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把桑蚕研究成果报效祖国——夏庆友科学家故事
发布时间:2023-08-31 18:08:42   作者:陈玉琳、侯勇   审核:李雪梅 编辑:孔令湫   浏览次数:

 编者按:近期,在中国科协学风传承行动的支持下,西南大学科协开展学风传承讲述西南大学科学家故事系列活动,号召全校师生深入学习宣传夏庆友科学研究事迹,大力弘扬夏庆友科学家精神。


近日,西南大学西部(重庆)科学城种质创制大科学中心夏庆友教授领衔的家蚕创制团队,利用家蚕丝腺生物反应器体系,创新合成重组人血清白蛋白(rHSA)取得成功,并实现了中试量产。这意味着未来5-10年里,普通人或都能用得上、用得起蚕丝合成的人血清白蛋白,破解临床救治方面遭遇的困境。

 

夏庆友

突破难题 破解临床救治困境

在西南大学蚕学宫的“全国劳模创新工作室”里,夏庆友正在显微镜下观摩着一群海吃饲料的小蚕宝。在他的办公桌上,长期放着堆叠的培养皿,里面是各种饲料喂养的蚕宝,他随时用手边的显微镜观察着。

这位国际知名的蚕学家,一直有个大梦想——让人们能用、爱用、常用蚕丝,做到“科学进步、技术领先、产品最好、价格‘我’定”。

据悉,人血清白蛋白是人体血浆中的蛋白质。在临床上,人血清白蛋白可用于治疗休克与烧伤,用于补充因手术、意外事故或大出血所致的血液丢失,也可以作为血浆增容剂。

长期以来,由西南大学教授夏庆友领衔的家蚕创制团队,对家蚕进行了系统深入的研究。团队尤其在家蚕基因组计划、功能基因组研究、家蚕丝腺生物反应器与生物制药、医疗大健康蚕丝生物材料以及特种蚕丝纤维等素材创新应用方面,取得了一系列丰硕的成果。

十几年前,研究人员便通过基因改造等种质创制技术,对家蚕进行遗传改良,再通过“家蚕丝腺生物反应器”合成各种功能性的外源蛋白,最后让家蚕吐出含有功能性外源蛋白的新型蚕丝。这种蚕丝跟普通的蚕丝不一样,不仅可以做纺织材料,还可以用来开发功能性蚕丝生物材料,未来在组织修复与再生医学等领域具有非常大的应用前景。

夏庆友与侯勇在实验室工作

目前,夏庆友团队已经在种质创制大科学城中心,建起“家蚕丝腺生物反应器素材高效合成重组人血清白蛋白”的完整生产流程模型,包括现代化蚕房、蚕丝蛋白提取线及后续的分离、纯化全过程等。


不忘初心 回馈祖国

夏庆友1965年出生于重庆市永川区,1985年从西南农业大学蚕桑系本科毕业,1996年获西南农业大学博士学位后,赴日本九州大学家蚕基因研究中心从事博士后研究,任日本文部省特别研究员。

2000年,在中国家蚕基因组计划面临激烈国际竞争的关键时刻,他毅然决然放弃国外优厚的工作条件,回到故乡,报效祖国。

2003年,在我国抗击“非典”最紧张的时刻,夏庆友带领团队赴京,卧薪尝胆,在惊心动魄的100天拼搏下,完成了中国家蚕基因组计划框架图。

在随后的5年中,他继续奋勇向前,完成了家蚕基因组精细图和遗传变异图,建立了关键平台核心技术。同时,培养高水平队伍,解析了重要经济性状的机理,两度在国际顶级科学杂志《Science》上发表成果,谱写了我国家蚕研究发展最重要的“三部曲”,让我国的家蚕基因组研究实力一举跃居世界第一。

回忆起那段国际竞争的日子,他常说:“我知道这是我们的历史使命,也是机遇,如果我们所在的这个重点实验室都不去完成,中国将永远失去这次历史机遇。虽然科学没有国界,但科学家是有祖国的。”

夏庆友从不满足于自己已有的成绩。“大家都说家蚕基因组是里程碑式的贡献,在我个人看来,这个里程碑上面写的是0公里,这才是我们真正的起点。”

在随后的时间里,他带领研究团队,继续刻苦攻关,一次又一次地引起了国内外学术界的关注——他两度作为国家首席科学家以优异的成绩顺利完成973计划;主持完成了世界首张家蚕全基因组表达芯片的研制和基因表达谱分析,为深入开展家蚕功能基因组研究提供支撑;获得家蚕转基因抗病毒品种,抗性提高了近1000倍;主持研发的吸水性蚕丝研发取得阶段性成果,大大拓展蚕丝的应用领域;领衔家蚕基因组及功能基因组研究成果获得国家自然科学二等奖……

 

