40多年只為實(shí)現(xiàn)中國人“吃魚自由”而不懈努力

中國科學(xué)院水生生物研究所研究員桂建芳院士——

培育更多優(yōu)良鯽魚品種（講述·弘揚(yáng)科學(xué)家精神）

桂建芳（右）在實(shí)驗(yàn)室指導(dǎo)學(xué)生做科研。受訪者供圖

 人物小傳 

桂建芳：1956年6月生，中國科學(xué)院院士，發(fā)展中國家科學(xué)院院士。曾任中國科學(xué)院水生生物研究所所長、淡水生態(tài)與生物技術(shù)國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室主任，現(xiàn)任中國動(dòng)物學(xué)會(huì)副理事長、魚類學(xué)分會(huì)理事長、中國水產(chǎn)學(xué)會(huì)副理事長。創(chuàng)新多倍體銀鯽和全雄黃顙魚遺傳育種技術(shù)路線，主持或合作培育水產(chǎn)新品種4個(gè)。獲國家自然科學(xué)獎(jiǎng)二等獎(jiǎng)和湖北省科技突出貢獻(xiàn)獎(jiǎng)等10多項(xiàng)科技成果獎(jiǎng)。

湖北武漢市東湖之濱，中國科學(xué)院水生生物研究所實(shí)驗(yàn)室內(nèi)，68歲的桂建芳正帶著科研人員進(jìn)行鯽魚人工繁育試驗(yàn)。

作為魚類遺傳育種學(xué)家，桂建芳長期專注于與魚類遺傳育種相關(guān)的發(fā)育遺傳學(xué)基礎(chǔ)和生物技術(shù)研究。中國人餐桌上常見的鯽魚便是他的主要研究對(duì)象之一。40多年來，他帶領(lǐng)團(tuán)隊(duì)培育優(yōu)質(zhì)水產(chǎn)新品種4個(gè)，獲授權(quán)發(fā)明專利10多項(xiàng)，為中國人提供了更多美味。

 跑遍大江大湖，研究魚類基因 

1956年6月，桂建芳出生于湖北黃梅縣一個(gè)小村莊，這里東臨龍感湖，水系發(fā)達(dá)，漁民們靠水吃水，但漁獲量并不穩(wěn)定。提高捕魚收獲的想法，很早就埋在了桂建芳心底。

1978年3月，桂建芳成為恢復(fù)高考后的第一批大學(xué)生。他進(jìn)入武漢大學(xué)生物系讀了本科和碩士研究生，師從著名的生物遺傳學(xué)家余先覺教授，研究淡水魚類的染色體組型。

“染色體是遺傳物質(zhì)的載體，對(duì)生物的表型、性別、健康和后代起著重要作用。”桂建芳說，當(dāng)時(shí)，他跟著老師研究了30多種淡水魚，發(fā)現(xiàn)絕大多數(shù)魚類的體細(xì)胞中含有48或50條染色體，稱為二倍體魚，其后代有雌亦有雄。

當(dāng)他在顯微鏡下觀察銀鯽時(shí)，發(fā)現(xiàn)了新的情況：這種魚的體細(xì)胞含有162條染色體，當(dāng)時(shí)被稱為三倍體魚，它們產(chǎn)出的卵子染色體數(shù)不減半，具有“單性雌核生殖”的特征。

當(dāng)時(shí)，在中國科學(xué)院水生生物研究所任遺傳育種研究室主任的蔣一珪已經(jīng)發(fā)現(xiàn)了這一現(xiàn)象，并著手開展鯽魚的育種試驗(yàn)。1984年從武大畢業(yè)后，對(duì)銀鯽遺傳特性有著濃厚興趣的桂建芳加入蔣一珪的課題組。

“按照國外學(xué)者的觀點(diǎn)，這種生殖方式繁育的應(yīng)該全是雌魚，然而在自然界中，又確實(shí)存在部分雄性個(gè)體。”桂建芳說，決定雌雄的因素有哪些？為什么銀鯽會(huì)有這樣的特性？為了回答這些問題，必須摸清我國鯽魚種質(zhì)資源的特性和分布。

