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夏慶友, 農(nóng)學(xué)博士,西南大學(xué)教授,博士生導(dǎo)師,西部(重慶)科學(xué)城種質(zhì)創(chuàng)制大科學(xué)中心 首席科學(xué)家,西部(重慶)科學(xué)城種質(zhì)創(chuàng)制大科學(xué)中心 家蠶種質(zhì)創(chuàng)制團隊負責(zé)人,西南大學(xué)前沿交叉學(xué)科研究院生物學(xué)研究中心 主任,蠶桑重慶市重點實驗室 主任,重慶市蠶絲纖維新材料工程技術(shù)研究中心 主任,國家重要人才獎勵計劃特聘教授。
夏慶友教授獲得國家自然科學(xué)二等獎,重慶市自然科學(xué)一等獎、光華工程科技獎、中國青年科技獎、日本蠶絲科學(xué)進步特別獎、香港桑麻紡織科技大獎、中國紡織行業(yè)年度創(chuàng)新人物、全國五一勞動獎?wù)碌?0余項重大獎勵與榮譽。
夏慶友教授近40年,積極承擔(dān)國家重大科研任務(wù),努力探索家蠶交叉創(chuàng)新科研方向,取得重要科技成果。作為種質(zhì)創(chuàng)制大科學(xué)中心首席科學(xué)家,聚焦生物育種國家戰(zhàn)略,帶領(lǐng)中心科研團隊推進長江上游種質(zhì)創(chuàng)制科學(xué)設(shè)施建設(shè),著力保護長江上游生態(tài)種質(zhì)資源,搭建規(guī)模化、工程化種質(zhì)創(chuàng)制育種創(chuàng)新平臺,為服務(wù)國家種業(yè)振興做出了積極貢獻。
教育及工作經(jīng)歷:
1985—1996 科研人員 四川省農(nóng)科院蠶研所
1997—2001 博士后,特別研究員 日本九州大學(xué)
2000—至今 教授,博導(dǎo) 西南大學(xué)
2002—至今 副主任 農(nóng)業(yè)部蠶桑功能基因組與生物技術(shù)重點開放實驗室
2005—2007 院長 西南大學(xué)蠶學(xué)與生物技術(shù)學(xué)院
2005—2012 副主任 教育部家蠶基因組學(xué)重點實驗室
2006—至今 副所長 西南大學(xué)蠶學(xué)與系統(tǒng)生物學(xué)研究所
2007—2016 院長 西南大學(xué)生物技術(shù)學(xué)院
2011—2018 主任 家蠶基因組生物學(xué)國家重點實驗室
2013—至今 主任 重慶市蠶絲纖維新材料工程技術(shù)研究中心
2018—至今 主任 西南大學(xué)前沿交叉學(xué)科研究院生物學(xué)研究中心
2022—至今 首席科學(xué)家 西部(重慶)科學(xué)城種質(zhì)創(chuàng)制大科學(xué)中心
2022—至今 創(chuàng)制團隊負責(zé)人 西部(重慶)科學(xué)城種質(zhì)創(chuàng)制大科學(xué)中心
主要科研領(lǐng)域與方向
昆蟲分子生物學(xué)
基因組與功能基因組
利用基因編輯等技術(shù)進行品種改良和素材創(chuàng)新等
主要從事家蠶基因組學(xué)、功能基因組學(xué)、基因組編輯與轉(zhuǎn)基因抗病育種、絲蛋白性能改造、家蠶規(guī)模化種質(zhì)創(chuàng)制、蠶桑現(xiàn)代技術(shù)革新等方面的研究。先后主持了“973”、“863”、國家科技攻關(guān)、國家自然科學(xué)基金重點、國際合作項目等重大研究項目;主持完成家蠶基因組計劃、家蠶基因芯片研發(fā)、家蠶基因組數(shù)據(jù)庫、家蠶轉(zhuǎn)基因與基因組編輯平臺構(gòu)建等研究,建立人工飼料規(guī)模化和工廠化養(yǎng)蠶技術(shù)體系。在Science、Nat Biotechnol、PNAS、Genome Biology、JBC等國際著名雜志發(fā)表論文500余篇。
科學(xué)成就
一、完成了中國家蠶基因組計劃
1.框架圖:采用霰彈法完成550萬個家蠶全基因組測序反應(yīng),基因組覆蓋度6倍,以第一作者和通訊作者發(fā)表第一張家蠶全基因組框架圖(Science, 2004),此亦為世界第一張鱗翅目昆蟲基因組序列圖和第三張昆蟲基因組序列圖。Nature專題評論稱“這是中國科學(xué)家的杰出貢獻”。
2.精細圖:主持國際合作,整合國際家蠶基因組數(shù)據(jù),繪制9倍覆蓋度的家蠶基因組精細圖,將90%的基因組序列定位到染色體。國際知名昆蟲學(xué)刊物Insect Biochem Mol Biol(IBMB, 2008)以《家蠶基因組特別刊》發(fā)表該系列成果。
3.遺傳變異圖:完成29個家蠶品系及11個野桑蠶材料的全基因組重測序,鑒定1600萬個SNP位點、31萬個插入缺失突變和3.5萬個基因組結(jié)構(gòu)變異,發(fā)現(xiàn)受馴化選擇的基因組區(qū)域和基因,以第一作者發(fā)表該成果(Science, 2009)。Science News稱其為“生物基因組資源擴展進程的里程碑”。
二、建立了家蠶基因功能研究關(guān)鍵平臺技術(shù)
1.多組學(xué)研究平臺:主持設(shè)計制作首張家蠶全基因組表達譜分析芯片,建立家蠶轉(zhuǎn)錄組、蛋白質(zhì)組和代謝組研究技術(shù)體系(Genome Biol, 2007; IBMB, 2007, 2009, 2015),構(gòu)建家蠶不同發(fā)育階段、不同組織、不同脅迫條件下的多組學(xué)圖譜(J Proteome Res, 2013, 2016, 2017; Proteomics, 2014, 2017, 2018)。研究規(guī)模和水平國際領(lǐng)先,為家蠶基因功能研究提供了重要支撐。
