重铸“21世纪丝绸之路”
———记向仲怀院士带领研究团队的科技创新之路
西南大学代方银
中国已向世界公布了第一个家蚕基因组“框架图”，它标志着中国在家蚕基因组研究方面已居世界领先地位，也是建立21世纪“丝绸之路”的起点和里程碑。
这是我国科学家继完成人类基因组1％测序工作、水稻基因组“框架图”和“精细图”之后，向人类贡献的第三大基因组研究成果。中国是蚕丝业的起源地。目前以现代科技为核心，以基因组研究为平台，从家蚕入手，找到并构筑一条蚕业技术的突破之路、人类对鳞翅目类农林害虫的根治之路、开发生物药品和防控人类疾病的医学健康之路为主要内容的“21世纪丝绸之路”，已成为各国蚕业科学家的共识，并为此展开了激烈的国际竞争。今天发表此文，让我们从中窥见中国科学家构建21世纪丝绸之路的艰辛和执著。
———编者
2005年，对于西南大学（原西南农业大学）向仲怀院士与其研究团队来说，着实是一个充满鲜花和荣誉的丰收之年。
在12月23日重庆市科学技术委员会公示的2005年度自然科学奖拟奖项目清单里，他们所完成的“家蚕基因组框架图”列于一等奖项目之首；11月6日，向仲怀院士和夏庆友教授，同时因在家蚕基因组研究中的杰出贡献，在杭州接受香港桑麻基金会成立12年来首次颁发的科技大奖；10月14日，向仲怀院士在上海领取了“何梁何利基金2005年度科学与技术进步奖”；4月3日，日本蚕丝学会授予了中国的这一“家蚕基因组研究团队”自该学会成立75年来首次颁发的“日本蚕丝学会特别奖”。在此之前，该项研究成果被列入2003年度“中国高校十大科技进展”，2004年被《科技日报》社评为新中国成立55年以来我国科技的55个世界第一之一。2005年2月，向仲怀院士获“科学中国人（2004）年度人物”奖，2005年12月向仲怀院士、夏庆友教授获“2005中国纺织行业年度创新人物”奖。
时间倒回2003年11月15日，重庆市政府和中国科学院在重庆联合举行“中国家蚕基因组框架图绘制完成”新闻发布会，向世界宣布：我国科学家成功绘制了世界第一个家蚕基因组框架图。这是我国继人类基因组中国卷、水稻基因组工作框架图和精细图后所取得的又一个重大突破！“是我国科学家取得的又一里程碑式的科学成就，具有重要的科学意义和现实意义”。国务委员陈至立这样批示，并指出：“继续攻关，扩大成果。”此后一年多的时间，向院士的研究团队又进行了家蚕全基因组水平的遗传分析，在性别调控、发育变态、丝蛋白合成、抗性等重要生物学性状相关功能基因研究上取得重要突破，并成功构建了家蚕转基因技术体系，为基因组信息的产业开发奠定了关键基础。家蚕基因组数据于2004年10月初在NCBI公布。“家蚕基因组框架图”论文，于2004年12月在世界顶级杂志《科学》上全文发表，实现了我国在《科学》杂志发表家蚕论文零的突破，并标志我国家蚕基因组研究已居世界领先水平，在国际上产生了重大影响。目前，向仲怀院士的研究队伍正紧张地行进在家蚕功能基因组研究的科学旅途，并以此为基础与美、加、日、法、泰、印等展开了广泛的合作研究与学术交流。
从遗传资源保护到分子生物学研究
西南大学蚕学研究群体，在科学研究上扎扎实实踩出了一行通向基因组的深深脚印。首先，第一代学术带头人蒋同庆教授高瞻远瞩，自20世纪40年代初即开始了家蚕基因资源的收集保存，后经向仲怀院士的继承发扬，先后积半个多世纪的研究，三代人的共同努力，建成了世界最大的家蚕遗传资源库和完善的家蚕突变基因分析系统，保存珍贵遗传材料600多份，覆盖国际家蚕突变基因资源的95%。近10年来更是以基因组特别是功能基因组为目标，构建了包括家蚕各连锁群的近等位基因系等特殊材料。这是家蚕基因组计划尤其是功能分析的坚实基础，成为西南大学的独特优势。春夏秋冬，一年四季，节日无休，常年开展遗传分析，源源不断地为基础研究及教学实验提供家蚕卵、幼虫、蛹茧、成虫等各种生物材料。这使他们往往能在科研上占据主动，加速进程。
随着我国从20世纪后期开始进入家蚕分子生物学研究领域，研究室率先投入力量在家蚕分子连锁图谱构建、重要基因的分子标记筛选与克隆、重要经济性状基因定位等方面取得了一系列的成果，并对茧丝基因和家蚕线粒体基因进行了基因组测序，转基因研究也取得阶段性成果。在其进程中，承担完成了包括国家自然科学基金重点课题、“863”课题在内的高层次基础和应用基础研究项目40余项，获得科技成果奖10多项，包括国家自然科学奖1项，国家科技进步二等奖1项，省级科技进步一等奖3项。主编出版了《中国蚕种学》、《家蚕遗传育种学》、《蚕丝生物学》等权威性学术专著，近5年来在国内外发表高水平学术论文200多篇。
坚持科学方向 勇担历史使命
