善于学习 勇于创新――记鱼类遗传育种专家夏德全院士

发布者:系统管理员发布时间:2005-04-19浏览次数:217


善于学习  勇于创新
――记鱼类遗传育种专家夏德全院士

    春光明媚的一天,我们来到座落在风光旖旎的五里湖畔的中国水产科学研究院淡水渔业研究中心,采访了中国工程院院士夏德全。

热爱足球运动    

    夏德全1938年12月生于上海。从小最喜好踢足球。上高中时,被选拔到上海市青年足球队。1958年考取南京大学生物系。在大学的5年里,担任了5年南京大学足球队队长,也是南京市、江苏省足球队队员,是国家一级运动员。在江苏省足球队里,别人都是专业的,就他一个人是业余的。每次比赛前,临时调他去踢球。尽管经常去踢球,但由于他抓紧点滴时间学习,每次考试,几乎门门都是5分。1963年大学毕业,按江苏省政府国家一级运动员不能离开江苏的规定,被分配到位于南京的长江水产研究所工作。毕业后的第一年,他脱产在江苏省足球队踢球。
    1965年,夏德全所在的研究所内迁至湖北省沙市市,在那里工作了15年。在这期间,他最大的收获是学会了英语。他在学校读的是俄语,他想英语应用范围广,学会了肯定有用。在那个时期学习会被人说只红不专,更何况学外语,那更是大逆不道。他也深知国家不会这样一直乱下去,肯定要走上正轨的,外语肯定对今后有用。他避开别人,每天坚持学习,经常苦读到凌晨两三点钟,几年努力,终于攻克了英语关。
    1980年研究所分配到一个出国深造遗传学的名额,很多人想去。领导决定用考试的方法决定人选,考英语、遗传学两门课,夏德全考了第一名。1981年5月,夏德全赴美国伊利诺斯大学(University of Illinois)深造遗传学,从而开始了生命中一段难忘的经历。

从美国带回32条鱼    

    夏德全先在美国伊利诺斯大学遗传系进修酶学和分子生物学,师从世界著名生化遗传学权威Whitt教授。1982年底,又去美国南方的奥本大学学习水产方面的知识。到奥本大学后,夏德全看到在这里有我国急需引进的鱼种――奥利亚罗非鱼。罗非鱼是世界性养殖鱼类,养殖范围遍及85个国家和地区。在国际贸易中成为继大马哈鱼和对虾之后的第三大水产品。罗非鱼肉质鲜美,价格适中,适合于不同层次的消费者,养殖罗非鱼比养殖一般水产品具有更高的经济价值,西方国家罗非鱼市场极为看好。1983年4月,夏德全婉言辞谢美国俄勒冈大学等多家院校的邀请,准备回国。他唯一的要求是想带几十条奥利亚罗非鱼回中国,导师一口答应。为了将鱼安然运回,夏德全做了充分准备。他自费买了箱子、塑料袋、氧气泵和几盒电池,把40多条鱼分装在两只箱子里,自己交了198美元的航空运费。途径纽约时,夏德全把鱼养在水盆里,为防止鱼跳出,他日夜守候,换水充氧。在纽约旅馆里,他碰到一位将和他同机回国的访问学者,西南医科大学付继梁先生(现为上海第二军医大学副校长)。付先生说:“你的精神太感人了,为了鱼,这么辛苦,又不能去观赏纽约的风光,我来代你照看一天,你到街上转转吧。”在美国朋友和中国驻美国联络处、中国民航驻纽约办事处、全体机组人员的热心帮助下,夏德全带着32条养活的鱼踏上祖国国土。看到前来机场迎接的农业部和水产科学院的领导时,他的眼眶不禁湿润了。

