代方银:弘扬科学创新精神 建设蚕业科技第一强国

2023-07-07 20:03 作者:文/张 强 本刊记者 刘冬梅 来源:《中华英才》半月刊
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代方银

中共党员,博士,西南大学二级教授,博士生导师。西南大学蚕桑纺织与生物质科学学院院长,资源昆虫高效养殖与利用全国重点实验室主任,农业农村部蚕桑生物学与遗传育种重点实验室主任,国家蚕桑产业技术体系首席科学家,中国蚕学会理事长,中国遗传学会常务理事,“一带一路”国际蚕业科技创新院院长,桑树产业国家创新联盟理事长,国务院学位委员会畜牧学科评议组成员。

心系家蚕事业 倾力鸿鹄之志

工贵其久,业贵其专。  

一生专注一只蚕。资源昆虫高效养殖与利用全国重点实验室(原家蚕基因组生物学国家重点实验室)主任、农业农村部蚕桑生物学与遗传育种重点实验室主任、西南大学蚕桑纺织与生物质科学学院院长代方银多年来始终坚持深耕科技创新、立桑为业、服务产业发展,主攻家蚕遗传研究,取得了一系列国际领先科研成果,其中浓墨重彩的一笔是近年主持实施“千蚕基因组”计划,完成1078份蚕种质资源的基因组解析,创建“数字家蚕”基因库,绘制世界首张家蚕超级泛基因组图谱,此事件入选央视发布的“2022年度国内十大科技新闻”。

家蚕超级泛基因组图谱入选2022年度国内十大科技新闻

凭借在家蚕遗传资源保护领域的持续创新及过硬实力,代方银先后入选科技部、教育部、中组部、人社部及重庆市重点人才,被评为“重庆市最美科技工作者”,当选中国蚕学会理事长、国家蚕桑产业技术体系首席科学家,并入选第八批全国岗位学雷锋标兵名单。

远离“聚光灯”,甘坐“冷板凳”。代方银默默奉献、甘为云梯的工匠精神,不为物欲、心系祖国的民族情怀,以身许党、科技报国的奋斗初心,生动诠释了一名科技工作者的爱国情怀和时代担当。

深耕笃行,奔赴农业第一线

科学有险阻,苦战能过关。

1969年,代方银出生于贵州省铜仁市印江土家族苗族自治县的一个普通农家。每逢寒暑假,代方银便跟随长辈进山砍柴、上坡打草、栽秧割谷、担肥浇菜……小小年纪的代方银,手掌、脚底都磨出了厚厚的茧疤。

“当山风掠过山冈,我心中的那面旗帜便高高飘扬,我用钢印在旗面上烙下:到农业第一线去!”临近高考时,代方银的一篇作文《在我追求的旗帜上》,被语文老师列为范文在全班同学面前诵读。

在填报高考志愿时,代方银毅然选择了西南农业大学,“农乃国之本、民之本。我出生于农家,了解农村,懂得农民的苦乐与期盼,我要把‘农’的价值挖掘出来。”

在代方银的人生词典里,勤奋和毅力是关键词,“做学问就是要按照自己的思路,一步步来,不能急躁,还要保持一颗好奇心和对科研的热情。”正是超乎一般的勤奋,代方银的每一步都走得很踏实。

成绩优异的代方银,从西南农业大学本科毕业后即留校任教,从事家蚕种质资源保护和研究,常年待在西南农业大学家蚕基因资源库。据悉,西南大学家蚕基因库创建始于20世纪30年代,完整拥有自1940年以来的系谱资料原始记录,凝集了先后以蒋同庆教授、向仲怀院士、鲁成教授、代方银教授为代表的几代专家学者的心血,并培养了一批青年后起之秀。

科研中的胜利与喜悦大多是建立在长期坐“冷板凳”之上的。保护家蚕品种资源,是所有家蚕研究的基础。但是,喂养家蚕、收集整理家蚕种质资源并非易事。蚕卵存活时间有限,每年要繁殖一次甚至多次。其间,管理人员早上6点就要开始为蚕宝宝的一日三餐忙碌,直到深夜才能休息。许多珍稀型蚕娇弱,照料方式要随品系、生长阶段等改变,必须日日巡查不可中断。于是,代方银将床搬到了蚕房旁,除了保存蚕品种,还要收集、鉴定、诱变以及定向改造家蚕。“研究蚕必须会养蚕,我应该是世界头号养蚕高手。”

