【中國科學報】探秘海洋生物 賦能藍色產業

——中科院海洋所科技報國70年系列報道之二 

 

  ■本報記者 馮麗妃 廖洋 

  談到我國海洋生物學的發展,不能不提位于青島黃海之畔的中國科學院海洋研究所(以下簡稱海洋所)。它是發源于70年前新中國第一個海洋生物研究機構。

  今天,海洋所已為我國海洋生物研究練就一支生力軍,培育了一個完整的鏈條。從探秘生命奧秘到建設“藍色糧倉”,從發展海洋生物高技術到開發利用藍色基因資源,從這里誕生的研究成果正逐步推動藍色生物產業中國走向強國之列。

  浪潮見證 糧滿海倉 

  伴隨著新中國成長的腳步,中國的海水養殖產業從零開始,一躍成為世界第一。其中,最關鍵的是中國海水養殖的三次產業浪潮。為了讓中國的億萬老百姓能夠吃飽吃好,海洋所面向國家需求,在海帶、對蝦、扇貝養殖方面作出了原創性貢獻,開創和引領了“三次浪潮”的興起和發展,在我國海洋科技自主創新上取得豐碩成果,是科學技術惠及人民群眾的光輝典范。

  1950年,中國科學院水生生物研究所青島海洋生物研究室(海洋所前身)成立了。為服務國民經濟需求,海洋所奠基人之一曾呈奎帶領團隊急國家所急,突破海帶、紫菜等藻類人工養殖原理與技術,倡導并率先實施海洋農牧化和海藻工業化,直接推動了中國海水養殖第一次“浪潮”的興起,使我國海藻產業雄居世界第一。

  此后幾十年,第二、第三次海水養殖浪潮又從這里興起,并推廣至全國。

  上世紀60年代,劉瑞玉等首次闡明中國對蝦生活史,育出健康蝦苗,奠定了我國第二次海水養殖浪潮興起的基礎。

  70年代,張福綏帶隊率先將貽貝育苗工程化,推動貽貝養殖業的發展。80年代,又成功引進美國海灣扇貝,創建了一整套工程化育苗與養成技術,直接帶動我國海水養殖業第三次“浪潮”的興起。

  90年代,為應對病毒導致的對蝦養殖產量銳減,海洋所再次成功引進凡納濱對蝦,以關鍵核心技術引領我國對蝦養殖業健康發展。

  民以食為天,農以種為本。世紀之交,國家“海水養殖種子工程”重大專項啟動,海洋所的水產“種子”創新成果接連而至,如雜交鮑“大連1號”、龍須菜“981”、凡納濱對蝦“科海1號”、三疣梭子蟹“科甬1號”、刺參“東科1號”等等。近20年來,所里科研人員光是獲得國家審定通過的高產優質抗逆的新品種就有10多個。這些“種子”資源不斷給我國“藍色農業”注入新活力,如助推了以海參、鮑養殖為代表的海珍品養殖浪潮,創造了數萬億元的經濟效益,帶來了大量的就業機會。它們也讓海洋所捧回了一個個獎杯,單是國家科技進步獎就有近10項。

  頂天立地 兩翼齊飛 

  在學科發展之初,把基礎應用相結合、“頂天立地”做科研就融在海洋所海洋生物學發展的基因里。在對接國家需求的同時,海洋所另外兩位奠基人在基礎科研方面也是戰功赫赫:童第周用魚卵核移植繁殖的“童魚”蜚聲國際;張璽領導的調查摸清了我國海域蘊藏的無脊椎動物的分布資源。

  如今,以中科院實驗海洋生物學重點實驗室(1987年建)為依托,海洋所的海洋生物研究聚焦了三大方向,遺傳發育基礎與種子創新、免疫防御機制與生物安保、關鍵代謝過程與生物基材料煉制。“這三個方向,大家都朝著‘頂天立地’去做。”實驗室副主任王廣策說。

  如在遺傳發育方面,新世紀以來,張國范等在牡蠣基因組測序、適應性進化方面,相建海、李富花在凡納濱對蝦基因組測序方面,以及楊紅生等在海參基因組破譯等方面的突破性成果引發國際關注,郇聘、許飛等青年研究者在軟體動物發育機制等方面的創新研究,彰顯了我國海洋生物基礎研究在國際上的領先地位。

  在免疫防御方面,研究人員深入研究了海水養殖動物病原的致病機理和海洋動物免疫防御機制,探索了多種魚類疫苗的構建技術。同時,在海水養殖環境安保和循環水工程化方面作出突出貢獻。

  在海洋生物資源方面,研究人員從馬尾藻中提取出褐藻膠,率先開發準字號海洋藥物——甘露醇煙酸酯;研發的褐藻多糖硫酸脂和海昆腎喜膠囊等4個海洋藥物獲國家新藥證書。實驗室研制的“海藻碘精”“農樂一號”等產品已實現產業化。相關海洋藥物和生物化學制品取得了顯著的經濟社會效益。

  迎接挑戰 再揚風帆 

  站在新的歷史起點上,海洋所海洋生物學發展機遇與挑戰并存。

  2015年,依托中科院實驗海洋生物學重點實驗室組建的青島海洋科學與技術試點國家實驗室海洋生物學與生物技術功能實驗室正式運行,瞄準我國海洋生物資源可持續利用的重大科技問題,采用宏觀和微觀相結合的生物技術手段,對海洋中的生命現象和生命活動規律進行多層次多角度深入研究,探究海洋生物起源演化、繁殖發育、生長代謝、生理生化、免疫防御和遺傳變異規律,旨在引領我國海洋生物學和海洋生物技術的發展,為我國海洋生物資源的高效利用提供科學依據和技術支撐。

  “無論是與海洋科學領域的兄弟單位共建青島海洋科學與技術試點國家實驗室,還是聯合中科院其他12家單位共建海洋大科學中心,都給我們提供了前所未有的機遇。”王廣策說。但同時,如何依托國家級科研平臺充分發揮學科優勢,有效匯集優勢資源和人才,推動我國海洋生物學及相關領域學科發展更好地滿足國家需求,也面臨著巨大的挑戰。

  “不管怎么組建,學科建設不能動搖,人才培養不能動搖。”原所長、實驗室原主任相建海說。他建議,未來學科發展應抓住從基礎創新到技術突破再到產業創業的創新鏈條貫穿到底。同時,要給年輕人創條件、壓擔子,幫助他們更快地成長起來,培養出更多優秀的學科帶頭人。

  當前,開發生物基因資源對國家在全球生物產業競爭中的主導作用日益凸顯。關于未來學科發展,研究員張國范對記者表示,很難說有什么法則,如果有的話,就是要“往前沖”。“因為科學研究沒有第二,只有第一!” 

  《中國科學報》 (2020-02-28 第3版 )

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