开创罗非鱼雄性化养殖    

    夏德全回国后,亲自主持了奥利亚罗非鱼的驯化与繁殖的研究,迅速形成种群,开创了我国奥利亚罗非鱼和奥尼杂交罗非鱼的养殖。他提出的对这一品种的系列研究,被列为“六五”至“十五”国家攻关课题。夏德全在研究、实践中发现,在水产养殖上,由于雌雄鱼的生长速度不一样,所以控制鱼类的性别,不仅对阐明鱼类性别分化和性别决定机制等理论非常有用,同时在水产养殖上也具有重要的实践意义。鲤科鱼类雌鱼比雄鱼生长快,罗非鱼雄鱼比雌鱼生长快40%-50%,由于奥利亚罗非鱼(雄鱼)与尼罗罗非鱼(雌鱼)杂交可产生高雄性率的奥尼杂交鱼,杂交鱼又比双亲生长快20%-30%,因此单性养殖奥尼杂交鱼可极大地提高罗非鱼产量。为了获得高雄性率的奥尼杂交鱼,他通过群体选择、基因型选择和控制染色体倍性化,结合回交得到较大规模雌雄群体,创新性地解决了通常雌核发育结合型转而难以形成大规模群体的难题,这一成果突破了雄性化关键技术,培养出体壮种纯的奥利亚罗非鱼,与尼罗罗非鱼杂交雄性化率稳定保持在95%以上,开创了我国罗非鱼的雄性化养殖。
    目前我国用于生产奥尼杂交鱼的亲本来自他所在的淡水渔业中心,他培育的奥尼杂交鱼雄性率高,生长快,比养殖其他罗非鱼增产30%以上,深受广大渔民喜爱,在全国30多个省、市广泛养殖。广东各地养殖奥尼罗非鱼的覆盖率达60-70%,广西为86.4%。据全国不完全调查统计,近几年罗非鱼的经济效益达70多亿元。雄性化罗非鱼养殖已成为一些地区渔业支柱产业,其产量近几年每年以30%的速度递增,出口量也逐年上升。目前我国年产量63万吨,占世界总产量的70%。
系统研究罗非鱼遗传特性和抗寒性
    夏德全在罗非鱼抗寒和遗传特性方面成绩也十分显著。他首次从细胞和分子水平系统和完整地研究奥利亚罗非鱼遗传特性和抗寒相关因子,准确确定了其DNA含量、染色体组型、性染色体组成、乳酸脱氢酶同工酶的酶谱、血清酯酶和血清蛋白等可作为鉴别雌雄的遗传标记。特别是他建立小鼠淋巴细胞核DNA取代鸡血细胞核DNA作为内标测定鱼类血细胞核DNA的技术,属国内外首创,这为研究鱼类DNA提供了准确有效的方法。这些研究对罗非鱼品种改良、种质资源利用和保护等有重要意义,已在罗非鱼纯种培育中得到成功应用。他把握国际学术研究发展趋势,在国内最早利用分子遗传学技术进行罗非鱼等的遗传连锁图谱构建工作,建立了罗非鱼类遗传图谱,这对提高我国鱼类育种的研究水平具有重要意义。
    他发现了低温引起罗非鱼不正常生理状态而死亡的原因,从分子生物学角度研究提高罗非鱼抗寒性的途径,一是构建抗冻蛋白基因重组DNA分子,二是构建与罗非鱼抗寒有关的乙酰胆碱酯酶基因。这一成果将我国罗非鱼研究提高到一个新台阶,达到国际先进水平,获国家科技进步二等奖、农业部科技进步一等奖。

