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【院士专访】陈松林:在从0到1的科研路上奔跑着

2021-12-29   山东省高层次人才发展促进会宣传中心   阅读量:120

    采访新晋院士陈松林的那天,一踏入他在中国水产科学研究院黄海水产研究所的办公室里,就被各种各样的获奖证书晃花了眼。

    窗台上里一层外一层密密麻麻的相框式证书,书柜里满满当当地摞起了四大摞红皮证书,就连地上的材料堆上、沙发靠背上都随意地散落着一些……这些需要用“堆”来计数的获奖证书,是陈松林潜心科研三十余年的最佳注脚。

    从0到1的N次

    陈松林是一名科研道路上的开拓者,三十多年来,他将渔业科技创新与水产养殖实践紧密结合,给我国的水产养殖产业增添了多个举足轻重的“1”——

    破译了我国首个鱼类基因组,创建分子性控技术,实现我国鱼类基因组序列图谱从0到1的突破;建立鱼类种质冷冻保存技术体系;发现我国首个鱼类性别特异分子标记,突破遗传性别分子鉴定技术难题;以鲆鳎等鱼类为代表,解析抗病和变态性状的分子机制,创建我国鱼类抗病基因组选择育种技术,研制抗病育种基因芯片“鱼芯1号”,育成高产抗病新品种3个……

    在陈松林看来,种质资源是水产养殖的基础,也是种业发展的关键,现在要打好种业翻身仗,首先要收集保存好鱼类种质资源,进一步挖掘、创新和利用。而这其中最关键是要做到生物技术创新,陈松林及其团队也是瞄准这个大目标在不同层面上开展种质资源保存创新利用的研究。

    “在早期主要是建立了鱼类精子冷冻保存技术,特别是在21世纪初,突破了海水鱼类胚胎冷冻保存技术,随后又建立了我国首个鱼类胚胎干细胞系和28个组织细胞系,这些研究为我国鱼类种质资源的保护和创新利用奠定了重要基础。从2009年开始,瞄准我国鱼类养殖业中缺乏基因组序列图谱的问题,在国内率先完成了半滑舌鳎全基因组序列图谱,使半滑舌鳎成为我国完成全基因组测序的第一种鱼类。到目前为止我国科学家共完成了40多种鱼类全基因组测序和精细图谱绘制。”陈松林说。

    科研工作从0到1的荣光属于全人类,但漫漫征程中每迈出一小步的艰难,大概只有身处其中的科研人员最能体会。陈松林坦言,研究以前没有人开展的课题,难度确实很大。“因为没有可供借鉴的技术手段或者文献资料,所以要想解决产业中存在的技术难题,重要的是要有敢于探索的勇气,勇于创新的思路,想尽办法进行创新,才能最终攻克技术难题。”

    聊起这份“难”来,陈松林有种“千帆历尽”的淡定,仿佛那些伏案工作至深夜、通宵达旦做实验的过往,那些为培育一个新品种十几年如一日的默默坚守,都是再普通不过的日子,但这份“难”,办公室里那一摞摞研究资料和获奖证书替他记得,办公桌下那一对颇为明显的脚印也替他记得。

    去养殖户和渔民中找“难题”

    陈松林走路很快,跟他同行的人经常需要小跑才能跟得上他的步伐。这是常年在实验室和养殖场间来回奔忙“练”出来的。在陈松林看来,产业的方向就是科研的方向,养殖户的难题就是研究的课题。所以,陈松林经常带领团队去养殖户、去渔民中间找“难题”。

    陈松林及其团队在调研走访中发现,我国名贵海水养殖鱼类半滑舌鳎养殖业中存在雌、雄个体生长差异巨大的问题。经过1年多的养殖后,雌鱼可达到1斤多,而雄鱼只有2—4两。而且在普通苗种中,长不大的雄鱼比例竟然高达80%,严重影响了山东、河北、天津等地养殖户的积极性。

    从2009年开始,陈松林团队和深圳华大基因研究院就联合开展了半滑舌鳎全基因组测序,在国内率先完成了半滑舌鳎全基因组序列图谱绘制。通过基因组测序,陈松林团队发现半滑舌鳎存在雄性决定基因。

    “我们通过半滑舌鳎全基因组测序和基因组比较分析,发现了性别特异分子标记,采用该标记通过系统研究发现了雄鱼高达80%的原因。在此基础上创建了分子标记辅助高雌苗种制种技术,从而将半滑舌鳎雄性比例从80%左右降到了50%左右,将能长大的雌鱼比例从20%左右提高到40%左右,解决了半滑舌鳎雄鱼比例居高不下的问题,为产业发展提供了有力的技术支撑。我们后来又建立了半滑舌鳎基因组编辑技术,通过这些技术将雄性决定基因敲除之后,观察到有一些基因敲除的雄鱼苗长得和雌鱼一样大,从而突破了半滑舌鳎雄鱼生长慢的难题。”陈松林说。