2.基因組數(shù)據(jù)庫:構(gòu)建世界第一個家蠶基因組數(shù)據(jù)庫SilkDB(Nucleic Acids Res, 2005, 2010),至今80個國家和地區(qū)的研究機構(gòu)訪問超200萬次,是國際蠶學(xué)及昆蟲學(xué)領(lǐng)域的權(quán)威數(shù)據(jù)平臺之一。
3.基因功能研究關(guān)鍵技術(shù):建立家蠶突變基因圖位克隆技術(shù),克隆并研究了伴性赤蟻sch(PNAS, 2010)、小卵vit(JBC, 2013)等家蠶突變基因。建立家蠶轉(zhuǎn)基因過表達、轉(zhuǎn)基因RNAi、GAL4/UAS表達系統(tǒng)(Cell Res, 2011; IBMB, 2013, 2018),以及TALEN、ZFN、CRISPR/Cas9等基因組編輯技術(shù)(IBMB, 2014, 2017),受到國際同行的廣泛引用和好評。
三、解析了家蠶重要經(jīng)濟性狀形成的分子機理
作為首席主持兩期家蠶973項目,重點解析絲蛋白合成、免疫抗性、變態(tài)發(fā)育等重要經(jīng)濟性狀形成的分子機理,取得了系列突破。
1.絲蛋白合成調(diào)控: 發(fā)現(xiàn)保幼激素、蛻皮激素及Sage和Dimm等轉(zhuǎn)錄因子調(diào)控絲蛋白合成并影響繭絲產(chǎn)量(JBC, 2015; BBA-Gen Subjects, 2016)。證實前部絲腺及吐絲器在維持pH、金屬離子等成絲環(huán)境中發(fā)揮重要作用,并影響絲纖維力學(xué)性能(IBMB, 2016; Proteomics, 2017)。新鑒定類絲膠蛋白、酶及酶抑制劑等繭絲蛋白500余種,證實SPI38、Seroin等蛋白的抗菌作用(J Proteome Res, 2013; IBMB, 2015, 2016, 2017)。
2. 免疫抗性調(diào)控:系統(tǒng)鑒定了家蠶免疫關(guān)鍵基因及信號傳導(dǎo)途徑(Genomics, 2006; Dev Comp Immunol, 2008; Insect Mol Biol, 2009)。繪制家蠶黑胸敗血芽孢桿菌全基因組圖譜,發(fā)現(xiàn)α-toxin、PC等毒素蛋白引發(fā)家蠶敗血病的分子機理(PLoS Pathog, 2016)。闡釋STING、Spry等蛋白在家蠶抗病毒免疫中的作用及分子機理(JBC, 2018)。
3. 變態(tài)發(fā)育調(diào)控:系統(tǒng)鑒定了家蠶激素信號途徑關(guān)鍵基因(IBMB, 2008)。證實Antp、POU-M2、Scr等調(diào)控蛻皮激素及保幼激素合成并影響變態(tài)發(fā)育(JBC, 2015),發(fā)現(xiàn)保幼激素信號分子Kr-h1負調(diào)控蛻皮激素合成并影響變態(tài)發(fā)育的表觀遺傳新機制(PNAS, 2018)。揭示磷酸化修飾對激素信號分子BR-C功能的調(diào)節(jié)作用(JBC, 2017)。
4. 進化與馴化機制:發(fā)現(xiàn)家蠶由中國野桑蠶經(jīng)單一馴化事件馴化而來,354個基因受到人工選擇(Science, 2009)。構(gòu)建并分析了家蠶全基因組DNA甲基化圖譜(Nat Biotechnol, 2010)。繪制斜紋夜蛾全基因組圖譜,發(fā)現(xiàn)其化學(xué)感受、解毒等基因家族進化與家蠶存在顯著差異(Nat Ecol Evol, 2017)。
四、家蠶性狀遺傳改良及新型素材創(chuàng)制
1. 蠶絲遺傳改良:提出蠶絲性能遺傳改造理論和策略,完成首個人造絲蛋白的設(shè)計、表達和成絲(Sci Rep, 2014; Funct Integr Genomic, 2015)。實現(xiàn)前部絲腺特異的離子通道蛋白靶向調(diào)控,創(chuàng)制了高強度及高韌性蠶絲材料(J Insect Physiol, 2015; Biomacromolecules, 2015, 2019)。
2. 功能性蠶絲創(chuàng)制:建立高效家蠶絲腺生物反應(yīng)器(Transgenic Res, 2013, 2014),制備了含aFGF、TGF-β1、PDGF等生長因子活性的新型蠶絲(Acta Biomater, 2014, 2018),拓展了蠶絲在日化美容及醫(yī)療衛(wèi)生領(lǐng)域的應(yīng)用。
3. 抗病毒素材創(chuàng)制:通過增量表達內(nèi)源和外源抗病基因,以及對病毒基因進行RNAi等途徑,創(chuàng)制10余個抗家蠶核型多角體病毒的優(yōu)良素材(Antivir Res, 2013; Dev Comp Immunol, 2017, 2018),高抗素材SW-H在高劑量攻毒條件下死亡率可降低80%(IBMB, 2012, 2014)。
4. 新型蠶絲產(chǎn)業(yè)技術(shù):提出絲紡產(chǎn)業(yè)和清潔化蠶絲生產(chǎn)等產(chǎn)業(yè)新理念,開發(fā)了基于新飼料、新品種和智能裝備的清潔化養(yǎng)蠶體系,建立繭絲加工新工藝,推動了我國蠶絲產(chǎn)業(yè)向高效、集約、規(guī)模和多樣化發(fā)展,受到業(yè)界高度重視。
