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向仲怀 推动蚕桑业走上“新丝绸之路”
2019-04-15 10:02:21 来源:重庆日报

    

 

  向仲怀,1937年出生于重庆武隆,蚕桑遗传育种专家,中国工程院院士,西南大学教授、博士生导师。他在2003年主持完成世界第一张家蚕基因组框架图,奠定了中国在家蚕基因组研究中的世界领先地位。

 近年来,向仲怀在深入调研的基础上,积极推动建立新技术体系,推动传统蚕桑业转型升级。

  晨曦中,层层叠叠的梯田上,数十名茶农正忙着采摘芽尖新茶……4月初的四川省南充市嘉陵区茶桑基地,一派生机勃勃。这片约2万亩的基地,是全国最大的茶桑基地,也是向仲怀带领团队走上“新丝绸之路”的试验基地之一。

 《孟子》曰:“五亩之宅,树之以桑,五十者可以衣帛矣。”中国蚕桑业有着5000年的悠久历史,也造就了闻名于世的古代丝绸之路。如今,传统的蚕桑业正焕发出新的生机,而这一切,都离不开我国蚕业科学界迄今唯一的院士向仲怀在蚕桑业上重大的突破——

 查找出川北灾害性蚕病病源

 3月28日,西南大学蚕学宫,向仲怀的办公桌上,一杯桑叶茶在水中舒展开翠绿的叶片。袅袅的清香中,有田野的芬芳、鸟儿的呢喃,也有向仲怀儿时的记忆。

 大娄山深处的武隆区凤来乡,是向仲怀的故乡。向仲怀幼时就读于私塾,父亲买回的一本科普书《伟大的自然改造者——米丘林》悄然改变了他的一生。

 “我觉得嫁接、遗传等技术特别神奇。”从那时起,一颗热爱农学的种子便种在了向仲怀心里。1954年,从涪陵农校毕业的他考入西南农学院蚕桑系,一干就是一辈子。

 上世纪50年代,作为重要蚕桑基地的川北地区,连年暴发灾害性蚕病。1959年春,年仅22岁的向仲怀作为四川省蚕病工作组成员被派往射洪县,奔赴当地蚕病重灾区金华区书台公社驻点。他和四川省农科院蚕桑研究所的夏儒山跑遍了公社的数十个蚕房,收标本、查病情、解剖观察,广泛寻找病因。

 一天下午,向仲怀在检查病蚕标本时,发现桌下有一包遗失漏检的标本。他用显微镜反复地仔细检查,终于发现一个腹部膨大、发育成熟的母虫,向仲怀确定这就是病源——此前我国尚无记录的壁虱。

 这个重要的发现,为肆虐川北的蚕病防治找到了路径。很快,射洪县的蚕茧单产由每张种5公斤回升到25公斤的正常产量。

 率团队绘制出世界首张家蚕基因组框架图

 两百多本泛黄的手册,记录着从上世纪40年代开始的研究记录,至今已有700多个家蚕遗传系统……在家蚕基因组生物学国家重点实验室,有向仲怀和先师蒋同庆教授带领团队建立起的全世界最大家蚕基因资源库。正是在此基础上,团队培育出多个优质高产蚕品种,有的至今还在广泛使用。

 实验室里还有一件特别的“宝贝”——一张长达数米的长卷,上面排列着红蓝相间、长短不一的若干组条码。这就是世界第一张高质量家蚕基因组框架图,它覆盖了家蚕基因组95%的区域,获得16948个完整基因,其中约有6000个为新发现。

 “各种生命的奥秘,都潜藏在基因的碱基序列中。”面对这张框架图,向仲怀感慨万千地说,家蚕在基础生命体系、能量代谢和遗传方式上与人类有很大的相似性,也是国际公认的鳞翅目模式昆虫,有70%的农林害虫也属于鳞翅目。因此,家蚕基因组研究对发展新型蚕丝产业、生物制药、农林害虫防治以及医学生物学等领域,都有着深远的影响。

 国际上关于家蚕基因组研究的竞争其实早已开始。上世纪处于世界蚕业领先地位的日本,在2003年3月单方面终止原定的中日合作协定,独自启动了家蚕基因组测序。面对这场严峻的国际竞争,向仲怀决定破釜沉舟拼一场,“基因组研究是提升学科水平和产业发展的基础,谁抢占制高点,谁就处处领先。”

