桂建芳院士:30年研究一条鱼

发布时间:2016-12-28 11:41:00|  来源:湖北省科技厅网站
 科技改变生活,但新科技不会从天上掉下来,改变生活的推手是科学人员无穷无尽的创造力。

在全省科技奖励大会这个科技界一年一度的大日子,今年,作为突出贡献奖获得者,桂建芳这个名字让人肃然起敬。

而他,一如既往,云淡风轻,也许正想着实验室水箱里的那几只大鲫鱼,热闹都是别人的。他说,做科研,静不下来,便深不下去。

关于人人都能吃上鱼的梦想

“破解生殖奥秘,揭示病疫玄妙,渔业护平湖。”该诗句出自桂建芳写的《水调歌头·水经新注》,也是他工作的真实写照。

从1985年他从武汉大学获得硕士学位后进入中国科学院水生生物研究所工作算起,现步入花甲的桂建芳已从事鱼类发育遗传学与细胞工程学研究三十年。

2013年,桂建芳当选为中国科学院院士,2015年又当选为发展中国家科学院(TWAS)院士。他是业内公认的鱼类细胞工程学术带头人,在鱼类遗传育种领域享有崇高的地位。

生在长在千湖之省的湖北,而且学习和从事鱼类育种研究的桂建芳,心里孕育着一个梦想——通过自己的研究,让更多的中国人吃上鲜美的鱼。

他真的做到了。在湖北人餐桌上已是司空见惯的喜头鱼(即鲫鱼),在全国大部分地区推广养殖,就得益于桂建芳对于银鲫的专研,选育出鲫鱼新品种——异育银鲫“中科3号”。

异育银鲫“中科3号”由于具有优良养殖性状,作为国家大宗淡水鱼类产业技术体系推介的第一个水产新品种和农业部近五年来推介的渔业主导品种之一,从2009年开始,陆续向全国大部分地区推广,现已游向全国,增产幅度20%以上,2010至2014年五年间共新增利润百多亿元,取得了重大的社会经济效益。目前,在主要的渔产区,异育银鲫“中科3号”的占有率达到70%。

这些数据,可能普通百姓感受不深,但发生在我们餐桌上的实际变化,是真真切切的。桂建芳回忆,30年前,月工资60块就已经算是高收入的年代,当时市面上的大鲫鱼卖8到10元每斤,显然对于一般家庭来说是种奢侈,而现在市场上鲫鱼更大,但依旧是那个价,几乎所有家庭都能消费得起。

大家越来越注重饮食的营养和健康,鲫鱼因为肉味鲜美,肉质细嫩,脂肪少,食之鲜而不腻,价格适中,而且含蛋白质多,营养全面,成为每个家庭餐桌上最重要的营养供给,经久不衰。

二十载科研不辍育出银鲫新品种

人人能有鱼吃,吃得起,这其中,产量是很重要的制约因素。水产遗传育种技术的发展和水产新品种的培育,是养殖可持续、产量提升的首要因素之一。不但有鱼吃,而且要吃好鱼,也跟新品种的培育息息相关的。

从1985年起,29岁的桂建芳开始专注研究银鲫,在全国大江、大河、大湖50多个样点调研取样,取样四五千条,用分子标记进行遗传评价,不辞辛苦,任劳任怨。

在长期的育种过程中,桂建芳积累了很多具有潜在价值的遗传资源,带领团队针对鲫鱼养殖区域广、养殖总量大,但同时出现品种混杂、养殖急需品种更新的严峻现状,开展新品种选育。

他用分子生物学、发育生物学的理论和技术坚持研究20余年,系统研究多倍体银鲫的遗传基础和生殖机制,首次揭示银鲫独特的单性和有性双重生殖方式。这是脊椎动物中首次发现的特殊现象,引起了国际专家高度关注。

桂建芳原创银鲫育种技术路线,利用银鲫特有的生殖方式,培育出由雄核发育产生的异育银鲫“中科3号”,2008年获得全国水产原种和良种审定委员会颁发的水产新品种证书。

这一银鲫新品种跟普通鲫鱼相比,不仅吃起来口感好,而且生长速度平均快20%,出肉率高6%,遗传性状稳定;整条鱼呈瘦长形,体型更好看;加上鱼鳞不易脱落,售卖时卖相也好。

桂建芳培育出“中科3号”银鲫,不单单是开发了一个鲫鱼新品种,更重要的是桂建芳通过研究鱼类性别形成的遗传机制及其雌雄差异的遗传标记,还开拓出一条X和Y染色体连锁标记辅助的全雄鱼培育技术路线,开创了鱼类性控育种的一种新思路。在长期研究工作中,桂建芳共获授权发明专利10项,出版专著和研究生教材7部,多项研究成果分别荣获2011年国家自然科学二等奖、2011年湖北省科技进步一等奖、2012年中国产学研合作创新成果奖和中国科学院2014年科技促进发展奖一等奖等。

新思路的启迪创造出更大价值

桂建芳在银鲫上做出了巨大的贡献,但他的贡献却不仅是异育银鲫“中科3号”。

当全雄鱼培育技术路线遇上黄颡鱼新种培育,黄颡鱼育种也取得重大突破。2010年,全雄黄颡鱼培育成功,其中,桂建芳也是功不可没。

黄颡鱼(俗称黄骨鱼)是我国土著优质食用鱼,由于其肉质细嫩、味道鲜美、无肌间细刺而颇受消费者欢迎,但因其个体差异很大,生长速度不一,一直制约着黄颡鱼的产量。

经科研人员研究发现,黄颡鱼雄性个体比雌性个体长得快,雄性个体长两年可以长到3至4两,雌性个体仅长到1.5到2两。为了推动产业发展,研究团队把分子标记的技术手段应用到黄颡鱼的培育过程,通过大量的基础工作,筛选鉴定出雄性黄颡鱼Y染色体的特异标记,同时也鉴定出X染色体的特异标记。利用这两种性别特异的标记,就可以鉴别出携带YY、XY、XX染色体的黄颡鱼,这样有益于制种,保证全雄黄颡鱼是YY的雄鱼和XX的雌鱼交配形成的后代,也就是全是携带XY染色体的黄颡鱼。

研究新品种解决了发展问题,更要思长远,解决生态和谐可持续发展的问题,作为淡水生态与生物技术国家重点实验室前两届主任,桂建芳在其创作的《水调歌头·水经新注》中还写到,“既饮健康水,又食改良鱼。江河湖海苍茫,踏浪好心舒。不管豚鱼虾蟹,无论草虫菌藻,何者是多余……添植被,铺湿地,展蓝图。六湖一脉环绕,碧水还通途……”形象展现了解决淡水养殖与水环境保护这一矛盾问题的新型渔业模式,通过技术集成形成以水生植物恢复和重建为核心的城市水体生态修复技术,为最终解决我国受损淡水生态系统恢复和重建的技术难题奠定了基础。

桂建芳说,技术性研究很重要,同时基础性研究是基础,更重要,更不容忽视,但无论是从事基础性研究还是技术性研究,重要的是把知识融会贯通,解决实际问题。