养蚕缫丝技术是中华民族的伟大发明，有7000年的悠久历史，并开创了举世闻名的古“丝绸之路”，至今仍是祖国传统文化的丰碑。自1970年蚕茧产量再次超过日本以来，我国一直是世界蚕业生产中心，在国际市场具有绝对的优势地位。然而蚕业科技近百年的发展，主要技术体系为日本所构建，并且50年来处于平台期，尤其我国蚕学基础研究明显落后，这使得蚕丝质量差、效益低的问题长期得不到解决。
西南大学蚕学研究群体先后经历半个多世纪的培育，始终坚持蚕学基础研究与技术创新的主攻方向，始终坚持踏实奋进的科学探索精神。向仲怀院士指出：“随着基因组时代的来临，丝绸之路的背景不再是沙漠和骆驼，而是现代科学技术和基因知识产权的国际竞争，中国作为蚕业大国，中华儿女应该在21世纪的竞争中，有无愧于祖国的作为。”他结合我国实际提出：立足产业发展的实际需要，开展中国家蚕基因组研究，以功能分析和基因组信息的产业应用为主线，铺就一条21世纪的新丝绸之路。
学科与团队两促进 为蚕丝业发展提速
20世纪90年代初，向仲怀教授就提出把西南农业大学蚕学学科建设成为国际蚕业科研与高层次人才培养的重要基地。1992年在蚕学系与丝绸工程系的基础上组建成立了西南农业大学蚕桑丝绸学院，在全国高等蚕丝教育与研究领域中率先实现一体化的综合教育和研究体系，适应了蚕丝业的特点及学科发展的要求。1992年获准建立博士点，1993年设立博士后流动站，同年批准成立农业部蚕桑学重点实验室，基础设施和研究条件大大改善，并于1999年获准设立特聘教授岗位，其中蚕学专业为农业部重点学科。在此基础上设立的研究生专业特种经济动物饲养，2002年1月被教育部批准为全国重点学科。2002年起增办生物技术专业，2003年获准设立分子生物学和生物化学博士点，学科结构得到新的改善。近几年围绕基因组基础研究需要，加强了遗传资源平台、核酸分析平台、蛋白质分析平台等建设，创造了日益良好的科研条件。
长期注重队伍建设是蚕学研究群体保持知识创新能力的重要法宝。适时战略性地吸收优秀人才，增强队伍造血功能。通过引进吸收、外派深造、委以重任等打造创新团队，建设了一支以工程院院士为学术领导，拥有教授、博士生导师10人，其中国家级突出贡献专家2人，省部级突出贡献专家6人，国家跨世纪和新世纪人才3人在内的高水平的人才梯队。先后有邓礼容、周泽扬、夏庆友、何宁佳、张泽等博士后及一批国外博士学位获得者从日本等地回到研究室工作。这是一支团结协作，敢于打硬仗的团队，2004年被西南农业大学命名为“优秀创新团队”。坚持学科建设与队伍建设齐头并进，实现了学科发展与队伍建设的相互促进和良性循环。
迎接挑战竞争发展 领先世界引领未来
1995年提出“中国家蚕基因组计划”设想，并着手构建基因组研究的生物材料。自2000年开始，他们先后多次考察北京华大基因研究所、中国人类基因组北方和南方中心等平台单位，联合全国蚕业科学研究优势力量研讨中国家蚕基因组策略。2001年西南农业大学专项基金启动“家蚕基因组前期研究”，重庆市院士基金启动“家蚕基因表达系列标签计划”，他并完成了近10万条“家蚕基因表达系列标签计划”序列测定，一举成为拥有家蚕基因序列数据最多的国家。2002年第一次国际鳞翅目昆虫基因组研讨会在日本召开，确定由中国和日本共同完成家蚕基因组框架图，但2003年4月日本终止了家蚕基因组的国际合作，单方面启动家蚕全基因组测序，并声称把2003年定为“从日本出发的新丝绸之路的元年”。鉴于家蚕基因组与我国蚕丝产业和蚕丝文化至关重要，在非典时期不便立项的条件下，蚕学重点实验室自筹资金联合中科院北京基因组研究所于同年6月紧急启动家蚕全基因组测序。
经过短短5个多月的艰苦奋战，完成了家蚕6X基因组共550万个反应的序列测定，得出家蚕基因组大小为4亿5千万碱基对、拥有基因约2万个的科学结论，是我国科学家独立完成的最大基因组，并绘制了高质量的家蚕基因组框架图。中国家蚕基因组框架图的完成，标志着我国在国际鳞翅目昆虫基因组计划的国际合作与竞争中取得了关键性胜利成果，确立了我国在这一领域的整体优势，并与1%人类基因组和水稻基因组一起，标志着我国迈入了基因组科技强国的地位。
家蚕是鳞翅目昆虫的重要模式，是对人类贡献最大的绢丝昆虫，是高效合成有用蛋白的“昆虫工厂”，其基因组研究将对发展21世纪新型蚕丝产业、生物制药、农林害虫生物防治以及医学生物学等广泛领域产生深远影响，具有诱人的应用前景。“家蚕主要经济性状功能基因组及分子改良研究”已于2005年列入国家“973”项目资助，西南大学作为主持单位，联合浙江大学、苏州大学、中科院、农科院、江苏理工大学、中国科技大学等全国家蚕基础研究的优势力量，联合攻关，将根本改变我国蚕业科研的“跟进”状态，与时俱进，引领世界蚕业的未来。
《人民日报海外版》 (2006年01月23日 第八版)