先后主持973、863、國家自然科學(xué)基金重點等項目。迄今發(fā)表研究論文500余篇(其中SCI論文263篇,總IF≈999.9),他引5281次(其中第一和通訊作者SCI論文158篇,SCI他引3497次,IF≈645.2),論文數(shù)及引用數(shù)在國際蠶學(xué)界連續(xù)多年位居首位。出版《蠶的基因組》等專著5部,獲授權(quán)發(fā)明專利45項,國際發(fā)明專利1項。獲國家自然科學(xué)二等獎、重慶市自然科學(xué)一等獎等獎勵,受邀在Annu Rev Entomol發(fā)表專題綜述,多次擔(dān)任國際學(xué)術(shù)會議執(zhí)行主席并作特邀報告,受邀在多個國際知名大學(xué)講學(xué)。
認定成果:
1 煙草全基因組基因芯片自主設(shè)計、系統(tǒng)創(chuàng)制及產(chǎn)業(yè)應(yīng)用 楊軍;夏慶友;王中 中國煙草總公司鄭州煙草研究院 2021
2 煙草基因組編輯技術(shù)的建立與應(yīng)用 楊大海;夏慶友;王根洪 云南省煙草農(nóng)業(yè)科學(xué)研究院 2016
3 縉云垂桑 黃傳書;雷霆;王萬華;黃先智;袁良軍;劉文波;方文;唐小平;秦儉;都勇;何寧佳;曾秀;夏慶友;馬群忠;蔣貴兵;鄭琳;樊民軍 重慶市蠶業(yè)科學(xué)技術(shù)研究院 2014
4 家蠶重要經(jīng)濟性狀的功能基因組學(xué)引進與研究 夏慶友;趙萍;蔣亮;馬三垣;王峰;劉春;程道軍;林英;程廷才;侯勇;何華偉;徐漢福;查幸福;劉仕平;張毅;段軍;王根洪;王菲;王凌燕 西南大學(xué) 2014
5 家蠶絲素重鏈基因突變序列及突變的方法和應(yīng)用 夏慶友;馬三垣;徐漢福;程道軍;林英;趙萍;向仲懷 西南大學(xué) 2013
6 家蠶核型多角體病毒抗性關(guān)鍵基因BmPGRP2及其應(yīng)用 夏慶友;蔣亮;程廷才;陸改;金盛凱;王根洪;徐漢福 西南大學(xué) 2013
7 增強子Hr3在促進hycu-ep32蛋白增量表達中的應(yīng)用 夏慶友;蔣亮;程廷才;金盛凱;徐漢福;王根洪 西南大學(xué) 2013
8 含有增強子Hr3啟動子IE1轉(zhuǎn)基因干擾載體及其制備方法和應(yīng)用 夏慶友;蔣亮;王根洪;程廷才;徐漢福 西南大學(xué) 2013
9 基于桿狀病毒多角體結(jié)晶特征的蛋白高效表達研究 張耀洲;舒特俊;陳劍清;夏慶友;趙宇;周澤奇;蓋其靜;白書婉;杜君卿;耿文杰 天津耀宇生物技術(shù)有限公司 2013
10 手扶式單鋸盤伐條機 胡祚忠;夏慶友;張劍飛;吳建梅;葉晶晶;胡光榮;潘杰;徐一;陳義安 四川省農(nóng)業(yè)科學(xué)院蠶業(yè)研究所 2013
11 行走式雙鋸盤伐條機 胡祚忠;夏慶友;張劍飛;吳建梅;葉晶晶;胡光榮;潘杰;徐一;陳義安 四川省農(nóng)業(yè)科學(xué)院蠶業(yè)研究所 2013
12 雙鋸盤伐條機 胡祚忠;夏慶友;張劍飛;吳建梅;葉晶晶 四川省農(nóng)業(yè)科學(xué)院蠶業(yè)研究所 2013
13 具有多級減速換向撥枝機構(gòu)的伐條機 胡祚忠;夏慶友;張劍飛;吳建梅;葉晶晶 四川省農(nóng)業(yè)科學(xué)院蠶業(yè)研究所 2013
14 具有正反轉(zhuǎn)切換功能的撥枝機構(gòu) 胡祚忠;夏慶友;張劍飛;吳建梅;葉晶晶 四川省農(nóng)業(yè)科學(xué)院蠶業(yè)研究所 2013
15 具有多級減速換向撥枝機構(gòu)的伐條機2 胡祚忠;夏慶友;張劍飛;吳建梅;葉晶晶 四川省農(nóng)業(yè)科學(xué)院蠶業(yè)研究所 2013
16 雙鋸盤伐條機2 胡祚忠;夏慶友;張劍飛;吳建梅;葉晶晶 四川省農(nóng)業(yè)科學(xué)院蠶業(yè)研究所 2013
17 具有正反轉(zhuǎn)切換功能的撥枝機構(gòu)2 胡祚忠;夏慶友;張劍飛;吳建梅;葉晶晶 四川省農(nóng)業(yè)科學(xué)院蠶業(yè)研究所 2013
18 家蠶基因組研究成果轉(zhuǎn)化平臺建設(shè)及產(chǎn)業(yè)化開發(fā) 羅國慶;夏慶友;肖更生;吳福泉;趙愛春;廖森泰;羅展勇;陳智毅;徐漢福;肖陽;代方銀;葉明強;劉學(xué)銘;吳娛明;李慶榮;楊瓊;李琦;潘少茜;鄒宇曉;陳遠忠;陳列輝;施英;王志堅;唐翠明;王振江 廣東省農(nóng)業(yè)科學(xué)院蠶業(yè)與農(nóng)產(chǎn)品加工研究所 2012
19 一種提高蠶絲產(chǎn)量的轉(zhuǎn)基因方法 李勝;馬俐;夏慶友;徐漢福 中國科學(xué)院上海生命科學(xué)研究院植物生理生態(tài)研究所 2009
20 一種提高蠶絲產(chǎn)量的轉(zhuǎn)基因方法 李勝;馬俐;夏慶友;徐漢福 中國科學(xué)院上海生命科學(xué)研究院植物生理生態(tài)研究所 2009
21 家蠶突變基因研究 魯成;代方銀;夏慶友;何寧佳;向仲懷;周澤揚;張澤;沈以紅;潘敏慧 西南大學(xué) 2008
22 家蠶基因組框架圖 夏慶友;周澤揚;魯成;向仲懷;代方銀;程道軍;李斌;趙萍;潘國慶;潘敏慧;沈以紅;李春峰;藍希鉗;袁聯(lián)偉 西南大學(xué) 2004
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[102]夏慶友, 蔣亮, 程廷才, 陸改, 金盛凱, 王根洪, 徐漢福. 家蠶中腸特異表達啟動子P3及其應(yīng)用[P]. 重慶市: CN102296071B, 2012-11-21.
