上的论文。

西南大学与有关研究机构合作,成功开发由转基因绿色蚕丝纺织出的转基因丝绸。

8月27日,西南大学成功织出世界上第一件转基因彩色丝绸服装。这是西南大学家蚕基因组研究团队继成功开发出转基因新型有色蚕丝之后,在转基因新型有色茧实用蚕品种领域的又一突破。

不谋而合的是,第二天,国际著名学术杂志《科学》上,发表了由西南大学与深圳华大基因研究院合作的研究成果——“40个基因组的重测序揭示了蚕的驯化事件及驯化相关基因”,这是中国科学家继2003年在家蚕基因组研究领域取得进展后的又一重要成果。

近年来,在中国工程院院士、世界著名蚕学家向仲怀教授的带领下,西南大学家蚕基因组研究团队率先完成了家蚕基因组“框架图”绘制工作,奠定了我国在家蚕基因组研究中的世界领先地位。2008年12月,该研究小组通过改变家蚕基因,开发出转基因新型有色茧,并与广西蚕业技术推广总站合作选育新型绿色茧品种,缫出我国首例转基因绿色蚕丝。

今年,在重庆市纤维检验所的合作推进下,由转基因绿色蚕丝纺织出的转基因丝绸成功诞生。

“21世纪丝绸之路”

早在2003年11月,经过西南大学400多名科研人员5个多月的艰苦努力,我国率先完成家蚕基因组“框架图”绘制工作。这是我国科学家继完成人类基因组1%测序工作、水稻基因组“框架图”和“精密图”之后,向人类贡献的第三大基因组研究成果。

它标志着我国在家蚕基因组研究方面已居世界领先地位,成为21世纪“丝绸之路”的起点和里程碑。

中国是蚕丝业的起源地。目前,以现代科技为核心,以基因组研究为平台,从家蚕入手,找到并构筑一条蚕业技术的突破之路、人类对鳞翅目类农林害虫的根治之路、开发生物药品和防控人类疾病的医学健康之路为主要内容的“21世纪丝绸之路”,已成为各国蚕业科学家的共识,并为此展开了激烈的国际竞争。

在我国率先绘制完成家蚕基因组“框架图”之后,科学家们终于可以自豪地说,21世纪的“丝绸之路”将从中国开始,我国优势传统产业茧丝业的科技水平将大幅度提高,世界茧丝业也将迎来革命性的变化。

推动世界蚕业技术

中国家蚕基因组计划项目主持人、中国工程院院士向仲怀告诉记者,栽桑养蚕起源于我国,至今已有5000多年的历史。茧丝业一直是我国的优势传统产业,目前我国共有种桑养蚕农户2000万户,每年的丝绸工业产值约700亿元,年创外汇40亿美元,蚕茧生丝年产量和出口量分别占世界总额的70%和80%以上,是世界茧丝业的中心。

家蚕基因组研究,将有助于人们获得家蚕基因结构组织的详细信息和全部基因、探讨基因产物的功能,从分子水平上深刻阐明家蚕的生物学特性、吐丝机理以及与微生物的相互作用。人们可利用基因研究手段培育出新型高产优质蚕品种,解决蚕丝面料易皱脱色等先天缺陷,还可创造出新型蚕丝,使蚕丝这一“纤维皇后”彻底摆脱长期占纤维消费总量不到1%的尴尬局面,推动世界蚕业技术的突破性进步,同时保持我国茧丝业的产业优势。

在雄关漫道的新丝绸之路上,向仲怀院士和他带领的研究团队可谓是“一路狂奔”:2003年,成功绘制出家蚕基因框架图,该成果2004年12月10日在《科学》杂志上发表,这是近百年来我国在《科学》杂志发表家蚕研究论文“零”的突破,也是世界昆虫学界的一件大事。

2006年1月2日,蚕桑学重点实验室研制成功家蚕基因芯片与表达图谱。这是我国在家蚕基因研究领域取得的又一项重大进展,将为我国家蚕产业的发展以及人类防病找到有效途径。

2008年12月,世界首张蚕基因组精细图谱在西南大学完成,我国为世界家蚕基因组研究作出又一重大贡献。

转基因丝绸服装熠熠生辉

8月31日,在西南大学家蚕研究院,记者看到,黄中带绿的蚕丝正散发着珍珠般的光泽。“这是我们转基因蚕吐出的蚕丝,普通家蚕吐出的蚕丝是白色的,转基因蚕吐出的丝就是这种颜色。”向仲怀院士说。

转基因蚕吐出的丝叫转基因蚕丝,转基因蚕丝织成的服装自然就叫转基因丝绸服装。当天,西南大学向记者展示了世界上第一件转基因丝绸服装。这件服装是8月27日在西南大学赶制而成。由于是转基因蚕吐出的丝织成的服装,因此这件服装呈现绿色荧光蛋白的本身色彩——黄中带绿。

记者看到,丝绸在自然光下,呈现柔和的淡绿色,散发出天然蚕丝的香味。在灯光下,丝绸表面随光线明暗呈现不同光泽。在紫外光下,丝绸发出绚丽的绿色荧光。以手抚摩,仿佛触碰到幼儿肌肤般柔滑。向院士介绍,首例转基因丝绸采用纺织工艺进行,织纹细密,较普通丝绸更有弹性。

“在紫外线的照射下,它会发出绿色的荧光,就算是在晚上,只要还有紫外线,同样也要发光。”向仲怀院士说,“转基因蚕丝在医药上也有较广泛的应用,作为医药材料,转基因蚕丝可以做人造皮肤、人造血管以及人造器官等。”

“发现基因,研究基因,运用基因,是家蚕基因组研究团队的使命。”向仲怀院士称,西南大学家蚕基因组研究团队下一步还将研制出“梭织绸”等色泽丰富、工艺多样的转基因丝绸。此外,转基因蚕丝在医学器材和光学仪器等领域的运用也正在积极研发中。

据悉,本次开发的有色茧实用品种是我国首次获得的转基因新型蚕丝,这不仅是对天然彩色丝的突破,标志着利用转基因技术改造蚕丝结构、克服蚕丝易皱、褪色等创新工程进入一个新阶段,而且还将对蚕丝业产生重大影响。而彩色丝的开发符合人类环保、健康和崇尚自然的消费心理和时代需求,其开发利用前景十分美好。

论文再登《科学》殿堂

8月28日,西南大学家蚕基因的新研究成果《40个基因组的重测序揭示了蚕的驯化事件及驯化的相关基因》被世界顶级学术杂志《科学》刊登,这意味着西南大学向全世界宣布了这一新科研成果。

这也是时隔5年之后,西南大学家蚕基因论文再登《科学》殿堂。

“5年来觉得最对不起家人,都泡在实验室里了,和他们在一起的时间真的是太短暂了。”西南大学家蚕研究团队一名成员,对记者诉说了成果背后的辛劳。从2003年框架图谱绘制完成后,他们马不停蹄地继续投入到更深入的研究中,5年来与他们相伴最多的是盒饭和方便面。

为了早日完成精细图,团队的每一位成员都主动放弃了休息时间,加班到凌晨两三点是常有的事情,有的同事还经常通宵工作。5年下来,1万多个家蚕基因遗传上的分析和鉴定终于完成。

“这又是一个新开始,我们还会有更多产业运用上的成果。”对于未来,西南大学家蚕研究团队的成员们充满了信心,家蚕基因研究的成果将一项一项地变成人类生活中的一部分。

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