2010年開始的3年間，桂建芳帶領(lǐng)團(tuán)隊(duì)四處取樣，跑遍了祖國的大江大湖，從40多處江河湖泊中的50多個(gè)取樣點(diǎn)，累計(jì)采集了5000多條鯽魚樣本。回來后，團(tuán)隊(duì)提取遺傳物質(zhì)樣本并開展基因測序，運(yùn)用分子生物學(xué)、發(fā)育生物學(xué)的理論和技術(shù)，系統(tǒng)研究銀鯽的遺傳基礎(chǔ)和生殖機(jī)制，首次揭示了銀鯽獨(dú)特的多重生殖方式。

“單性生殖通常被認(rèn)為是演化的‘死胡同’，但銀鯽卻展現(xiàn)出強(qiáng)大的遺傳多樣性和環(huán)境適應(yīng)性。”桂建芳說，經(jīng)過多年研究，他首次提出了“雙三倍體”概念。這些發(fā)現(xiàn)和研究成果，為系統(tǒng)精準(zhǔn)開展銀鯽的優(yōu)良品種培育奠定了理論基礎(chǔ)。

 攻克育種難關(guān)，提高鯽魚產(chǎn)量 

在湖北黃石市富爾水產(chǎn)苗種有限責(zé)任公司，工作人員將飼料通過機(jī)器播撒到魚塘中。“在桂老師的指導(dǎo)下，我們正在繁育、推廣鯽魚新品種‘中科5號(hào)’。這個(gè)品種抗病率提高20%以上，產(chǎn)量大幅提升。”公司總經(jīng)理李建兵一臉自豪。

作為當(dāng)?shù)氐乃�產(chǎn)養(yǎng)殖龍頭企業(yè)，富爾水產(chǎn)苗種與桂建芳團(tuán)隊(duì)開展合作，建立了“院士專家工作站”，開展“中科3號(hào)”“中科5號(hào)”等品種的人工繁殖和苗種培育試驗(yàn)，年產(chǎn)魚苗5億尾以上。該企業(yè)已成為中國科學(xué)院水生生物研究所的遺傳育種中試基地。

我國是世界上主要的水產(chǎn)品生產(chǎn)大國之一，水產(chǎn)養(yǎng)殖產(chǎn)量已連續(xù)30多年保持全球第一。但在桂建芳看來，如何通過培育優(yōu)良品種，讓老百姓在“吃得上”的基礎(chǔ)上進(jìn)一步“吃得好”，還需要科研工作者的不懈努力。

銀鯽獨(dú)特的遺傳方式，為新品種的選育繁育提供了條件。“新品種的選育是一個(gè)漫長而艱苦的過程，首先要篩選出體質(zhì)強(qiáng)健、特征明顯的親魚進(jìn)行選育，每繁殖一代就把最理想的后代留下作為種魚，經(jīng)過一代又一代的培育、提純，最終達(dá)到理想‘改良率’。”桂建芳說，這一過程需要10年甚至數(shù)十年的時(shí)間。

10多年來，桂建芳帶領(lǐng)團(tuán)隊(duì)利用分子標(biāo)記、分子模塊、設(shè)計(jì)型品種等現(xiàn)代生物技術(shù)，先后培育出“中科3號(hào)”、“中科5號(hào)”、長豐鯽等新品種。在大家共同努力下，全國鯽魚產(chǎn)量從1983年的4.8萬噸攀升至2021年的278.4萬噸。

 指導(dǎo)養(yǎng)殖實(shí)踐，服務(wù)產(chǎn)業(yè)發(fā)展 

“喜頭魚（鯽魚的俗稱）雖然好吃，但是小刺兒太多了，有什么解決的辦法嗎？”