[103]夏慶友, 蔣亮, 金盛凱, 程廷才, 陸改, 徐漢福, 王根洪. 家蠶BmSpry基因及其應(yīng)用[P]. 重慶市: CN102392025B, 2012-11-14.
[104]夏慶友, 鄧黨軍, 徐漢福, 馬三垣. 家蠶Bmlp3基因啟動子及其運用[P]. 重慶市: CN102191249B, 2012-10-03.
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[106]潘敏慧, 魯成, 李娜, 趙愛春, 夏慶友, 向仲懷. 家蠶核型多角體病毒39k誘導(dǎo)型啟動子及其應(yīng)用[P]. 重慶市: CN101914537B, 2012-07-04.
[107]黃亞東, 葉明強, 鄧小娟, 楊婉瑩, 韓冬, 丁長才, 程廷才, 溫碩洋, 夏慶友, 曹陽. 家蠶抗菌肽及其cDNA序列與應(yīng)用[P]. 廣東省: CN101698678B, 2012-01-11.
[108]夏慶友, 趙愛春, 黃先智, 鄭慧, 徐漢福, 周澤揚, 魯成, 向仲懷. GFP家族色素蛋白家蠶彩色繭的繅絲方法[P]. 重慶市: CN101423980B, 2012-01-04.
[109]徐立, 伍春, 劉峻池, 余茂德, 夏慶友. 氧化白藜蘆醇的提取方法[P]. 重慶市: CN101591680B, 2011-11-16.
[110]趙愛春, 馬三垣, 徐漢福, 夏慶友, 魯成, 向仲懷. 家蠶滯育品種的低溫催青轉(zhuǎn)基因方法[P]. 重慶市: CN101195833B, 2011-04-20.
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[112]魯成, 宋世紅, 張光先, 夏慶友, 向仲懷. 固膠絲綢接枝柔軟方法[P]. 重慶市: CN101105002B, 2010-06-30.
[113]趙愛春, 馬三垣, 夏慶友, 徐漢福, 魯成, 向仲懷. 家蠶滯育品種的早期浸酸轉(zhuǎn)基因方法[P]. 重慶市: CN101195834B, 2010-06-02.
[114]趙愛春, 夏慶友, 魯成, 向仲懷. 利用家蠶絲心蛋白重鏈啟動子大量表達外源蛋白的方法[P]. 重慶市: CN100554418C, 2009-10-28.
[115]魯成, 宋世紅, 夏慶友, 向仲懷. 蛋白質(zhì)膨化后戊二醛鑲嵌固定劑配方[P]. 重慶市: CN100554568C, 2009-10-28.
[116]魯成, 宋世紅, 夏慶友, 向仲懷. 蛋白質(zhì)膨化后戊二醛鑲嵌固定方法[P]. 重慶市: CN100487185C, 2009-05-13.
[117]貢成良, 曹廣力, 薛仁宇, 何澤, 魏育紅, 朱越雄, 沈衛(wèi)德, 夏慶友, 周澤揚, 向仲懷. 制備轉(zhuǎn)基因家蠶的方法及其制藥用途[P]. 江蘇省: CN1320120C, 2007-06-06.
實用新型:
[1]趙萍, 田志強, 夏慶友, 陳玉琳, 羅力文, 劉青松. 一種絲素生物材料的降解檢測裝置[P]. 重慶市: CN222189281U, 2024-12-17.
[2]鮮佳琳, 夏慶友, 王峰, 劉智程, 楊順, 王品淇. 一種絲膠蛋白透析過濾裝置[P]. 重慶市: CN219186477U, 2023-06-16.
[3]鮮佳琳, 夏慶友, 王峰, 楊順, 劉智程, 王品淇. 一種蠶繭水凝膠制備系統(tǒng)[P]. 重慶市: CN218554041U, 2023-03-03.
[4]夏慶友, 胡文波, 陳玉琳, 趙萍, 沈關(guān)望, 李志清, 董照明. 一種用于蠶養(yǎng)殖的組合式盒及蠶結(jié)繭飼養(yǎng)盒[P]. 重慶市: CN212306555U, 2021-01-08.
[5]胡祚忠, 夏慶友, 張劍飛, 吳建梅, 葉晶晶, 胡光榮, 潘杰, 徐一, 陳義安. 行走式雙鋸盤伐條機[P]. 四川: CN203467280U, 2014-03-12.
[6]胡祚忠, 夏慶友, 張劍飛, 吳建梅, 葉晶晶, 胡光榮, 潘杰, 徐一, 陳義安. 手扶式單鋸盤伐條機[P]. 四川: CN203467281U, 2014-03-12.
外觀設(shè)計:
[1]鮮佳琳, 夏慶友, 王峰, 李舒晴, 楊順, 王品淇, 藍天, 徐新洪. 包裝套件(萊克多芬凝膠)[P]. 重慶市: CN307917600S, 2023-03-17.
[2]鮮佳琳, 夏慶友, 王峰, 李舒晴, 劉智程, 王品淇, 藍天, 徐新洪. 包裝套件(萊克多芬膠囊)[P]. 重慶市: CN307650536S, 2022-11-11.
[3]夏慶友, 胡文波, 陳玉琳, 趙萍, 沈關(guān)望, 李志清, 董照明. 蠶飼養(yǎng)盒[P]. 重慶市: CN306544943S, 2021-05-14.
