在珠江入海口—廣州市南沙區,11萬畝高標準池塘整齊劃一、一望無際,池塘里躍動著豐收的希望……南沙目前是廣州第一水產養殖大區,未來更將成為一流的水產種業矽谷。
今年上半年,全國首個以魚類為主的南繁基地——淡水魚類南沙(南繁)育種中心在南沙正式開工,並於今年4月正式投入使用首個生產車間,預計以後可大規模孵化優質魚苗。良種被譽為水產業晶片,為該產業的龍頭,淡水魚類南沙(南繁)育種中心將為灣區漁業帶來強大的牽引力。
去年8月在南沙揭牌成立的劉少軍院士專家工作站,是淡水魚類南沙(南繁)育種中心最為重要的技術支撐,也是廣州首個農業類院士專家工作站。
中國工程院院士、湖南師範大學教授、淡水魚類發育生物學國家重點實驗室(省部共建)主任劉少軍30多年專註於研究淡水魚育種技術,一點點地敲開了世界同行認為魚類遠緣雜交難以形成可育品系的認識堅冰,帶領科研團隊突破魚類遠緣雜交生殖難關,創建了一批寶貴的新型四倍體和二倍體魚品系;建立了一步法和多步法育種技術並用之研製了一批優質魚類。懷揣著「讓中國人吃好魚,吃放心魚」的初心和夢想,劉少軍院士在廣州設立了自己在全國唯一的院士工作站,也無疑是把廣州作為自己完成夢想的實踐地。
子承父志:一門出了兩個「魚院士」
「父子雙院士,畢生為魚痴」是科技界的一段佳話。劉少軍的父親,是已故的中國工程院院士、著名淡水魚繁殖生理學家劉筠教授。
在20世紀50年代,劉筠院士領導科研團隊對草魚性腺發育進行了系統研究,在此基礎上突破了草魚人工繁殖技術難關。長期以來,草魚是世界上養殖魚類中產量最高魚類,該重要魚類人工繁殖技術的建立,為解決我國吃魚難問題做出了重要貢獻。在20世紀80年代,劉筠院士還帶領團隊開展鯽鯉遠緣雜交研究,對該遠緣雜交後代的繁殖、遺傳、外形等生物學特性進行了長期系統研究,發現雜交第一代的湘鯽具有生長速度快,抗病力強,肉質好的優勢,把該優良魚類進行了大規模推廣養殖,產生了很好的經濟和社會效益。
此後劉筠團隊繼續對湘鯽後代進行了定向培育及系統研究,在世界上首次研究出人工製備的異源四倍體鯽鯉品系;利用這個寶貴四倍體魚品系,他們繼續研製出三倍體湘雲鯽和三倍體湘雲鯉。它們比普通的鯉魚、鯽魚體型肥大,生長速度快,抗病力強,特別是谷氨酸含量高,味道鮮美。
劉少軍仍記得,自己5歲時,父親把他們姐弟三人放在板車上,拉到長沙郊外的嶽麓漁場,一邊照看,一邊搞科研。炎熱的初夏時節正是四大家魚的催產期,三個孩子睡在魚苗孵化房的草墊上。而不遠處的劉筠正和漁民們一起打網、抓魚、摸索和交流技術。
「父親能夠在水產事業中取得突出成績,與他對水產業的熱愛以及非常勤奮的作風是分不開的。受父親的影響,我才步入魚類遺傳育種研究這一行。受父親的影響,我才學會要努力地工作。」劉少軍告訴記者。
1986年,劉少軍在湖南師範大學生命科學學院的魚類發育生物學研究室讀研究生,從事魚類遺傳育種的研究,也參加了劉筠院士領導的鯽鯉雜交及其它魚類雜交的研究工作。這也為他此後30多年都矢志不渝的從事魚類遠緣雜交研究奠定了好的基礎。
在劉少軍看來,父親攻克了「吃魚難」問題,並在解決“吃好魚”問題上取得了進展。而自己則是接棒父親,努力用科研成果讓人們吃到更多更好的優質魚。
劉少軍接棒父親,是科技界的佳話
每年到了劉筠院士的忌日,劉少軍都會用情真意摯的文章來懷念父親,這些文章發佈在湖南師範大學官網的「 校園文學」欄目中。“每年寫一篇懷念父親的文章,是為了告知我自己和我們實驗室師生,不能忘記初心,不能忘記前輩的殷切期望,把前輩開創的事業繼續做下去,繼續做出更多的創新性成果來為人民服務。”劉少軍表示。
常懷期待:30餘年守在池塘與培養皿旁
生命體的遺傳方式,主要是通過自交、近緣雜交、遠緣雜交的方式來進行,此外還有諸如雌核發育等特殊生殖方式。每一種遺傳方式,都有自身特有的規律。對生物體的遺傳規律的探索一直是科學家們關注的重點。
過往關於遺傳學的系統知識,主要來源於通過豌豆近緣雜交實驗建立的孟德爾遺傳學定律。但這一規律卻難以應對遠緣雜交育種。在遠緣雜交的世界裡,科學家們迫切需要探索出系統性的遺傳規律和繁殖規律。