 这是一场没有硝烟的战争。

 2003年正值“非典”肆虐。6月初,团队进驻北京华大基因组研究所,双方紧急启动家蚕基因组测序计划。“大家平均每天工作十几个小时,吃盒饭、睡地铺,连续奋战。后来,不少人都累病了。”回忆起当时的情形,向仲怀眼睛湿润了。

 8月25日,团队比预定时间提前5天完成550万个测序反应;10月7日,完成组装拼接……400多名科研人员夜以继日工作150多天后,11月15日,重庆市政府举行新闻发布会,宣布中国科学家绘制完成世界上第一张家蚕基因组框架图。

 2004年12月,团队的研究成果“家蚕基因组框架图”论文在世界顶级学术杂志《科学》上发表。这一成果,是我国科学家继完成人类基因组1%计划、水稻全基因组计划之后取得的又一里程碑式成果,标志着我国蚕业科学研究步入世界领先水平。

 助推蚕桑业多元发展

 开发出转基因新型有色茧、让转基因蚕丝应用到医学领域……在家蚕基因组框架图(以及精细图谱)的研究基础上,向仲怀及其团队不断在蚕业领域取得进步。

 蚕桑产业发展之路也被许多业内人士称为“丝绸之路”。

 在向仲怀看来,传统的“丝绸之路”主要是以蚕桑为基础的丝绸产业。21世纪的“新丝绸之路”应以现代科技为核心、以基因组研究为平台,找到并构筑现代蚕桑产业的突破之路。

 “我国是世界蚕丝生产和出口大国,蚕茧和生丝产量占世界总量的70%以上。”南充市相关负责人表示,受国际经济形势的影响,茧丝绸市场行情频繁波动,由于传统产业桑叶只能养蚕,一旦蚕丝行情不好,就会出现蚕农毁桑弃蚕的情况。

 从2006年开始,向仲怀带领团队在全国范围开展了历时3年的调研,足迹遍及24个省区市,收集各地蚕桑业发展的信息,讨论产业发展的目标和关键问题。经过深入调研后,向仲怀表示:现代蚕桑业不能固守养蚕-缫丝-织绸的单一模式,必须建立新的技术体系,推进升级转型,主动适应国家发展战略和市场经济发展的需求。

 蚕宝宝为什么只食用桑叶这一种食物?向仲怀介绍,桑叶的蛋白质含量高达25%,1亩桑树桑叶中的蛋白质含量相当于3亩大豆的蛋白质含量;此外桑树浑身都是宝,桑叶是很好的茶饮料,桑椹能滋阴养血,桑柴灰能用于治疗目赤肿痛……2013年,向仲怀再次带领团队在世界上率先完成桑树基因组的测序工作,试图为传统蚕桑业找到新出路。

 曾是著名“绸都”的南充,在向仲怀院士工作站的指导下,在嘉陵区用3年时间建成了全国最大的茶桑基地。4月采摘桑叶制茶;5月至8月用桑叶粉做成桑叶饼干、糕点等休闲食品;10月霜降后,霜桑茶又有着不一样的活性成分……如今,基地已成功开发出春桑茶、桑茶粉、药桑等五大类产品并规模化生产。2018年春,仅收购桑叶嫩芽嫩叶一项,就为当地老百姓增收1000多万元。事实上,通过土地出租、扶贫资金入股分红、务工等方式,当地的不少贫困户已经走上了脱贫致富的道路。

 “现代蚕桑业,要立桑为业,多元发展。”向仲怀告诉重庆日报记者,桑树不仅可以作为一种经济作物,其高度发达的根系可深入地下数米,即使在新疆一些极旱荒漠地区也能生长。

 如今,已过耄耋之年的向仲怀仍到处给桑树当“代言人”,作关于“生态桑”的学术报告。在他的努力下,黔江区濯水镇等石漠化地区,就探索出石漠化治理与蚕桑产业发展相结合的路子,当地基岩裸露度已由原来的超过60%降至30%以下。

 “斧斤留得万枯株,独速槎牙立暝途。饱尽春蚕收罢茧,更殚余力付樵苏。”唐代诗人范成大的这首《科桑》是向仲怀的座右铭,他说:“我们的研究每前进一步,都可能促进蚕农收入提高,使中国蚕丝业在世界的地位更坚实一些。这就是我和团队不断探索的理由。”