英文論文:
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榮譽獎勵: 獲得30余重大獎勵與榮譽。
1、國家自然科學(xué)二等獎獲得者(第一貢獻人)。
2、重慶市自然科學(xué)一等獎。
3、光華工程科技獎。
4、第九屆中國青年科技獎。
5、日本蠶絲科學(xué)進步特別獎。
6、香港桑麻紡織科技大獎。
7、中國紡織行業(yè)年度創(chuàng)新人物。
8、全國示范性勞模和工匠人才創(chuàng)新工作室。
9、全國五一勞動獎?wù)隆?/p>
10、振興重慶爭光貢獻獎。
11、重慶英才計劃首批“優(yōu)秀科學(xué)家”。
12、榮獲“2023十大重慶科技創(chuàng)新年度人物”榮譽稱號。
13、國家級人才計劃首批百千萬工程領(lǐng)軍人才。
14、愛思唯爾2019、2020、2021“中國高被引學(xué)者”。
種質(zhì)創(chuàng)制大科學(xué)中心,讓種子可預(yù)期、可設(shè)計,
解決農(nóng)業(yè)“芯片”卡脖子問題;
打好中國種業(yè)翻身仗,重慶在行動;
《重慶專訪》,走進西部(重慶)科學(xué)城種質(zhì)創(chuàng)制大科學(xué)中心,對話中心首席科學(xué)家夏慶友教授。
2022年1月中旬,西部(重慶)科學(xué)城種質(zhì)創(chuàng)制大科學(xué)中心,在重慶高新區(qū)國家生物產(chǎn)業(yè)園正式啟動運行。從這一刻起,中心首席科學(xué)家夏慶友教授和他的團隊就一直在這里忙碌,這里也成為了科學(xué)城里最炙手可熱的地方之一。
記者 廖洋益:什么叫種質(zhì)創(chuàng)制?這4個字聽起來有點拗口。
夏慶友:動植物的性狀都是由基因決定的,由遺傳信息決定的,它搭載了遺傳信息。這個種子它是個載體。我們這個種子就是一部好手機,這個好手機我們不看重它的外觀一些性狀,我們更看重它里面的操作系統(tǒng),它搭載了先進程序的,我們希望要它那個程序。種質(zhì)是一切育種的一個源頭,你要靠這一種質(zhì)的評價、評估、優(yōu)化、組合,最后才成為品種。因為它是品種的素材,相當(dāng)于品種是我們一盤菜,它就是辣椒,它就是青菜蘿卜。工程化的創(chuàng)新、規(guī)模化的創(chuàng)新,我們叫創(chuàng)質(zhì)。這里面包括兩個含義,一個自然界中原來有的我們要重現(xiàn)、要再現(xiàn)。自然界中沒有的我們還要去補充,還要去創(chuàng)新,還要去創(chuàng)制一些自然界中沒有的。
基因組育種,是夏慶友教授所在的西南大學(xué)科研團隊最擅長的技術(shù)。
什么是基因組育種?夏教授打了個有趣的比方:
“其實就是跟我們寫word文檔是一樣的。那么基因組的遺傳代碼到今天我們掌握的技術(shù),就可以對任意物種的任意代碼行進行操作,進行剪切、插入、復(fù)制、粘貼”。
從2003年繪制完成世界上第一張家蠶全基因組框架圖開始,近20年,夏慶友教授和團隊一直深耕在基因生物學(xué)這一領(lǐng)域。
夏慶友:以前這個品種好不好,種到地里才知道,你還要種一定的規(guī)模,然后你還有一定的周期。特別是規(guī)模,周期我們種一季就知道,但是有時候你需要規(guī)模:你要在南方、北方不同的地方去種,你要在干旱地區(qū)、濕潤地區(qū)、海拔不同地區(qū)去種,工作量也很大了。它時間上、規(guī)模上的成本你就耗不起。就是過去好不好你只有種了才知道。那么現(xiàn)在好不好,我們從數(shù)據(jù)上就知道,提前就知道了。我們知道哪些好,哪些不好。我們現(xiàn)在培養(yǎng)抗病品種,我們知道這個是抗病基因,它就不會得這個病,我們提前就知道了,這是一個大的變化。
第二個變化就可設(shè)計,以前我們說我們要追求一個高的產(chǎn)量,我們腦袋里面就中高產(chǎn)量,我們?nèi)ミx。我們無法掌控什么時候能出來,我們無法預(yù)見。現(xiàn)在的話,我們可以把優(yōu)良性狀加以組織組合。
記者 廖洋益:聽說最開始種質(zhì)創(chuàng)制中心這個概念是您提出來的。而且是幾年前就有了這個想法。
夏慶友:是是是。主要的問題還是我們國家需求。糧食和飯碗安全,還是國家的一個重大需求。總書記不是講兩句話,第一句話就是中國人的飯碗要牢牢端在自己的手里。然后再講了第二句話就是中國的飯碗里面要裝中國的糧食。現(xiàn)在我們已經(jīng)進入了中等收入這樣的一個國家的經(jīng)濟發(fā)展水平了,那么到這個水平的時候,我們對糧食的需求它就在變化。
你要去支撐是14億人口的高質(zhì)量生活,這里面就有很大的缺口。現(xiàn)在我們基本的溫飽水平是能解決的,但是要好吃安全的話,還有很長的路要去走。那么在這個過程中,我們的科技力量就是非常的重要了。我們現(xiàn)在耕地資源保護、保護耕地的高質(zhì)量化,另外就是種業(yè)現(xiàn)代化。現(xiàn)在看起來就是好像我們好多主要的品種能自給自足,但是源頭創(chuàng)新的能力還是不足的。
記者 廖洋益:舉個例子,您最擅長打比方舉例子。
夏慶友:20年前的農(nóng)民,還是小戶分散經(jīng)營。現(xiàn)在就要實現(xiàn)大機械化收割。那么大規(guī)模的種植,還有我們要雙減。農(nóng)村里面我們種子業(yè)要減農(nóng)藥,要減化肥,就是雙減也是我們現(xiàn)在國家的一個重要的戰(zhàn)略任務(wù)。那么雙減就會提出來對品種有新要求。以前我們農(nóng)藥使用得多,抗病抗蟲的能力不夠,你大量的使用農(nóng)藥,高產(chǎn)它就需要化肥的支撐,所以這里面它對品種都有新需求。