以前很多人認為遠緣雜交難以形成存活的後代,更難形成可以遺傳的品系。而劉筠院士的科研成果卻已經證明鯽鯉遠緣雜交可以形成存活後代,也可以形成可育品系。只是這些研究結果只是個別的成功案例,其普遍規律還有待更系統的揭示。劉少軍則是延續著父輩的道路,更系統地進行魚類的遠緣雜交研究。
「遠緣雜交研究是一個長期而漫長的過程,要有十年磨一劍的韌性,要甘於長期坐冷板凳,並把冷板凳坐熱。」劉少軍對記者說。
在湖南師範大學校園內,有一個面積達11畝的魚類遺傳育種基地。此處不僅有近40個水泥池塘,還有近200個大陶瓷水缸,裏面均養殖著各類寶貴的實驗魚。劉少軍團隊視這些實驗魚如自己的生命一樣重要。「我們十幾年如一日,像養崽一樣,天天看著。」劉少軍笑著打比方說。這般精細的照看程度,正好對應著劉少軍的QQ名和微信名——“fishfarmer”。
在每年3-5月魚類繁殖季節,劉少軍和團隊們要跟著魚類繁殖生理節奏工作,常是從早晨3-4時開始工作,到當天下午5-6時才結束,有時候也要連續數日跟蹤拍照記錄魚胚胎髮育情況。
劉少軍視魚苗如生命一樣重要
長時間守候在培養皿和池塘旁的劉少軍從未覺得枯燥和寂寞,眼神中卻常懷期待和希望。「雖然工作辛苦,但我在期待中工作,期待新型魚類的誕生,期待新型魚類具有優質性狀出現,期待具有優質性狀的新型魚類能夠大規模生產和大規模應用,期待揭示魚類優質性狀形成的生物學機制。在期待中度過每一天,每一年,甚至十幾年。」劉少軍深情地說。
持之以恆:把寶貴的可育品系維繫下去
劉少軍領銜的科研團隊選擇草、鰱、鱅、鯽、魴、鮊、鯝、鯉、鱖等非常普遍的經濟魚類作為遠緣雜交研究的親本,開展了47個魚類遠緣雜交組合的實驗,獲得了155個群體或品系。在這些雜交後代中,每代至少需1年才能性成熟,有的需要2年、有的甚至需要4年及以上才能性成熟。而且,有些魚類遠緣雜交後代中可育的雌性和雄性個體數目非常少,從數以千計中能找出幾十條或者更少便是幸事了。
劉少軍帶領團隊每年開展1-2個雜交組合實驗,在這些研究中,一個組合至少需要2-3年的連續研究才能做出取捨的決定。通過三十多年長期而系統研究,用滴水穿石之功,水到渠成之力,積少成多,攻克了種間生殖隔離難關,探索出魚類遠緣雜交的主要遺傳和繁殖規律;創建了一步法和多步法雜交育種的關鍵技術,用這些技術最終研製和培育了一大批具有優勢性狀的優質魚類和可育品系,其中有的四倍體魚品系已經歷20多年繁殖及連續研究。一步法育種技術就是通過設計可以快速製備優質魚類的技術;如合方鯽、鯿鯝雜交魚等優質魚類就是用一步法技術研製的。多步法育種技術就是把培育的可育品系作為親本之一來進一步製備優質魚類的技術;如他們用二倍體合方鯽品系進一步研製了合方鯽2號;用二倍體魴鮊品系進一步研製了優質二倍體優質鯿魚和鮊魚;用同源四倍體魚品系進一步研製了三倍體合方鯽3號和異源三倍體鯉魚。
如今劉少軍主持研製的合方鯽、湘雲鯽2號、雜交翹嘴魴、鯿鯝雜交魚4個優良品種獲國家水產新品種證書。合方鯽、湘雲鯽2號等優質魚類在全國多個省市推廣養殖,產生了顯著的經濟、社會和生態效益。
「把通過遠緣雜交形成的寶貴可育品系維繫下去並進行合理應用是我們責無旁貸的任務,可能也是我們科研團隊一代人接著一代人要繼續做的重要事情。」劉少軍表示。
選擇廣州:在南沙設立自己唯一的工作站
去年,劉少軍將自己的院士工作站設在位於廣州市南沙區的誠一水產養殖有限公司。根據相關文件精神每名未退休院士受聘的院士工作站不超過1個,這意味著劉少軍將自己唯一的院士工作站設立在廣州。
「我們把院士工作站設立在廣州市南沙區,其中主要原因之一是廣州市委市政府、南沙區委區政府對漁業很重視,對院士工作站的建設中給予了多方面支持。」劉少軍說。
劉少軍其實很早就與廣州結緣。他曾於2000年獲得中山大學博士學位,中國工程院院士、中山大學生命科學學院水生經濟動物研究所林浩然教授是他的老師。「我父親和林老師都是從事魚類繁殖生理學研究,他們在科研方面有很好的科研交流,也是好朋友,這是一段珍貴的緣分。」劉少軍說道。
