追求——克隆技術(shù)的新高度
1962年,李寧院士出生在江西南昌的一個(gè)醫(yī)師家庭。1968年,他隨父母下放至農(nóng)村生活。那時(shí),父母認(rèn)為這個(gè)看上去弱不禁風(fēng)的孩子將會(huì)因?yàn)椤俺錾怼眴栴}在炙熱和蚊蟲叢生的農(nóng)村度過一生,因此要求他從8歲起就開始參加生產(chǎn)隊(duì)的勞動(dòng),掌握簡單的謀生手段。盡管現(xiàn)實(shí)殘酷而嚴(yán)苛,在追尋夢(mèng)想之路上他卻從未停歇也絲毫不曾猶豫。16歲時(shí)他考入了江西農(nóng)業(yè)大學(xué),成為“文革”之后首屆全國統(tǒng)招大學(xué)生,也成為那一代人為數(shù)不多的幸運(yùn)兒之一。
農(nóng)業(yè)生物技術(shù)國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室李寧院士
事實(shí)證明,這確實(shí)成為了他生命的重要轉(zhuǎn)折,此后,嶄新的世界向他敞開大門。本科畢業(yè)后,他來到中國農(nóng)業(yè)大學(xué)攻讀碩士,他于1988年公派到愛爾蘭都柏林大學(xué)遺傳系攻讀博士,并在三年后取得博士學(xué)位。緊接著,他于1992至1993年期間在德國小動(dòng)物研究所開展博士后的研究工作,1994年應(yīng)邀至日本STAFF研究所做特邀研究員,1995至1997年間作為訪問學(xué)者,陸續(xù)訪問美國Minnesota、California大學(xué)、德國Munich、Berlin、Gottengen大學(xué)、英國Cambridge和Oxford大學(xué)。
在國外的生活經(jīng)歷和系統(tǒng)的科研訓(xùn)練對(duì)他的影響意義深遠(yuǎn),與國外頂尖科學(xué)家的思維碰撞更讓他靈感迸發(fā),也決定了他日后為之奮斗的科研方向?;貒?,這個(gè)年輕人馬上投入到他所熱愛的科學(xué)事業(yè)中,用他的勤奮、天賦執(zhí)著在動(dòng)物體細(xì)胞克隆、動(dòng)物生物反應(yīng)器、畜禽基因組和分子育種等領(lǐng)域,在無數(shù)個(gè)不眠之夜和和無數(shù)次的失敗后,成果和榮譽(yù)紛至沓來。他是“國家杰出青年基金”獲得者、自然科學(xué)基金委“創(chuàng)新研究群體”學(xué)術(shù)帶頭人、科技部“973”項(xiàng)目首席科學(xué)家和科技部“863”計(jì)劃重大專項(xiàng)總體專家組組長。他所開展的研究項(xiàng)目中榮獲兩項(xiàng)“國家技術(shù)發(fā)明獎(jiǎng)二等獎(jiǎng)”、 兩項(xiàng)“國家科學(xué)技術(shù)進(jìn)步二等獎(jiǎng)”、 農(nóng)業(yè)部“神農(nóng)中華農(nóng)業(yè)科技獎(jiǎng)一等獎(jiǎng)”、 教育部“科學(xué)技術(shù)發(fā)明獎(jiǎng)一等獎(jiǎng)”和“北京市科學(xué)技術(shù)獎(jiǎng)一等獎(jiǎng)”等,而他個(gè)人也因此榮獲“長江學(xué)者成就獎(jiǎng)一等獎(jiǎng)”、“光華工程科技獎(jiǎng)”、“全國五一勞動(dòng)獎(jiǎng)?wù)隆?、“中華農(nóng)業(yè)英才獎(jiǎng)”和“北京市優(yōu)秀共產(chǎn)黨員”等榮譽(yù)。2007年年末,44歲的李寧入選中國工程院,成為當(dāng)時(shí)國內(nèi)最年輕的工程院院士。