第二句話,我們在動物類的品種就是蛋、禽 肉、奶,這些方面的品種我們差距比較大。我們自己的品種,跟國際先進品種來比,它就差在這幾個方面,一個它叫生長得快。你要比別人晚了,你長得慢。第二個體現(xiàn)在我們叫肉料比,你吃多少飼料長多少肉,你吃飼料你吃得多,你轉(zhuǎn)化得要轉(zhuǎn)化得多,你不能吃得多轉(zhuǎn)得少。
第三部分就我們的蔬菜品種。很多蔬菜品種,有些蔬菜品種還可以,但是有些蔬菜品種我們就嚴(yán)重依靠依賴進口。
根據(jù)聯(lián)合國糧農(nóng)組織的研究報告,目前國際糧食總產(chǎn)增長只有兩成依靠播種面積的增加,八成要依賴于單產(chǎn)水平的提高。而推動單產(chǎn)增加,60%—80%來源于種子的改良進步。國以農(nóng)為本,農(nóng)以種為先。種子作為農(nóng)業(yè)“芯片”,同樣也存在卡脖子的問題。
夏慶友:西方的國家從物種分類到遺傳學(xué)的誕生,到育種的興起,比我們早100年左右。得益于中國的改革開放、國門打開,我們大量的留學(xué)生去國外求學(xué),學(xué)習(xí)先進技術(shù)理論,同時也引進一些好的品種。那個時候國外的大種業(yè)公司也看到中國新興市場經(jīng)濟比較貧窮落后,所以技術(shù)也不那么保守。哪知道中國今天趕得這么快,經(jīng)濟體到了第二位的地步,然后城鎮(zhèn)化快速完成。現(xiàn)在無法去再像過去那樣,我們通過引進、合作這樣來解決我們的根本問題。人家對我們也很提防,所有的種子,好的品種現(xiàn)在都很保守的,對中國來講它都是嚴(yán)防死守。
記者 廖洋益:不是說你想買什么優(yōu)良品種就買,在國際上。
夏慶友:所有的好的品種,你都只能用有限的時間,種子,蔬菜種子你只能種一季,你不能種第二季的。以前我們幾千年的農(nóng)耕文明來都是要自留種,但這種方式它質(zhì)量不可靠,然后它標(biāo)準(zhǔn)不統(tǒng)一不穩(wěn)定。現(xiàn)在種業(yè)工業(yè)化了,就是農(nóng)民也不自己去留種了,在種業(yè)安全里面自留種有時候還違規(guī),你還不能自己去留種,因為自己留種的話會造成生產(chǎn)的極不穩(wěn)定。
種業(yè)公司,國際上的種業(yè)公司都設(shè)計了很多的圈套的,它有一整套技術(shù),你只能使用一季。作物品種大多數(shù)都只能使用一季,你第二季品質(zhì)就嚴(yán)重下滑了。
記者 廖洋益:所以靠別人是不行的。
夏慶友:靠別人不行。
記者 廖洋益:我注意到2011年的時候,我們的農(nóng)業(yè)部和東北農(nóng)業(yè)大學(xué),還有上海市的農(nóng)業(yè)生物基因中心,他們就也成立了類似的種質(zhì)創(chuàng)制的實驗室或?qū)嶒炂脚_,咱們這個跟他們相比我們有什么特色嗎?
夏慶友:最大的特色,我們希望它工程化,我們希望它工程化、規(guī)模化。我們要廣泛的要充分的吸收采用這個自動化、智能化這個優(yōu)勢,我們希望有一個工程化的平臺,然后規(guī)模化、短周期可以完成不可能完成的目標(biāo)。
我們希望更多的用數(shù)據(jù)化來替代,用工程化的自動化的機器 來大量的盡可能的替代繁重的勞動,把科學(xué)家解脫出來,去專于數(shù)據(jù)分析、專于我們的理論創(chuàng)新,所以這就是工程化就工程的概念。最終的目標(biāo)直截了當(dāng)?shù)闹v,我們就是要提供豐富多彩的品種,而且是現(xiàn)代化的品種、高水平的品種,滿足未來產(chǎn)業(yè)各種多樣化的需求。
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夏慶友:休笑平生作繭癡
2022-07-21 來源:重慶日報
6月23日,黔江區(qū)雙河絲綢廠工人將從農(nóng)戶手中收購來的春蠶繭入庫。特約攝影 楊敏/視覺重慶
粉紅色蠶繭在紫外線的照射下,發(fā)出美麗、柔和的光。
談到與蠶桑有關(guān)的話題,夏慶友就開始變得健談。首席記者 龍帆 實習(xí)生 尹詩語 攝/視覺重慶
“不好意思,剛參加一個會耽誤了一會兒,咱們開始采訪吧。”7月12日下午三點半左右,西南大學(xué)蠶學(xué)宮,夏慶友匆匆邁進辦公室,一身休閑著裝輕松隨意,剛坐下就開門見山。
干脆利落,是他留給重慶日報記者的第一印象。
擁有西南大學(xué)前沿交叉學(xué)科研究院生物學(xué)研究中心主任、西部(重慶)科學(xué)城種質(zhì)創(chuàng)制大科學(xué)中心首席科學(xué)家等多重身份,夏慶友的日程表每天都十分緊湊,容不得絲毫拖沓。
不久前,中國絲綢協(xié)會通過全國全行業(yè)選拔評選,授予西南大學(xué)夏慶友教授“全國繭絲綢行業(yè)終身成就獎”榮譽稱號。這是中國繭絲綢行業(yè)的最高榮譽,是對他從事蠶學(xué)研究取得的卓越成就的褒獎。
在過去22年間,夏慶友主持完成家蠶基因組計劃,主持建設(shè)“家蠶基因組生物學(xué)國家重點實驗室”,推進蠶絲加工新工藝新技術(shù)研發(fā)、家蠶人工飼料研發(fā)等一系列成果,為確立我國蠶學(xué)基礎(chǔ)研究的世界領(lǐng)先優(yōu)勢做出決定性貢獻。
提起過去種種成績,夏慶友十分淡然。然而當(dāng)話題回到家蠶上,他臉上才出現(xiàn)了笑容,狀態(tài)也放松下來,身體微微后仰,開始講述他和家蠶的故事。
“我也能成為那樣的人!”
