1993年,國內爆發了一場大規模的對蝦病害,發病快,死亡率高,危害嚴重。徐洵臨危受命,展開科研攻關,開發了一種簡便快速純化病毒的新方法,在國際上率先獲得了分離純化後的完整病毒粒子。根據研究成果,她還研究了快速檢測法,幫助蝦農解決實際生產中的困難。
徐洵在自然資源部第三海洋研究所辦公室
徐洵,中國工程院院士,海洋生物工程專家。作為中國工程院農業學部中為數不多的女院士,她一直走在中國海洋生物基因研究的第一線,開展海水汙染檢測和病原檢測,破譯對蝦病毒基因遺傳結構,佈局建立中國第一個深海海洋實驗室。在六十餘年的研究生涯中,她不斷創新、辛勤耕耘,為我國海洋基因研究作出了卓越貢獻。
跳級入學,才華初露
1934年10月,徐洵出生於福建省建甌縣的一個普通教師家庭,父母為其取名“洵”,意為“誠實、實在”,希望她人如其名“品格誠實、做事實在”。
徐洵從小聰穎好學,小學時她的學習天賦便展現了出來,老師們建議她跳級考初中。她抱著試試看的心態參加了考試,並以前幾名的成績升入初中。
受戰爭影響,徐洵的大部分中學時間都在躲避戰火。在這種艱苦的環境下,她靠著對學習的熱情和毅力,自學了大部分課程,並對生物和化學產生了濃厚的興趣。她發現透過生物和化學學科的學習,可以探索生物機體的化學組成,瞭解生命活動過程中各種化學變化的規律,揭示生命現象的化學本質……這為她以後從事生物學研究打下了基礎。
在當時的社會環境下,女孩讀書比較少。不服輸的徐洵認為“誰說女子不如男”,經過六年堅持不懈地學習,年僅17歲的她前往福州參加高考,憑藉出色的發揮考取了華東地區第一名,順利進入中國醫科大學醫學系。
畢業後,徐洵留校從事生物化學教研工作,並先後進入中國科學技術大學、自然資源部第三海洋研究所工作。
投身海洋,攻克對蝦病害難題
1993年,國內爆發了一場大規模的對蝦病害,其病原對蝦白斑桿狀病毒能感染所有養殖對蝦,以及多種蝦類、螃蟹和小型甲殼類浮游生物,感染死亡率高達90%到100%,對我國造成數百億元損失。
對蝦白斑桿狀病毒的純化此前一直是國際難題,其病毒組織成分複雜,病毒能夠釋放大量水解酶類,容易遭到破壞降解,因此分離純化難度很大。在分離過程中,對蝦染色體DNA常常附著在病毒表面,導致難以得到高純度的病毒粒子。
1994年,徐洵臨危受命,對對蝦白斑桿狀病毒課題進行攻關。歷時兩年多時間,她們終於在1996年底取得突破。
徐洵根據病毒粒子的大小、沉降速率、酶抑制劑效率等,設計出一套行之有效的方案,防止了病毒的降解。為進一步提純,她在病毒分離後期,加入微量核酸酶以去除附著在病毒表面的對蝦染色體DNA,建立了一種簡便快速純化病毒的新方法,在國際上率先分離純化到一批完整的病毒粒子,並完成了對蝦白斑病毒全基因組DNA序列的測定和基因分析工作。這項工作於1999年入選“中國十大基礎科學研究新聞”。同年,徐洵當選中國工程院院士。
面對取得的一系列顯著成績,徐洵沒有停下腳步。為了真正解決蝦農實際生產中的困難,她開始研究快速檢測法。
實驗小組透過設計、篩選純化後的病毒DNA酶切片段,開發了“對蝦白斑桿狀病毒快速檢測”試劑盒。這種試劑盒能夠對餌料、蝦苗、底泥、水環境等進行快速的病毒檢測,可以有效監測養蝦環境,預防病毒感染擴散。檢測試劑盒自1997年推出以來,在我國沿海對蝦養殖地區廣泛使用,取得良好的經濟效益和社會效益。
徐洵還鼓勵同行加大關於對蝦病毒、病毒和宿主之間的相互作用及無脊椎動物免疫機制的研究力度。她堅信這些研究對無脊椎動物病毒病害的防治有著重要意義,不僅能在選育抗病良種方面提供分子技術層面的支援,也可以對進一步認識無脊椎動物抗病毒免疫系統提供可靠的理論基礎。
轉戰深海,建立國家重點實驗室
二十世紀九十年代以來,為緩和環境、資源和人口之間日益增長的矛盾,各國紛紛開始制定海洋研究計劃,對特殊深海生物基因資源的智慧財產權展開競爭。
