採訪新晉院士陳松林的那天,一踏入他在中國水產科學研究院黃海水產研究所的辦公室裡,就被各種各樣的獲獎證書晃花了眼。
窗臺上裡一層外一層密密麻麻的相框式證書,書櫃裡滿滿當當地摞起了四大摞紅皮證書,就連地上的材料堆上、沙發靠背上都隨意地散落著一些……這些需要用“堆”來計數的獲獎證書,是陳松林潛心科研三十餘年的最佳註腳。
陳松林是一名科研道路上的開拓者,三十多年來,他將漁業科技創新與水產養殖實踐緊密結合,給我國的水產養殖產業增添了多個舉足輕重的“1”——
破譯了我國首個魚類基因組,建立分子性控技術,實現我國魚類基因組序列圖譜從0到1的突破;建立魚類種質冷凍儲存技術體系;發現我國首個魚類性別特異分子標記,突破遺傳性別分子鑑定技術難題;以鮃鰨等魚類為代表,解析抗病和變態性狀的分子機制,建立我國魚類抗病基因組選擇育種技術,研製抗病育種基因晶片“魚芯1號”,育成高產抗病新品種3個……
在陳松林看來,種質資源是水產養殖的基礎,也是種業發展的關鍵,現在要打好種業翻身仗,首先要收集儲存好魚類種質資源,進一步挖掘、創新和利用。而這其中最關鍵是要做到生物技術創新,陳松林及其團隊也是瞄準這個大目標在不同層面上開展種質資源儲存創新利用的研究。
“在早期主要是建立了魚類精子冷凍儲存技術,特別是在21世紀初,突破了海水魚類胚胎冷凍儲存技術,隨後又建立了我國首個魚類胚胎幹細胞系和28個組織細胞系,這些研究為我國魚類種質資源的保護和創新利用奠定了重要基礎。從2009年開始,瞄準我國魚類養殖業中缺乏基因組序列圖譜的問題,在國內率先完成了半滑舌鰨全基因組序列圖譜,使半滑舌鰨成為我國完成全基因組測序的第一種魚類。到目前為止我國科學家共完成了40多種魚類全基因組測序和精細圖譜繪製。”陳松林說。
科研工作從0到1的榮光屬於全人類,但漫漫征程中每邁出一小步的艱難,大概只有身處其中的科研人員最能體會。陳松林坦言,研究以前沒有人開展的課題,難度確實很大。“因為沒有可供借鑑的技術手段或者文獻資料,所以要想解決產業中存在的技術難題,重要的是要有敢於探索的勇氣,勇於創新的思路,想盡辦法進行創新,才能最終攻克技術難題。”
聊起這份“難”來,陳松林有種“千帆歷盡”的淡定,彷彿那些伏案工作至深夜、通宵達旦做實驗的過往,那些為培育一個新品種十幾年如一日的默默堅守,都是再普通不過的日子,但這份“難”,辦公室裡那一摞摞研究資料和獲獎證書替他記得,辦公桌下那一對頗為明顯的腳印也替他記得。
去養殖戶和漁民中找“難題”
陳松林走路很快,跟他同行的人經常需要小跑才能跟得上他的步伐。這是常年在實驗室和養殖場間來回奔忙“練”出來的。在陳松林看來,產業的方向就是科研的方向,養殖戶的難題就是研究的課題。所以,陳松林經常帶領團隊去養殖戶、去漁民中間找“難題”。
陳松林及其團隊在調研走訪中發現,我國名貴海水養殖魚類半滑舌鰨養殖業中存在雌、雄個體生長差異巨大的問題。經過1年多的養殖後,雌魚可達到1斤多,而雄魚只有2—4兩。而且在普通苗種中,長不大的雄魚比例竟然高達80%,嚴重影響了山東、河北、天津等地養殖戶的積極性。
從2009年開始,陳松林團隊和深圳華大基因研究院就聯合開展了半滑舌鰨全基因組測序,在國內率先完成了半滑舌鰨全基因組序列圖譜繪製。透過基因組測序,陳松林團隊發現半滑舌鰨存在雄性決定基因。
“我們透過半滑舌鰨全基因組測序和基因組比較分析,發現了性別特異分子標記,採用該標記透過系統研究發現了雄魚高達80%的原因。在此基礎上建立了分子標記輔助高雌苗種制種技術,從而將半滑舌鰨雄性比例從80%左右降到了50%左右,將能長大的雌魚比例從20%左右提高到40%左右,解決了半滑舌鰨雄魚比例居高不下的問題,為產業發展提供了有力的技術支撐。我們後來又建立了半滑舌鰨基因組編輯技術,透過這些技術將雄性決定基因敲除之後,觀察到有一些基因敲除的雄魚苗長得和雌魚一樣大,從而突破了半滑舌鰨雄魚生長慢的難題。”陳松林說。