而誠一水產科技公司的董事長陽會軍也是林浩然院士的博士生。曾作為中山大學副研究員下海的陽會軍非常注重科學養殖,已經將公司打造成為華南地區最大規模鯇魚養殖場。
劉少軍說,因為這層師兄弟的關係,自己才與陽會軍相互認識、相互熟悉、相互支持、共同創業。「誠一水產有近7000畝養殖面積,為我國淡水漁業的發展做出了重要貢獻,也是我們後續繼續開展魚類良種良養良銷一體化系統建設的好的合作夥伴。」劉少軍說。
在劉少軍看來,廣州市地理位置優越,珠江水系發達,水資源豐富,氣候適宜,具有發展漁業的天然條件優勢。他建議廣州,把有限的漁業土地資源發展水產種業、智慧漁業、生態漁業等重點板塊,在廣州扶持一批科技含量高、示範帶動作用強的漁業總部企業。
「在水產業,在技術體系方面,我強調‘良種良養良銷’(良種+良養+良銷)六個字;在產業化方面,我強調‘政府企業團隊’(政府+企業+團隊)六個字。水產業的發展,需要黨和政府的頂層設計、引導和大力支持;需要有大型企業的支撐作用,大型企業是產生經濟效益的主戰場。然而目前我國的農業企業是缺科技人員的,企業的發展需要專門的科研團隊的持續支持,這樣的企業才能持續的發展。廣州已經有了一批代表性漁業企業,並且水產科研團隊也非常雄厚。在黨和政府的大力支持下,科研團隊和企業尤其是大企業的合作,可以很好的推動廣州水產業的發展。」他表示。
對話劉少軍院士:
廣州日報:收集魚類的精液非常需要耐心,等待魚苗的出現也是非常漫長的過程。您為何會沉浸於「魚類遠緣雜交」的科研事業中?
劉少軍:從事魚類遠緣雜交研究離不開基礎研究和應用研究兩個方面。我對這個事業的追求來自於我從心底里就愛這一行,我的工作目標是讓廣大人民群眾能夠吃上優質健康魚類。有了這個目標,所有事情以這個為中心,自然不會在實驗室以及池塘邊上感到枯燥和寂寞,更多是在期待中工作,比如期待新型魚類的誕生等等。這樣的生活是有目標和意義的。這樣的生活談不上浪漫,卻是充實的。
廣州日報:劉筠院士以勤奮紮實的科研精神和樸素的草根情懷而流芳。您同樣是以勤奮和執著的科研精神取得巨大的科研成就。您每年都會寫一篇文章來表達對父親的思念之情,不知父親在哪些方面對您影響最大?
劉少軍:受父親的影響,我才步入魚類遺傳育種研究這一行;受父親的影響,我才學會要努力地工作。我在每年的懷念父親的信中,表達了對父親的懷念之情,感謝他老人家對自己的栽培; 同時這也是總結過去的工作,彙報正在做的工作,說出後續將要開展的工作。以此促進愛老尊老的實驗室文化建設;弘揚腳踏實地、探索創新、持之以恆的科研精神;激勵實驗室全體人員不忘初心,奮發圖強,努力工作,多出成果。
廣州日報:劉筠院士教育後代們都要加入中國共產黨。這樣的家訓是因何而來?
劉少軍:父親是中國共產黨黨員,父親在世時,教育我要跟著中國共產黨走,爭取早日加入黨組織。他對我的教誨來自於他對黨的忠誠和愛戴,父親經歷了舊社會受過的苦,非常珍惜新社會帶來的幸福生活,經常教誨我們要感謝中國共產黨,支持中國共產黨,加入中國共產黨,以黨員的身份好好地為人民服務。
廣州日報:您會如何教導年輕科學家跟著興趣堅定走自己的科研道路,而不是被以金錢論英雄的價值觀所牽引呢?
劉少軍:我告誡學生,要把課堂知識學習與課外知識學習結合起來。實驗室研究要與生產實踐結合起來。文章要寫在大地上;科研要為社會服務、為人民服務。
農業是國家的基礎,青年人投身於農業研究大有作為。同樣,年輕人投入水產研究大有作為。水產事業是一個平凡的事業,如何在平凡的事業中做出不平凡的成績,我認為有兩個因素是比較重要的,一個因素是興趣,愛上一行,是干出一行的基礎;愛上一行,就不會在幹這一行的時候感到枯草。另外一個因素是執著,要朝著確定的目標持續的奮鬥,不要因為有的研究方向容易獲得課題資助而經常改變自己的研究方向。我們實驗室的室訓為:腳踏實地、探索創新、持之以恆、水到渠成。