    河北唐山维卓水产养殖有限公司就是陈松林这项分子标记辅助性控技术的受益者。当时该公司负责人程向明正在为半滑舌鳎雄鱼生长慢、比例过高的问题苦恼,思考今后还要不要做半滑舌鳎养殖苗种繁育的时候,在全国半滑舌鳎养殖场做巡回调研的陈松林得知后,就带着他的团队找上门了。

    “我将我们的成果和技术优势给程总讲了一下,他当场就非常高兴,他说有了我们的技术,他就不愁半滑舌鳎养殖业会持续不下去。所以从2018年开始我们就派了工作人员常驻他们公司,为他们解决半滑舌鳎繁育的问题。现在,在我们的指导下,他们公司目前已经建立了半滑舌鳎全年人工繁育的技术手段,使这个以前只在秋季繁殖的鱼类,现在能做到从1月份到12月份全年都能繁育,实现了按照用户订单进行繁殖鱼卵的目标。目前采用我们的技术手段培育的受精卵每年达到250公斤以上,占据全国80%的份额。”陈松林给笔者算了一笔账,半滑舌鳎产量虽然不算高,但价格非常不错,一斤能卖到七八十块钱,目前全国的年产值达到20多亿元。

    开启基因组选择育种新征程

    鱼类育种是一个漫长的过程,培育一个鱼类新品种至少要10年以上,陈松林培育的半滑舌鳎“鳎优1号”就花了12年的时间。有人可能觉得这个过程很枯燥,陈松林却乐在其中。

    “我对鱼类生物技术和育种研究非常热爱,或者说是抱着激情来做这些工作的,所以很少有烦恼或者不想做的时候,尽管几十年的科研历程中也经常碰到各种各样的困难,但是我们都会想方设法来克服这些困难,解决问题,尽量朝好的一方面想,使问题迎刃而解。”陈松林说。

    谈及当选院士的感受,陈松林表示“是一种荣誉,但更多的是责任”。也是这种责任感,鞭策着早已著作等身的陈松林,一如既往地奔跑在科研的道路上。在他看来,我国鱼类养殖业存在的主要问题之一是病害问题,所以培育抗病新品种是他和团队目前的重点攻关目标。

    “我们国家的鱼类养殖业发展很快,2020年我国鱼类养殖产量达到了2700多万吨,占我国水产养殖总产量的53%。但每年因病害造成的鱼类经济损失为数百亿元,因此培育抗病、高产的优良品种就成为鱼类养殖业迫在眉睫、亟待攻克的课题。”陈松林表示,病害问题靠传统的育种技术很难解决,未来需要加快高新技术在鱼类良种培育及鱼类养殖业中的应用,探索新的抗病育种的分子技术,应用抗病育种技术和基因芯片,培育抗病高产的新品种,为解决病害问题提供技术支撑和良种保障。

    据了解,陈松林团队利用基因组资源建立了海水鱼类抗病基因组选择育种技术,研制出抗病育种基因芯片”鱼芯1号”,培育出抗病、高产新品种3个,如牙鲆“鲆优2号”、半滑舌鳎“鳎优1号”等,为我国海水鱼类生物技术和遗传育种研究跻身国际前列做出突出贡献。同时,陈松林团队还和广西水产科学研究院合作,将这一技术应用在罗非鱼上面,培育出罗非鱼“壮罗1号”抗病高产新品种,并获得国审新品种证书。

    面对荣誉,陈松林也谦虚地表示鱼类育种研究光靠一个人是不够的,他感谢了团队成员、合作企业以及各级政府对他的大力支持。“一个团队一个科学家的成长,是离不开当地政府大力支持的,特别是山东省省委组织部、省人社厅搞的泰山学者工程,我体会最深,从2007年起我有幸入选了四届泰山学者,这不仅是精神上的巨大鼓励,也在经费上给与了极大支持。另外从2005年省里就启动了鱼类抗病良种培育的良种工程重大项目,我承担了半滑舌鳎性别控制和抗病高产良种培育的课题,这个项目一直持续了10多年,省科技厅在我们持续开展研究直至培育出新品种的过程中给予了很大支持。”

    科研之路漫漫,唯愿上下求索。已过花甲之年的陈松林,仍旧每天坚持工作10个小时。他坦言,现在正好赶上了我们国家打好种业“翻身仗”的大好时机,要培育出更多抗病高产优良品种,为推动我国海洋鱼类种业科技进步和水产养殖业的绿色高质量发展作出新的贡献。

    来源:省高层次人才发展促进会宣传中心