尽管长年累月的科研工作相对单调枯燥,但也不乏小有成就之时,这些都能让代方银甘之如饴。代方银及其团队在遗传资源研究和开发方面先后主持实施了国家科技基础性工作专项,973计划、863计划、948计划项目或课题,国家自然科学基金重点项目、公益性行业(农业)科研专项、国家现代农业产业技术体系专项以及重庆市重大专项、重庆市自然科学基金创新群体项目等一批高层次科研项目,产出了一批有重大影响和重大应用价值成果,已获国家级、部省级自然科学和科技进步及成果转化奖累计20余项,此外一批新品种新技术的推广还创造了重大经济效益,为蚕农增收和经济社会发展作出了突出贡献。

策马扬鞭正当时,矢志笃行产业兴。在不断突破瓶颈的过程中,代方银深刻认识到,“任何一个过去未曾记录的性状都可能影响深远,而要通过传统育种方法获得能稳定遗传、表现优良性状的蚕品种,可能要经过数年甚至近十年的持续筛选。”

代方银院长作报告

厚积薄发,勇闯科技无人区

向往光明不如执灯而行。多年来,代方银始终坚持在“春蚕食叶响回廊”中探寻未知。

2000年,作为中日合作项目骨干成员之一,代方银受邀前往日本九州大学家蚕基因资源研究中心开展国际合作研究。彼时,西南农业大学家蚕基因资源库中保存的蚕品系数已从之前的300多种增至700多种,代方银功不可没。了解到代方银已经发现大量的家蚕新类型后,日本家蚕资源研究中心决定率先邀请他参加日本国家基础科研项目,核心内容就是中日家蚕保存系统的比较研究。

代方银发现,我们家蚕基因库资源总量已经超过日本。在世纪之交,西南农业大学宣布建成世界最大家蚕基因资源库。目前,西南大学家蚕基因资源库活体保存各类家蚕遗传资源1150余份,包含地方资源、改良实用种、突变基因系、染色体变异系、定向培育系、转基因和基因编辑等创制新资源、国外引进种、野生祖先血统导入系等,覆盖了世界现存家蚕已知遗传变异的90%以上,拥有大量世界孤本,且对各类资源的研究连续系统,是一个综合性的家蚕遗传资源基因库,也是一座鲜活生动的家蚕遗传育种学宝典,是支撑我国蚕业及蚕学发展极为宝贵的遗传资源财富。

家蚕前沿科技创新不仅对蚕学和蚕业发展十分重要,而且对昆虫学及生命科学也具有积极意义。之前仅有单一品系参考基因组和少量品系重测序数据,尚不足以支撑重要性状的遗传基础解析和优异基因高效挖掘,蚕的分子育种显得“有计难施”。

针对这一瓶颈问题,接任家蚕基因组生物学国家重点实验室主任一职后,基于对家蚕遗传学和遗传资源的深厚积淀,代方银提出为“蚕宫殿”中所有品系绘制基因组图谱。2019年,“千蚕基因组”计划全面启动,代方银与团队成员童晓玲、韩民锦、陆昆鹏等十余人要将“蚕宫殿”中1000余种蚕的基因组进行测序,构建家蚕超级“泛基因组”,绘制“数字家蚕”。

这是一场对资源、技术、知识、毅力的考验。一只蚕的基因组约有4.5亿个碱基对,用当时世界上最先进的测序技术,平均一次也只能测大约2万个碱基。测序结束后,还要完成基因组的拼装和变异检测……争分夺秒、日夜兼程,基于蚕遗传资源基因库,代方银与其团队历经4年攻关,终于在2022年9月完成了家蚕大规模种质资源“千蚕基因组”解析,在世界上率先实现家蚕基因库数字化,创建了“数字家蚕”基因库,绘就世界首张家蚕超级泛基因组图谱,也是目前全球动植物领域最大样本长度长泛基因组,解析了重要育种性状的遗传基础,将家蚕种质资源研究推向“分子设计育种”阶段。

代方银表示,“我们实现了大规模家蚕种质资源基因组数字化,找到了控制蚕丝产量、品质、抗病、生长等特性的基因组变异和关键基因,而且通过研究已经能够将蚕丝产量提高约20%。”泛基因组为家蚕育种的新跨越带来了希望。此外,他们还在家蚕基因中发现了与癌症、苯丙酮尿症等严重疾病相关的基因,也找到了调节寿命的新靶标,将为人类寻找对应疾病治疗方案及延寿措施提供重要参考。

“我们在长期遗传资源研究基础上完成的家蚕超级泛基因组,实现了家蚕深厚的经典遗传基础与现代分子生物学的贯通融合,从而真正开启了通向家蚕设计育种和多元利用之门。”代方银一次次改变着家蚕研究的前沿格局。