李寧的早期研究主要集中在分子育種學(xué)及相關(guān)領(lǐng)域,他首次確定了促卵泡素β亞基基因是控制豬產(chǎn)仔數(shù)主效基因之一。該成果在2001年9月獲得美國專利局的發(fā)明專利,至今為止已在全國24個(gè)省的181個(gè)種豬場使用,產(chǎn)生了顯著的社會(huì)和經(jīng)濟(jì)效益。此外,他還在“北京白雞”中分離到新的性連鎖慢羽基因,由此開發(fā)了雞白血病抗性的DNA分子標(biāo)記,成功地應(yīng)用于新品系培育。他帶領(lǐng)他的實(shí)驗(yàn)室系統(tǒng)地將DNA指紋技術(shù)、RFLP技術(shù)、微衛(wèi)星標(biāo)記技術(shù)等應(yīng)用于動(dòng)物遺傳資源多樣性的評(píng)估,分析了我國豬、牦牛、鴨等馴化機(jī)制,獲得了我國地方品種基因多態(tài)性信息和一批重要基因的數(shù)據(jù),為我國畜禽資源的保護(hù)和分子育種技術(shù)的應(yīng)用奠定了重要基礎(chǔ)。
1997年2月27日,克隆羊“多莉”的誕生在世界范圍內(nèi)引起了極大轟動(dòng),而在這之前李寧就早已注意到這項(xiàng)技術(shù),他不僅訪問過“多莉”的誕生地—英國羅斯林研究所,也與“多莉之父”伊恩·維爾穆特進(jìn)行過多次交談。這項(xiàng)顛覆性的技術(shù)革命和其潛在的巨大應(yīng)用價(jià)值深深吸引著他,2000年,經(jīng)過籌備,李寧匯集各方的優(yōu)秀人才組成一支十幾人的年輕團(tuán)隊(duì),著手開始進(jìn)行第一個(gè)克隆項(xiàng)目—克隆冀南牛。開始的兩年,十幾次的嘗試均以失敗告終。李寧介紹說“每頭克隆牛的流產(chǎn)或者新生牛犢的死亡,不僅是對(duì)我,而是對(duì)我們整個(gè)課題組和基地工作人員的打擊。你很難想象在經(jīng)過無數(shù)次實(shí)驗(yàn),十個(gè)月懷孕期的精心呵護(hù)和翹首以盼后,目睹眼前的失敗,心情是怎樣的沮喪,有的實(shí)驗(yàn)人員現(xiàn)場就掉眼淚。”此時(shí),李寧不但要整理思緒、對(duì)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析統(tǒng)計(jì),還要經(jīng)常激勵(lì)團(tuán)隊(duì)的其他工作人員繼續(xù)奮斗:“科學(xué)有成功就有失敗,而且失敗的次數(shù)可能更多。記住,我們的工作創(chuàng)新性強(qiáng),所以不要害怕失敗,科研工作者要學(xué)會(huì)承受壓力?!?BR> 2002年4月,第一頭健康成活的克隆冀南牛終于誕生了,所有人都興奮不已,此時(shí)的李寧卻顯得很平靜。他說,自己知道這一天早晚會(huì)來的??寺〖侥吓5恼Q生引起了國內(nèi)生物技術(shù)領(lǐng)域的震動(dòng),拓展了我國克隆動(dòng)物的領(lǐng)域,為我國珍稀動(dòng)物品種的保護(hù)探索了新的途徑。
隨后,一系列成功接踵而至。2003年3月,李寧團(tuán)隊(duì)成功培育出中國第一頭體細(xì)胞轉(zhuǎn)基因克隆牛。同年10月,又獲得世界上第一頭轉(zhuǎn)人巖藻糖轉(zhuǎn)移酶基因的體細(xì)胞克隆牛,并在世界上開創(chuàng)了以冷凍卵母細(xì)胞為胞質(zhì)供體的克隆牛成功的先例。2004年,加拿大政府贈(zèng)予的世界頂級(jí)種公?!褒垺北焕顚巿F(tuán)隊(duì)成功克隆并獲得2頭健康的克隆個(gè)體,為大規(guī)模擴(kuò)繁優(yōu)質(zhì)種公牛鋪平了道路。2005年8月,我國首例體細(xì)胞克隆豬誕生,成為繼英、日、美、澳、韓及德國后,第七個(gè)擁有自主克隆豬能力的國家,標(biāo)志著我國在該技術(shù)上已達(dá)到了國際先進(jìn)水平。在短短幾年的時(shí)間里,李寧團(tuán)隊(duì)克隆出近300只動(dòng)物,存活率過半,證明了國內(nèi)的克隆技術(shù)已經(jīng)與國際實(shí)現(xiàn)“無縫銜接”,在技術(shù)穩(wěn)定性上達(dá)到了一個(gè)新的高度。對(duì)于取得的成績,李寧都?xì)w功于整個(gè)團(tuán)隊(duì),“美國的研究機(jī)構(gòu)在投入上比我們高得多,但我們的克隆效率卻與他們不相上下,所以目前我們這支隊(duì)伍是世界上最好的隊(duì)伍之一。”