1990年,徐洵結束了加州大學的訪學工作回國。在國外從事海洋生物研究的經歷,使她清楚地認識到國內海洋生物學研究與國際一流水平的差距。
徐洵認為深海蘊藏著巨大寶藏,未來誰能奪得深海生物資源開發先機,誰就能驅動經濟快速發展。從科學意義上看,挖掘海洋生物資源有助於探尋全新的物種和生命機制;同時,海洋生物作為理想藥物和工業材料資源,具有潛在的經濟價值。為此,她毅然決定將自己的研究領域轉向深海,利用基因工程技術解決海洋產業面臨的實際問題。
徐洵說:“至今探測的深海海底不到10%,卻已經展現了誘人的前景。今後還會不斷髮現新的資源。為此,可以將它看做地球上最後的‘新世界’。隨著國家對深海領域的重視,我國的深海生物研究和應用迎來了前所未有的發展機遇,但如今國內的深海生物科技資源仍有獲取困難、總量不足等問題存在。國家應當重視海洋研究,鼓勵合理共享生物樣品資源,打造專業化、規範化的深海研究團隊,奪得深海生物資源的開發先機。”
依託之前的研究,徐洵籌備成立了海洋生物遺傳資源實驗室,著手蒐集和研究海洋基因資源。她認為實驗室應與當地實情相結合,科技要服務社會經濟。她組織了一批強有力的科研團隊開展基礎研究,前期對各種深海病毒的基因做了病原的研究、檢測防治,從病毒的提取檢測,到建立大量資料庫,許多實驗成果已在生產中得到應用。
經過長達七年時間的準備和學術積澱,國家海洋局第三海洋研究所(現為自然資源部第三海洋研究所)決定向國家海洋局上報相對成熟的建設方案備案,希望能夠將實驗室升級為“國家海洋局海洋生物工程重點實驗室”。1997年,國家海洋局同意成立重點實驗室。由中國工程院院士朱作言任學術委員會主任,徐洵任實驗室主任,研究方向為養殖動植物功能蛋白的基因工程、養殖病害病原的分子生物學、海洋環境微生物的分子生物學以及海洋環境淨化的基因工程等。
從最初建立到後期建設,徐洵依託實驗室率先在中國海洋生物研究開闢新領域,培養了一大批海洋生物研究人才,在海洋競爭日趨激烈的當下,為中國海洋科研事業注入了一支強心劑。
2002年7月1日,實驗室與中國大洋生物基因研究開發基地共建,成為國內首個從事深海生物基因資源研究與開發的重點實驗室,並於2008年1月12日成立“中國大洋深海生物基因資源研究開發中心”。實驗室在海洋生物資源開發利用的基礎上,形成了深海生物資源獲取與應用評價、深海生物多樣性與生命過程的特色方向,開創了國內同領域的先河。
徐洵與實驗室的工作人員
為了更好地打造實驗室的人才隊伍,徐洵不遺餘力地指導後輩,充分給予年輕人機會,鍛鍊下一代科研人才獨當一面的能力,將主管實驗室的重任慢慢移交給學術功底紮實、知識面寬廣的年輕研究員們。她時常鼓勵和引導青年科技工作者講理想、講奉獻、勇挑重擔,她也以身作則,以自己的一言一行踐行著科學家精神,展現著“愛國、創新、求實、奉獻、協同、育人”的科學家風采。
文:劉銳,中國科學技術大學,徐洵院士學術成長資料採集工程採集專案負責人
參考資料:
[1]Wei Wang, Jun He, Feng Yang, Guikai Wu, Xun Xu. Detection of prawn white spot baculovirusby polymerase chain reaction[J]. 海洋學報 (英文版), 1999, (4): 591—598.
[2]侯雲德主編.中國世紀專家·兩院院士·中國工程院院士[M]. 北京: 人民日報出版社, 2002. 451.
[3]徐洵. 院士筆談: 21世紀的中國科技走向21世紀的海洋生物技術[J]. 中共福建省委黨校學報, 2000,(6): 4.
[4]國家海洋局. 關於建立國家海洋局重點實驗室的通知[R].國家海洋局檔案. 1997年3月. 廈門: 自然資源部第三海洋研究所檔案館, 1997-31-14-1.