当前,我国蚕业科技现已全面进入引领地位,代方银的下一个目标是要全面建成蚕业科技第一强国。

代方银首席科学家调研指导陕西石泉县人工饲料小蚕共育示范点

心怀大我,为党育人为国育才

以科技之名,展报国之志。    

代方银始终坚守科技报国的初心与使命,并以身作则引导学生将科技成果应用在实现现代化的伟大事业中,“科研事业的成功源自群体的努力,期待更多有志青年投入科研事业中来,把自己的科学追求融入全面建设社会主义现代化国家的伟大事业中去。”

作为代方银团队的一员,胡永刚毕业于德国哥廷根大学生物系,回国前就已在世界顶级学术杂志《科学》发表封面论文,还获得了国家自然科学基金优秀青年基金(海外)资助,多家单位、企业向他抛去了橄榄枝,但胡永刚最终选择了代方银的团队。

“因为我们对科研事业有着共同的追求。”胡永刚至今记得代方银与他交流中脱口而出的一席话:科研的本质就是有需求导向和时代特征的创新,而创新就是发现未发现、揭示未揭示、创造未创造;国家资助的所有科研,都要以推动国家发展、造福人民群众为出发点和落脚点……

人生如屋,信仰如柱。代方银带领团队突破国际家蚕广食性种质技术封锁,成功筛选和创制出一批“广食性”优势种质,为家蚕规模化、工厂化低成本饲养发展铺路;支持青年教师蓝广芊研发出可用于体内或深度创口、能自行降解的系列高效止血材料,为应急救援、血栓治疗等带来变革,入选了国家青年拔尖人才名单;指引专攻蚕丝蛋白精准医用材料研发的实验室成员肖波,因在纳米药物靶向递送治疗结肠炎等领域取得多项突破而上榜2021年“全球前2%顶尖科学家榜单”(药学领域)和国家青年拔尖人才名单等。

心系“国家事”、肩扛“国家责”,代方银时刻提醒着自己和团队,科研人要看得准方向、耐得住寂寞、承得住压力、受得住非议。

学高为师、身正为范,代方银从刚开始的手把手教,到如今引导学生以自己为主体,在前沿科研项目中自主开展工作,结合国家及产业需求,清楚了解要做什么、为什么要做、应该怎样做。“只为那片桃李芬芳”,代方银全心全意关心学生,在工作中留意他们的表现,发现他们的潜在能力后,为他们日后脱颖而出创造条件。   

一堂课、一篇论文、一次会议甚至一个提问,都是与蚕学青年人交流的机会。通过这些机会,代方银用自己30余年的积淀灌溉着蚕学的未来。担任国家重点实验室主任的代方银,已牵头为实验室引培5名国家级中青年人才、1个科技部重点领域创新团队。同时,借助新的用人机制,集聚国家级人才10名,柔性引进欧洲科学院院士1名,大大增强了国家重点实验室的创新引领能力。

面对取得的一系列成绩,代方银都将之归结为,“对未知世界的浓厚兴趣和拥有良好的团队合作。”好奇心是开启科学研究旅程的一把钥匙,代方银手持这把钥匙,开启了蚕宫殿的一扇扇奥秘之门。

“在西南大学科技楼,代老师办公室的灯常亮到最后,在他的带动下,我们都铆足了劲往前冲。”从本科到博士后都师从代方银的陆昆鹏,至今保存着多年前代方银为他修改的论文,“每次点开代老师批示的论文修改意见,我都要提前做好心理准备,因为每一句话都可能有修改痕迹。”

蚕在我国一直扮演了非常重要的角色。面向国家重大战略需求和国民经济建设主战场,作为当代蚕学人,代方银始终认为,“只有不遗余力地延展现代蚕学和蚕业之路,才能不负国家、不负时代、不负未来。”一方面,基于新的基因组研究、新的生物技术,振兴以蚕桑为主体的生物种业;另一方面,发展高附加值的生物经济、现代蚕桑产业,为经济高质量发展作贡献。

心中有光,素履以往。从事家蚕种质资源保护和研究三十余载,一次次面临的困难和挑战、经历的失败和挫折,并未消减代方银对专业的热爱和笃定的理想。他常说,要责无旁贷加倍努力,牢记“空谈误国,实干兴邦”的嘱托,为加快实现高水平科技自立自强而不懈奋斗。

(2023年第13期)

【责编:卡咪娜】