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向仲懷 推動蠶桑業走上“新絲綢之路”

  向仲懷 特約攝影 龍帆

  顯微鏡下的桑樹花粉

  人物簡介

  向仲懷,1937年出生于重慶武隆,蠶桑遺傳育種專家,中國工程院院士,西南大學教授、博士生導師。他在2003年主持完成世界第一張家蠶基因組框架圖,奠定了中國在家蠶基因組研究中的世界領先地位。

  近年來,向仲懷在深入調研的基礎上,積極推動建立新技術體系,推動傳統蠶桑業轉型升級。

  晨曦中,層層疊疊的梯田上,數十名茶農正忙著采摘芽尖新茶……4月初的四川省南充市嘉陵區茶桑基地,一派生機勃勃。這片約2萬畝的基地,是全國最大的茶桑基地,也是向仲懷帶領團隊走上“新絲綢之路”的試驗基地之一。

  《孟子》曰:“五畝之宅,樹之以桑,五十者可以衣帛矣。”中國蠶桑業有著5000年的悠久歷史,也造就了聞名于世的古代絲綢之路。如今,傳統的蠶桑業正煥發出新的生機,而這一切,都離不開我國蠶業科學界迄今唯一的院士向仲懷在蠶桑業上重大的突破——

  查找出川北災害性蠶病病源

  3月28日,西南大學蠶學宮,向仲懷的辦公桌上,一杯桑葉茶在水中舒展開翠綠的葉片。裊裊的清香中,有田野的芬芳、鳥兒的呢喃,也有向仲懷兒時的記憶。

  大婁山深處的武隆區鳳來鄉,是向仲懷的故鄉。向仲懷幼時就讀于私塾,父親買回的一本科普書《偉大的自然改造者——米丘林》悄然改變了他的一生。

  “我覺得嫁接、遺傳等技術特別神奇。”從那時起,一顆熱愛農學的種子便種在了向仲懷心里。1954年,從涪陵農校畢業的他考入西南農學院蠶桑系,一干就是一輩子。

  上世紀50年代,作為重要蠶桑基地的川北地區,連年暴發災害性蠶病。1959年春,年僅22歲的向仲懷作為四川省蠶病工作組成員被派往射洪縣,奔赴當地蠶病重災區金華區書臺公社駐點。他和四川省農科院蠶桑研究所的夏儒山跑遍了公社的數十個蠶房,收標本、查病情、解剖觀察,廣泛尋找病因。

  一天下午,向仲懷在檢查病蠶標本時,發現桌下有一包遺失漏檢的標本。他用顯微鏡反復地仔細檢查,終于發現一個腹部膨大、發育成熟的母蟲,向仲懷確定這就是病源——此前我國尚無記錄的壁虱。

  這個重要的發現,為肆虐川北的蠶病防治找到了路徑。很快,射洪縣的蠶繭單產由每張種5公斤回升到25公斤的正常產量。

  率團隊繪制出世界首張家蠶基因組框架圖

  兩百多本泛黃的手冊,記錄著從上世紀40年代開始的研究記錄,至今已有700多個家蠶遺傳系統……在家蠶基因組生物學國家重點實驗室,有向仲懷和先師蔣同慶教授帶領團隊建立起的全世界最大家蠶基因資源庫。正是在此基礎上,團隊培育出多個優質高產蠶品種,有的至今還在廣泛使用。

  實驗室里還有一件特別的“寶貝”——一張長達數米的長卷,上面排列著紅藍相間、長短不一的若干組條碼。這就是世界第一張高質量家蠶基因組框架圖,它覆蓋了家蠶基因組95%的區域,獲得16948個完整基因,其中約有6000個為新發現。

  “各種生命的奧秘,都潛藏在基因的堿基序列中。”面對這張框架圖,向仲懷感慨萬千地說,家蠶在基礎生命體系、能量代謝和遺傳方式上與人類有很大的相似性,也是國際公認的鱗翅目模式昆蟲,有70%的農林害蟲也屬于鱗翅目。因此,家蠶基因組研究對發展新型蠶絲產業、生物制藥、農林害蟲防治以及醫學生物學等領域,都有著深遠的影響。

  國際上關于家蠶基因組研究的競爭其實早已開始。上世紀處于世界蠶業領先地位的日本,在2003年3月單方面終止原定的中日合作協定,獨自啟動了家蠶基因組測序。面對這場嚴峻的國際競爭,向仲懷決定破釜沉舟拼一場,“基因組研究是提升學科水平和產業發展的基礎,誰搶占制高點,誰就處處領先。”