河北唐山維卓水產養殖有限公司就是陳松林這項分子標記輔助性控技術的受益者。當時該公司負責人程嚮明正在為半滑舌鰨雄魚生長慢、比例過高的問題苦惱,思考今後還要不要做半滑舌鰨養殖苗種繁育的時候,在全國半滑舌鰨養殖場做巡迴調研的陳松林得知後,就帶著他的團隊找上門了。
“我將我們的成果和技術優勢給程總講了一下,他當場就非常高興,他說有了我們的技術,他就不愁半滑舌鰨養殖業會持續不下去。所以從2018年開始我們就派了工作人員常駐他們公司,為他們解決半滑舌鰨繁育的問題。現在,在我們的指導下,他們公司目前已經建立了半滑舌鰨全年人工繁育的技術手段,使這個以前只在秋季繁殖的魚類,現在能做到從1月份到12月份全年都能繁育,實現了按照使用者訂單進行繁殖魚卵的目標。目前採用我們的技術手段培育的受精卵每年達到250公斤以上,佔據全國80%的份額。”陳松林給筆者算了一筆賬,半滑舌鰨產量雖然不算高,但價格非常不錯,一斤能賣到七八十塊錢,目前全國的年產值達到20多億元。
開啟基因組選擇育種新徵程
魚類育種是一個漫長的過程,培育一個魚類新品種至少要10年以上,陳松林培育的半滑舌鰨“鰨優1號”就花了12年的時間。有人可能覺得這個過程很枯燥,陳松林卻樂在其中。
“我對魚類生物技術和育種研究非常熱愛,或者說是抱著激情來做這些工作的,所以很少有煩惱或者不想做的時候,儘管幾十年的科研歷程中也經常碰到各種各樣的困難,但是我們都會想方設法來克服這些困難,解決問題,儘量朝好的一方面想,使問題迎刃而解。”陳松林說。
談及當選院士的感受,陳松林表示“是一種榮譽,但更多的是責任”。也是這種責任感,鞭策著早已著作等身的陳松林,一如既往地奔跑在科研的道路上。在他看來,我國魚類養殖業存在的主要問題之一是病害問題,所以培育抗病新品種是他和團隊目前的重點攻關目標。
“我們國家的魚類養殖業發展很快,2020年我國魚類養殖產量達到了2700多萬噸,佔我國水產養殖總產量的53%。但每年因病害造成的魚類經濟損失為數百億元,因此培育抗病、高產的優良品種就成為魚類養殖業迫在眉睫、亟待攻克的課題。”陳松林表示,病害問題靠傳統的育種技術很難解決,未來需要加快高新技術在魚類良種培育及魚類養殖業中的應用,探索新的抗病育種的分子技術,應用抗病育種技術和基因晶片,培育抗病高產的新品種,為解決病害問題提供技術支撐和良種保障。
據瞭解,陳松林團隊利用基因組資源建立了海水魚類抗病基因組選擇育種技術,研製出抗病育種基因晶片”魚芯1號”,培育出抗病、高產新品種3個,如牙鮃“鮃優2號”、半滑舌鰨“鰨優1號”等,為我國海水魚類生物技術和遺傳育種研究躋身國際前列做出突出貢獻。同時,陳松林團隊還和廣西水產科學研究院合作,將這一技術應用在羅非魚上面,培育出羅非魚“壯羅1號”抗病高產新品種,並獲得國審新品種證書。
面對榮譽,陳松林也謙虛地表示魚類育種研究光靠一個人是不夠的,他感謝了團隊成員、合作企業以及各級政府對他的大力支援。“一個團隊一個科學家的成長,是離不開當地政府大力支援的,特別是山東省省委組織部、省人社廳搞的泰山學者工程,我體會最深,從2007年起我有幸入選了四屆泰山學者,這不僅是精神上的巨大鼓勵,也在經費上給與了極大支援。另外從2005年省裡就啟動了魚類抗病良種培育的良種工程重大專案,我承擔了半滑舌鰨性別控制和抗病高產良種培育的課題,這個專案一直持續了10多年,省科技廳在我們持續開展研究直至培育出新品種的過程中給予了很大支援。”
科研之路漫漫,唯願上下求索。已過花甲之年的陳松林,仍舊每天堅持工作10個小時。他坦言,現在正好趕上了我們國家打好種業“翻身仗”的大好時機,要培育出更多抗病高產優良品種,為推動我國海洋魚類種業科技進步和水產養殖業的綠色高質量發展作出新的貢獻。