拓宽鱼类生化遗传学研究领域     

    夏德全1983年回国后创建了鱼类同工酶实验室。同年,农业部和中国水产科学研究院在上海举办了首次鱼类同工酶培训班,有100多人参加,夏德全在培训班上讲了整整两天的课,开创了我国鱼类同工酶的研究。
    由于鱼类同工酶比人和哺乳类复杂得多,其图谱很不规则,难以分析。夏德全通过大量研究,从无数次失败中创造性地将免疫电泳技术引入鱼类同工酶,最终能准确确定各种鱼类LDH同工酶酶谱及亚基组成。这种新颖的构思突破了同工酶常规研究方法,拓宽了研究领域,其成果在理论上对鱼类同工酶研究有新的发现,实践上对鱼类育种等研究有重要意义。到目前为止,国内还未见在鱼类上进行这方面研究的报道,国外在淡水鱼研究领域也未开展类似工作,这一开拓性工作为鱼类同工酶研究发展做出了重大贡献。他主持的“草鱼乳酸脱氢酶同工酶纯化和免疫反应研究”被专家评价为国内首创,居国际先进水平。该项成果获得农业部科技进步一等奖和国家科技进步三等奖。他的研究成果得到国内外同行高度评价,先后有20多个国家的上百位学者来信索要资料。

鱼类生物技术育种应用  

    夏德全是我国最早从事水产生物技术研究的学者之一,为我国水产生物技术研究的发展做出了重大贡献。
    七十年代初,他主持经济鱼类细胞核移植研究,组建了水产系统第一个鱼类核移植实验室。在著名生物学家童第周教授指导下,成功地获得多种移核鱼,不仅探明了核质在遗传上的关系,为鱼类育种开辟了新途径,也为我国鱼类克隆和鱼类转基因研究发展打下了基础。合作项目“细胞核和细胞质的相互关系研究”获1978年全国科技大会奖。八十年代中期他又进行了鱼类基因工程和细胞工程育种研究。应用细胞融合和雌核发育技术,获得了鲤鲫融合鱼和雌核发育白鲢,开创了细胞工程育种成功的先例。转基因团头鲂成果获得农业部科技进步二等奖。
    他应用分子标记研究鱼类杂交优势机理的突破性成果,揭示了双亲间遗传距离与杂种优势有正相关关系,杂交双亲间遗传距离提供了一种预测杂交优势的指标,这在鱼类育种上是首创的,这成果丰富了鱼类杂交优势理论,而且对生产实践有重要的指导作用。此外,夏德全主持了国家重大课题“长江四大家鱼种群遗传结构研究”,用分子标记技术揭示了长江通江型故道中四大家鱼遗传多样性丰富,种群较纯,适宜建立天然生态库,为建立长江天鹅洲生态库提供了依据。

高尚的科学道德风范,堪称楷模  

    1983年夏德全留美期满回国后,承担了大量课题,获得了多项具有重要学术意义和应用价值的成果,先后获得国家科技进步奖二等1项、三等2项,农业部科技进步奖一等2项、二等2项、三等3项(均为第一完成人)。他出版合著5本,发表论文80多篇。2001年当选为中国工程院院士。
    虽为成就卓著的老专家,但他对年轻科技人员和学生却毫无架子,在工作上严格要求,生活上无微不至地关怀,甚至拿出自己的工资资助贫困学生。有一天清晨,一个老家在山西农村的学生到他家,告知自己的父亲病故,想回家但没有钱。夏德全毫不犹豫的请妻子给他2000元。一位由他推荐去德国留学的学生没有钱买飞机票,夏德全马上花300美金帮学生买了飞机票,并嘱咐那位学生到德国好好做学问。
    长期繁重的工作,1988年和1992年他先后两次发生大面积心肌梗塞,但他仍坚持在科研和生产第一线忘我拼搏,大胆创新。第一次发生心肌梗塞后第三天,还在输氧抢救期间,他就在病床前召集研究组同志开会并布置工作而被医生阻止。按他60%梗塞面积,医生叮嘱一个月才能下床走动,而他却不到半个月就偷偷回所工作。夏德全由于严重的白内障,视力极弱。但他对年轻科研人员及研究生的研究报告、论文等,仍是借助放大镜,逐字逐句的审核、修改。他至今已培养研究生40名,其中已有20多人晋升高级职称,成为科研和教学的骨干。他还推荐10多人去国外攻读学位和进行合作研究,为我国鱼类遗传育种学科的科研队伍建设作出了重要贡献。
      (中国水产科学研究院淡水渔业研究中心生物技术室  供稿)

 

 

 

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