“我們利用基因編輯技術(shù)，已在實(shí)驗(yàn)室培育出了200多條無肌間刺的異育銀鯽，目前正在進(jìn)行相關(guān)評(píng)估工作。未來，相信大家就能吃到?jīng)]有小刺的鯽魚了。”前不久，在武漢市解放公園的“桂建芳院士自然科普工作室”，桂建芳正在為一些市民和中小學(xué)生講授一堂科普課程，并耐心解答他們的提問。

2013年，桂建芳當(dāng)選中國科學(xué)院院士。作為業(yè)內(nèi)公認(rèn)的魚類細(xì)胞工程學(xué)術(shù)帶頭人，桂建芳身上的擔(dān)子更重了。在做好科研、教學(xué)等工作的同時(shí)，他還積極投身各類科普教育活動(dòng)，同時(shí)到各地指導(dǎo)養(yǎng)殖技術(shù)實(shí)踐。在黃石市，他幫助養(yǎng)殖戶解決魚苗成活率不高的問題；在江蘇揚(yáng)州市，他指導(dǎo)當(dāng)?shù)仞B(yǎng)殖戶養(yǎng)殖黃顙魚新品種，帶動(dòng)養(yǎng)殖戶增收……截至目前，桂建芳累計(jì)培訓(xùn)養(yǎng)殖戶超過5000人次，讓科研成果更好服務(wù)產(chǎn)業(yè)發(fā)展。

“桂院士不僅用通俗易懂的語言把深?yuàn)W的科學(xué)知識(shí)和科研成果講給大家聽，還凝聚起高校、科研院所的50多名專家學(xué)者共同參與到自然生態(tài)科普工作中來，3年累計(jì)開展活動(dòng)近百場次。”武漢市園林和林業(yè)局生態(tài)修復(fù)處處長唐聞介紹，這些科普講座和活動(dòng)幾乎場場座無虛席，深受廣大市民的喜愛。

1989年至今，桂建芳已在中國科學(xué)院研究生教育一線耕耘30多年，先后主講《魚類遺傳育種學(xué)》《發(fā)育生物學(xué)》《水產(chǎn)遺傳育種學(xué)》等課程，主編多部專著和研究生教材。在他的影響和帶動(dòng)下，一代代水產(chǎn)科研人立足國家需求，把論文寫在祖國大地上，不斷推動(dòng)水產(chǎn)育種高質(zhì)量發(fā)展。

記者手記

 努力提供更多更好的水產(chǎn)食品 

40多年來，桂建芳一直在魚類遺傳育種領(lǐng)域不懈探索，尋找讓鯽魚等水產(chǎn)品產(chǎn)量更高的辦法，為實(shí)現(xiàn)中國人“吃魚自由”而不懈努力。

魚類等水產(chǎn)品是人體所需的優(yōu)質(zhì)蛋白重要來源，尤其是鯽魚等大宗淡水養(yǎng)殖魚類，已成為我國淡水養(yǎng)殖的主要品種，為老百姓“菜籃子”穩(wěn)產(chǎn)保供作出了突出貢獻(xiàn)。近些年來，中國水產(chǎn)養(yǎng)殖產(chǎn)量一直占世界的2/3左右，為國內(nèi)消費(fèi)者提供了1/3以上的動(dòng)物蛋白來源。

在桂建芳看來，樹立大食物觀，向江河湖海要食物，堅(jiān)持生態(tài)優(yōu)先，推動(dòng)水產(chǎn)養(yǎng)殖業(yè)綠色發(fā)展，必須抓好優(yōu)良種質(zhì)資源的保護(hù)和培育。廣大水產(chǎn)科研工作者要接續(xù)努力，利用科技手段解決漁業(yè)增產(chǎn)和養(yǎng)殖戶增收問題，加快實(shí)現(xiàn)我國漁業(yè)的轉(zhuǎn)型升級(jí)，為14億多中國人提供更多更好的水產(chǎn)食品。