2015年获国家自然科学二等奖 


发展先进技术 振兴传统产业

23年来,夏庆友不仅把科研工作做到了世界领先水平,成为国际蚕学研究领域发表成果最多,影响力最大的学者之一,同时也教导团队成员要“用科学的精神做产业,用产业的思维做科学”;要让更先进的科技知识和成果在产业中得到有效应用,为我国传统蚕桑产业升级和乡村振兴做出积极贡献。

他带领团队发展科学、革新技术,致力于家蚕性状遗传改良、新型素材创制和新型产业技术研发,决心将基础研究的成果回馈社会,回馈产业。

经过长期的调研和分析,夏庆友发现,工厂化集中饲养家蚕的瓶颈性技术,就在于人工饲料创制。饲料的工业化,不但能够摆脱产业对鲜桑叶的依赖,并且能实现规模化和工业化养殖。

同时,培育适应于饲料和规模化新养殖模式的品种,开发专用设备和技术体系,配套桑树种植的机械化模式,就构成了新模式的主要逻辑和体系要素。

经过多年潜心研究攻关,基于家蚕基因背景和生物学特性,夏庆友团队首选取得了养蚕饲料的突破,然后分别突破了品种、养蚕设置和桑园生产模式,构筑了包含3个核心的新模式体系。

万物种为先,种业是保障国家粮食战略安全和主要农产品有效供给的重要基础,蚕业作为畜牧业重要组成部分也不例外。

夏庆友洞悉了世界种业发展的趋势,前瞻性地提出种质创制计划。他带领团队建成规模化的种质创新工厂,获得全世界最大的家蚕种植资源基因库,筛选可用于支持蚕业生产的关键靶标;通过高通量的数据解析,获得关键靶分子和生物信号通路;提高蚕丝产量和质量,解决抗性、发育调控等重大科学和生产问题,推进我国蚕丝产业技术革命,实现提升家蚕绢丝昆虫的产业价值,进一步夯实我国家蚕基础研究的国际领先优势。

通过近10年的努力,夏庆友带领团队开发了可全龄饲养家蚕的人工饲料,并研发了配套的全自动化、机械化、工厂化养蚕专用设备和技术体系,总结了一套涵盖桑树种植、饲料加工、家蚕智能化养殖的技术体系,深入重庆、四川、云南、贵州、广西等地区开展科技服务,进行技术指导服务和培训,重点推进饲料养蚕关键技术的研究与应用推广,让更先进的科技知识和成果在生产经营上得到有效的应用,助力脱贫攻坚和乡村振兴。

 

铜梁区家蚕饲养基地

 

夏庆友还带领团队与中国农业科学院蚕业研究所、四川省蚕业研究所、广东省蚕业研究所、浙江大学、苏州大学、江苏科技大学、浙江理工大学、安徽农业大学、华南农业大学、华南师范大学等40余家科研机构及高校建立了紧密的合作关系,并且与云南德宏正信集团、四川绵阳天弘集团等多家企业签订战略合作协议,每年定期开展合作交流和技术培训,指导相关生产和饲养技术,共同推进产业发展。

“国家需要什么,我们团队就做什么;国家着急什么,我们团队就着急什么。”团队成员牢牢记着夏庆友教授的指点。在种质竞争关乎国家命运的情况下,夏庆友带领团队又开创了家蚕规模化种质创制工作,利用基因组编辑育种技术创制高抗病、发育调节和新型蚕丝等品种和素材500余个。领衔建设规模化种质创制的关键平台技术,为其他物种的创制研究发挥带动示范作用,引领长江中上游种业创新发展。


传承蚕丝文化 做好科普教育

蚕丝文化是传承几千年的经典文化,是中华文明瑰宝,而蚕宝宝作为创造人类历史的模式昆虫,让中小学生们认识家蚕、了解家蚕。

“让我们中国的孩子们都能好好地养一次蚕”是夏庆友的梦想。为此,夏庆友带领团队以“弘扬千年蚕桑经典文化,普及科学与劳动教育”的情怀,发挥顶级科学家团队科研优势,多年来积极致力于公益科普和劳动教育事业,走到哪儿科普到哪儿,将传统养殖与科学进步结合、民族文化传承与最前沿科技创新结合。

夏庆友带领团队创办了“丝国传奇”科普公众号,原创科普文章400余篇;成立“丝国传奇网络文化工作坊”及公益科普队,走进中小学、幼儿园,为重庆、北京、上海、四川等多省市的中小学校师生举办科普活动40余次,接待参观近100批次,受众达数万余名师生;研发了集爱国主义教育、劳动教育、人文历史于一体的跨学科课程“创新性养蚕特色劳动教育课程”,传承数千年的经典文化,将前沿科学融入课堂教育,助力中小学劳动教育。

开展科普活动,建立科普基地

从工厂化养蚕体系建立、新型蚕丝创制、蚕丝日化美容研发,到医用材料创制、国防军工应用、科普与劳动教育……每一件都关乎着民生健康,每一条都是传统产业振兴的希望。

 

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