在克隆工作的基礎(chǔ)上,李寧及其團(tuán)隊(duì)構(gòu)建了穩(wěn)定的牛乳腺生物反應(yīng)器平臺(tái)。在國際上首次利用體細(xì)胞克隆技術(shù)獲得人乳鐵蛋白基因、人α-乳清白蛋白轉(zhuǎn)基因、人巖藻糖轉(zhuǎn)移酶轉(zhuǎn)基因克隆牛和人溶菌酶轉(zhuǎn)基因奶牛,并獲得了高效表達(dá)。2006年1月,在國際上首次成功完成了轉(zhuǎn)基因克隆奶牛的“再克隆”,表明我國克隆技術(shù)又進(jìn)入新的高峰。
目前,他將大部分精力投入到“奶牛乳腺生物反應(yīng)器”和“人乳化牛乳”的產(chǎn)業(yè)化推進(jìn)工作中。人乳清蛋白、乳鐵蛋白、溶菌酶等是人母乳中重要的成分,具有重要作用,但牛奶中相應(yīng)的蛋白含量卻很少,且不易被人體消化吸收。以母乳中重要的功能成分—人乳鐵蛋白為例,這種蛋白具有廣泛的生物學(xué)活性,包括廣譜抗菌作用、消炎、抑制腫瘤細(xì)胞生長及調(diào)節(jié)機(jī)體免疫反應(yīng)等,如果在食品中添加乳鐵蛋白就能夠起到補(bǔ)鐵的作用。由于人乳鐵蛋白比牛乳鐵蛋白具有更高的生物學(xué)價(jià)值,其市場價(jià)值遠(yuǎn)高于牛乳鐵蛋白。目前李寧團(tuán)隊(duì)已相繼建立了轉(zhuǎn)人乳鐵蛋白基因、人溶菌酶基因、人巖藻糖基因等在內(nèi)的由30多頭轉(zhuǎn)基因奶牛新品種組成的基礎(chǔ)群,重組人乳蛋白在轉(zhuǎn)基因牛乳腺中獲得高效表達(dá),平均表達(dá)量達(dá)每升1克以上。團(tuán)隊(duì)還進(jìn)一步通過人工授精等擴(kuò)繁技術(shù),獲得二代和三代轉(zhuǎn)基因奶牛共300多頭。經(jīng)中國疾病預(yù)防控制中心食品研究所等權(quán)威機(jī)構(gòu)的安全性檢測表明,“人乳化”牛奶與其他牛奶沒有差別,不存在任何安全性的問題;同時(shí)的功能試驗(yàn)還表明,“人乳化”牛奶具有促進(jìn)鐵和鈣吸收、改善胃腸道功能、促進(jìn)機(jī)體生長發(fā)育、增強(qiáng)免疫力等重要功能。
人乳化奶牛群
面對(duì)近年來自各方對(duì)轉(zhuǎn)基因動(dòng)物安全性的質(zhì)疑和偏見,李寧對(duì)未來信心十足,“科學(xué)是最好的解釋,我們可見的現(xiàn)今地球上的一切物種都是基因突變的結(jié)果;不同以往的是,我們現(xiàn)在可以更有針對(duì)性、更有選擇性地進(jìn)行篩選、培育。當(dāng)然,每一項(xiàng)新技術(shù)從發(fā)明到廣泛應(yīng)用都需要時(shí)間,科學(xué)技術(shù)的應(yīng)用也從來都是一把雙刃劍,怎樣正確合理的使用是關(guān)鍵,有倫理、道德這些普遍價(jià)值觀的因素在里面,但決不能因?yàn)楹ε逻@些失敗就貿(mào)然停止追尋社會(huì)的進(jìn)步。作為科學(xué)家,我們所能做的是用理性、科學(xué)、對(duì)公眾負(fù)責(zé)的態(tài)度介紹我們的實(shí)驗(yàn)成果,使更多的公眾受惠于新技術(shù)的帶來的利益,并最終促進(jìn)社會(huì)的發(fā)展和人類的進(jìn)步?!?nbsp;
責(zé)編/齊 尚
手機(jī)體驗(yàn)
微信公眾號(hào)
微信小程序
手機(jī)版
-
微分享