  這是一場沒有硝煙的戰爭。

  2003年正值“非典”肆虐。6月初,團隊進駐北京華大基因組研究所,雙方緊急啟動家蠶基因組測序計劃。“大家平均每天工作十幾個小時,吃盒飯、睡地鋪,連續奮戰。后來,不少人都累病了。”回憶起當時的情形,向仲懷眼睛濕潤了。

  8月25日,團隊比預定時間提前5天完成550萬個測序反應;10月7日,完成組裝拼接……400多名科研人員夜以繼日工作150多天后,11月15日,重慶市政府舉行新聞發布會,宣布中國科學家繪制完成世界上第一張家蠶基因組框架圖。

  2004年12月,團隊的研究成果“家蠶基因組框架圖”論文在世界頂級學術雜志《科學》上發表。這一成果,是我國科學家繼完成人類基因組1%計劃、水稻全基因組計劃之后取得的又一里程碑式成果,標志著我國蠶業科學研究步入世界領先水平。

  助推蠶桑業多元發展

  開發出轉基因新型有色繭、讓轉基因蠶絲應用到醫學領域……在家蠶基因組框架圖(以及精細圖譜)的研究基礎上,向仲懷及其團隊不斷在蠶業領域取得進步。

  蠶桑產業發展之路也被許多業內人士稱為“絲綢之路”。

  在向仲懷看來,傳統的“絲綢之路”主要是以蠶桑為基礎的絲綢產業。21世紀的“新絲綢之路”應以現代科技為核心、以基因組研究為平臺,找到并構筑現代蠶桑產業的突破之路。

  “我國是世界蠶絲生產和出口大國,蠶繭和生絲產量占世界總量的70%以上。”南充市相關負責人表示,受國際經濟形勢的影響,繭絲綢市場行情頻繁波動,由于傳統產業桑葉只能養蠶,一旦蠶絲行情不好,就會出現蠶農毀桑棄蠶的情況。

  從2006年開始,向仲懷帶領團隊在全國范圍開展了歷時3年的調研,足跡遍及24個省區市,收集各地蠶桑業發展的信息,討論產業發展的目標和關鍵問題。經過深入調研后,向仲懷表示:現代蠶桑業不能固守養蠶-繅絲-織綢的單一模式,必須建立新的技術體系,推進升級轉型,主動適應國家發展戰略和市場經濟發展的需求。

  蠶寶寶為什么只食用桑葉這一種食物?向仲懷介紹,桑葉的蛋白質含量高達25%,1畝桑樹桑葉中的蛋白質含量相當于3畝大豆的蛋白質含量;此外桑樹渾身都是寶,桑葉是很好的茶飲料,桑椹能滋陰養血,桑柴灰能用于治療目赤腫痛……2013年,向仲懷再次帶領團隊在世界上率先完成桑樹基因組的測序工作,試圖為傳統蠶桑業找到新出路。

  曾是著名“綢都”的南充,在向仲懷院士工作站的指導下,在嘉陵區用3年時間建成了全國最大的茶桑基地。4月采摘桑葉制茶;5月至8月用桑葉粉做成桑葉餅干、糕點等休閑食品;10月霜降后,霜桑茶又有著不一樣的活性成分……如今,基地已成功開發出春桑茶、桑茶粉、藥桑等五大類產品并規模化生產。2018年春,僅收購桑葉嫩芽嫩葉一項,就為當地老百姓增收1000多萬元。事實上,通過土地出租、扶貧資金入股分紅、務工等方式,當地的不少貧困戶已經走上了脫貧致富的道路。

  “現代蠶桑業,要立桑為業,多元發展。”向仲懷告訴重慶日報記者,桑樹不僅可以作為一種經濟作物,其高度發達的根系可深入地下數米,即使在新疆一些極旱荒漠地區也能生長。

  如今,已過耄耋之年的向仲懷仍到處給桑樹當“代言人”,作關于“生態桑”的學術報告。在他的努力下,黔江區濯水鎮等石漠化地區,就探索出石漠化治理與蠶桑產業發展相結合的路子,當地基巖裸露度已由原來的超過60%降至30%以下。

  “斧斤留得萬枯株,獨速槎牙立暝途。飽盡春蠶收罷繭,更殫余力付樵蘇。”唐代詩人范成大的這首《科桑》是向仲懷的座右銘,他說:“我們的研究每前進一步,都可能促進蠶農收入提高,使中國蠶絲業在世界的地位更堅實一些。這就是我和團隊不斷探索的理由。”

編輯: 王龍博
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