放棄學(xué)醫(yī)夢想矢志研究蠶桑
“為什么會研究家蠶?這要說到‘是否服從調(diào)劑’的問題了。”時間回到1981年,高考結(jié)束填報志愿表時,夏慶友一方面執(zhí)著地全部填寫了醫(yī)學(xué)專業(yè),一方面又謹慎地在“是否服從調(diào)劑”一項上選擇了“是”。
在那個年代,國防、醫(yī)科、機械制造類工科幾乎是所有考生心中最熱門的學(xué)科。加之受父親不幸染病的經(jīng)歷影響,學(xué)醫(yī)成了夏慶友的夢想。
“當(dāng)時的大學(xué)入學(xué)率只有6%左右,能考上的就是‘天之驕子’。”抱著不管學(xué)什么,先上了大學(xué)再說的想法,夏慶友選擇了服從調(diào)劑,最終收到了來自西南農(nóng)學(xué)院(現(xiàn)西南大學(xué))的錄取通知書。在報到那天,一出菜園壩火車站,他與新生們一起坐上了開往學(xué)校的拖拉機。
夏慶友在學(xué)業(yè)上很快上手,慢慢地也發(fā)現(xiàn)了其中趣味,逐漸沉下心來。1991年,已畢業(yè)并在四川省農(nóng)科院蠶桑研究所工作了幾年后,夏慶友又重回母校繼續(xù)攻讀蠶桑學(xué)的碩士、博士研究生,師從在蠶桑領(lǐng)域頗有影響力的向仲懷院士。
當(dāng)時,在蠶桑研究上,日本處于領(lǐng)先地位。在老師的建議下,1997年,夏慶友又遠渡重洋,赴日本九州大學(xué)留學(xué)。
對夏慶友來說,那是一段珍貴的經(jīng)歷。“在那里我見到了許多曾經(jīng)覺得遙不可及的著名專家,我能面對面跟他們交流、提問。通過近距離接觸,我發(fā)現(xiàn)他們其實也是普通人,這讓我覺得自己也能成為那樣的人。”求學(xué)之旅讓夏慶友獲取了知識,同時認識到了“大學(xué)要有大師”的重要性。
因此,不管現(xiàn)在科研任務(wù)有多么繁忙,夏慶友還堅持帶研究生,也為本科生授課。
“中國家蠶研究居于世界領(lǐng)先水平!”
繪制完成家蠶基因組框架圖
在日本嚴(yán)肅、緊張的科研氛圍中,夏慶友學(xué)習(xí)到了很多先進的觀念和知識,并逐漸成長為研究團隊的骨干成員。
彼時,學(xué)術(shù)界已開啟對基因的研究,隨著人類基因組計劃、水稻基因組計劃的發(fā)布,作為產(chǎn)業(yè)和科研重要支撐的生物和基因資源,成為國際資源爭奪的重點。這其中,蠶作為基因組相對簡單的動物,也成為各國科學(xué)家研究的目標(biāo),大家都鉚足了勁兒投入家蠶基因組計劃中。
1999年,老師向仲懷到訪日本,帶來了中國準(zhǔn)備啟動自己的家蠶基因組計劃的消息,號召大家回國。
“說實話,我當(dāng)時內(nèi)心是十分糾結(jié)的。”提起此事,夏慶友的神色嚴(yán)肅起來,他坦言,當(dāng)時無論是科研條件還是人員薪資,國外顯然更有優(yōu)勢和吸引力。
最終促使他回國主要有兩點原因。
其一,做家蠶基因組對中國來說是一次重大歷史機遇,若能率先繪制出世界第一張家蠶全基因組框架圖,就能讓中國重奪國際蠶桑研究領(lǐng)先地位。
其二,日本人在科研上始終還是有些排外,尤其是隨著上世紀(jì)80年代日本工業(yè)化、城鎮(zhèn)化的推進,“世界養(yǎng)蠶第一大國”的地位重回中國手中,作為外國人,夏慶友的許多想法并不被對方重視,這對一個科研人員來說無疑是十分憋屈的。
科學(xué)沒有國界,但科學(xué)家有祖國!2000年,在國內(nèi)科研條件相對落后的情況下,夏慶友回到祖國,主持啟動了家蠶全基因組計劃,聯(lián)合“華大基因”與日本在家蠶基因組框架圖繪制上開始了爭分奪秒的競爭。
研究過程中,團隊克服了重重困難,就連在“非典”期間,夏慶友和成員們高燒都帶病堅持工作,甚至開玩笑說:“接收‘非典’病人的醫(yī)院就在附近,如果真是‘非典’,幾分鐘就能送過去。”
在幾百名科研工作者夜以繼日地工作下,2003年11月15日,世界首張家蠶基因組框架圖在重慶繪制完成,這是繼完成人類基因組百分之一測序工作、獨立完成水稻基因組“框架圖”和“精細圖”之后,中國科學(xué)家向世界奉獻的第三大基因組研究成果,被業(yè)界稱為21世紀(jì)“新絲綢之路”的里程碑。
跨出這關(guān)鍵的第一步,一步領(lǐng)先步步領(lǐng)先的“馬太效應(yīng)”逐漸顯現(xiàn)。“這是一個標(biāo)志性事件,隨著對家蠶基因組的率先研究,我們成為了家蠶基因大數(shù)據(jù)的最大擁有者,中國家蠶基因組和功能基因研究成功居于世界領(lǐng)先水平,地位自此難以撼動。”夏慶友說。
中日之間關(guān)于蠶桑生物科技的博弈,以中國科學(xué)家的完勝落幕,確立了21世紀(jì)“新絲綢之路”的中國高地。
“把蠶桑產(chǎn)業(yè)留住!”
讓家蠶吃上人工飼料
受家蠶基因組框架組成功繪制的激勵,在西南大學(xué),楊樹、青蒿兩個物種緊隨其后,也開始了基因組研究,成功轉(zhuǎn)向生物育種方向。
2020年,夏慶友向?qū)W校建議建設(shè)長江上游種質(zhì)創(chuàng)制大科學(xué)裝置,建議隨后得到重慶市政府的肯定,2021年1月15日,種質(zhì)創(chuàng)制大科學(xué)中心在西部(重慶)科學(xué)城正式揭牌,夏慶友成為中心首席科學(xué)家。
此后,夏慶友變得格外忙碌。
西南大學(xué)前沿交叉學(xué)科研究院生物學(xué)研究中心辦公室工作人員說,最近一年多來,夏慶友長期在學(xué)校和中心兩邊跑,“他給自己定了計劃,除開特殊情況,基本上兩邊各輪一天,盡量把兩面的工作都兼顧。”
走進種質(zhì)創(chuàng)制大科學(xué)中心家蠶育種實驗室,在一個個類似自動販賣機的柜子里,層層擺放著數(shù)個白色的盒子。盒子里整齊地碼著黑色片狀物,每一片上面都是細細的蠶。
這黑色物質(zhì)就是家蠶人工飼料,可以代替桑葉,是夏慶友團隊近年來的重大研發(fā)成果。
傳統(tǒng)養(yǎng)蠶存在季節(jié)性,5月至10月才有新鮮桑葉,家蠶養(yǎng)殖也就僅限于這半年時間,育種也一樣。
“可是育種工作冬天也是不能停的,我們就只有購買日本生產(chǎn)的家蠶人工飼料。”夏慶友說,但進口飼料價格昂貴,每公斤售價130多元,加之對方實行了技術(shù)封鎖,讓他下定決心一定要搞出本土的低成本飼料。
整個項目的難點在于,不同于豬牛羊等雜食性動物,蠶是寡食性動物,它只吃桑葉。這就要求飼料不僅味道要與桑葉相似,口感也要與其一致。
經(jīng)過反復(fù)調(diào)試,2018年團隊為蠶寶寶調(diào)制出了包含桑葉粉、豆粕粉、玉米粉等30多種成分的人工飼料,滿足不同品種和發(fā)育階段的蠶寶寶,不僅打破了季節(jié)限制,還省去了繁重的桑葉采摘勞動。
經(jīng)測算,購買該飼料與桑葉相比,成本更低、效果更好,目前團隊正在大力推廣。
夏慶友說,對于家蠶飼料的研究不僅是從育種工作考慮,更是出于對蠶桑產(chǎn)業(yè)長遠發(fā)展的考慮。“目前蠶桑業(yè)呈現(xiàn)出東桑西移的態(tài)勢,這是因為采桑葉人工成本太高,繼續(xù)這樣下去蠶桑產(chǎn)業(yè)就會往越南等地發(fā)展了,我們必須把蠶桑產(chǎn)業(yè)留住!”
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夢想、天賦與現(xiàn)實
有一句經(jīng)典的電影臺詞是這樣說的——“做人如果沒有夢想,那跟咸魚有什么區(qū)別”。
許多人愛追問別人的夢想,一旦對方說沒有,多半會認為其渾渾噩噩、不求上進。
真是這樣嗎?采訪期間,夏慶友就“夢想”這個話題表達了看法,他認為人不一定一開始就能找到切合實際的夢想,若一個人能找到為之奮斗的夢想則是幸運的。
回想少年時期,每個人多多少少都會對未來人生有憧憬。隨著年歲漸長、閱歷豐富,卻發(fā)現(xiàn)那些所謂的夢想,大多只是一時興趣。還有許多人,甚至到了中年才找到并確定自己的夢想。
夏慶友說自己是幸運的:少年時期就埋下了學(xué)醫(yī)的夢想,陰差陽錯讓他學(xué)習(xí)了蠶桑學(xué)專業(yè),在大三時他又意外發(fā)現(xiàn)自己在計算機領(lǐng)域有天賦。
這時,夢想、天賦、現(xiàn)實對他來說似乎是三條永遠不可能相交的平行線。
可人生又是充滿反轉(zhuǎn)的。
夏慶友也沒想到,隨著科學(xué)發(fā)展,跨學(xué)科的融合,在開展家蠶基因組框架圖繪制時,他充分運用上了自己計算機的天賦。如今,人類對于蠶絲的利用也延伸到醫(yī)療救治領(lǐng)域。在他桑蠶研究的過程中,夢想、天賦、現(xiàn)實三條線相交了!
絲含萬載情,繭裹物精靈。在這段看似巧合的人生經(jīng)歷背后,是夏慶友對蠶桑研究傾注的情感和腳踏實地的努力。
若當(dāng)時他不顧一切堅持追逐最初的夢想,放棄蠶桑,或許就不會有如今的夏慶友。畢竟連他也無法保證,當(dāng)初學(xué)醫(yī)的想法是否只是一時的興趣。
所以,無論是已擁有夢想還是在尋找夢想的路上,無論追求的夢想是一時興趣還是一生所求,只有腳踏實地,走好當(dāng)下的每一步,才能更好地發(fā)現(xiàn)、挖掘自身的天賦,夢想的輪廓才會越發(fā)清晰,離夢想自然更近一步。
“休笑平生作繭癡,此情深處有誰知。不辭辛苦層層縛,只為春來化蝶時。”這首古詩《蠶》,不也正是夏慶友經(jīng)歷的真實寫照嗎?
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2、中國科技創(chuàng)新人物云平臺暨“互聯(lián)網(wǎng)+”科技創(chuàng)新人物開放共享平臺內(nèi)容來源于互聯(lián)網(wǎng),信息都是采用計算機手段與相關(guān)數(shù)據(jù)庫信息自動匹配提取數(shù)據(jù)生成,并不意味著贊同其觀點或證實其內(nèi)容的真實性,如果發(fā)現(xiàn)信息存在錯誤或者偏差,歡迎隨時與我們聯(lián)系,以便進行更新完善。
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