川渝共建重點實驗室：變“生物資源優(yōu)勢”為“生物產(chǎn)品優(yōu)勢”

唐余方

風(fēng)過南川聞藥香。

作為我國著名的植物資源基因庫，南川區(qū)不僅擁有全國38%的藥用植物品種，還擁有極其豐富的特色生物品種。這些藏在大山里的生物資源，吸引了許多科研人員的目光。

我國著名生物遺傳學(xué)專家、四川大學(xué)教授丁顯平就是其中之一。

2012年，由四川大學(xué)、重慶市南川生物技術(shù)研究院以及重慶市藥物種植研究所共同組建的特色生物資源研究與利用川渝共建重點實驗室在南川成立，丁顯平擔(dān)任實驗室主任。

“實驗室成立之初，我就給團隊定下一個樸素的夢想：依托實驗室，推動川渝兩地的地下資源向地上資源轉(zhuǎn)移，變‘生物資源優(yōu)勢為‘生物產(chǎn)品優(yōu)勢，實現(xiàn)‘綠水青山就是金山銀山。我們一直在為這個夢想而堅持。”丁顯平說。

這些年來，在丁顯平團隊的努力下，川渝共建重點實驗室在特色生物資源可持續(xù)利用研究等方面取得一系列成果，它當(dāng)年所承載的那個夢想，正在一點點變?yōu)楝F(xiàn)實。

共搭舞臺

每個星期，丁顯平都要在南川和成都之間往返好多次，非常辛苦。可每當(dāng)回到川渝共建重點實驗室，連日奔波的疲憊便會蕩然無存。

在實驗室的園區(qū)內(nèi)，珍稀樹種木波羅、金佛山特色物種山桐子等特色生物長得郁郁蔥蔥。每每看到這些，丁顯平就打心眼里感到高興。

對這位常年和生物打交道的科學(xué)家來說，南川這片土地，既是他的故鄉(xiāng)，也是一個造夢的地方。

丁顯平從小就對金佛山蘊藏的生物資源很感興趣，在離開南川的20多年時間里，他一直關(guān)注著這里特色生物資源的研究與發(fā)展。

“南川的特色生物資源尤其是藥用植物資源非常豐富，但一直沒有將‘生物資源優(yōu)勢變?yōu)椤锂a(chǎn)品優(yōu)勢。一種植物能生產(chǎn)出哪些產(chǎn)品，怎樣延長產(chǎn)業(yè)鏈，最終的產(chǎn)品優(yōu)勢和市場潛力是什么，都需要做深入的研究。”丁顯平說。

早在2011年，丁顯平就向有關(guān)部門建議，四川和重慶可以共建一個實驗室，將雙方的科研力量結(jié)合起來，進(jìn)一步推動川渝兩地特色生物資源的聯(lián)合研發(fā)。

這一建議很快得到川渝兩地相關(guān)部門的支持。2012年8月，重慶市科學(xué)技術(shù)委員會（現(xiàn)重慶市科學(xué)技術(shù)局）和四川省科學(xué)技術(shù)廳聯(lián)合批準(zhǔn)由四川大學(xué)、重慶市南川生物技術(shù)研究院以及重慶市藥物種植研究所共同組建特色生物資源研究與利用川渝共建重點實驗室，這是國內(nèi)首個省際共建重點實驗室，選址就在南川。

“之所以把實驗室建在南川，正是看中了這里豐富的特色生物資源。”丁顯平說。

彼時，南川已經(jīng)被列為全國第三批資源枯竭城市，以往以煤炭開采為主的發(fā)展之路已然行不通。基于這種情況，實驗室確定了“引領(lǐng)地下資源向地上資源轉(zhuǎn)移”的發(fā)展定位。

聚焦地上的特色生物資源，一批四川和重慶的科研人員聚集到了川渝共建重點實驗室，他們在這里持續(xù)開展金佛山杜鵑的遺傳多樣性研究、南川木波羅基因組學(xué)研究及功能基因定位、南川玄參遺傳多樣性研究及親緣關(guān)系分析等研究，為川渝兩地特色生物資源的應(yīng)用及進(jìn)一步開發(fā)奠定了扎實的科學(xué)基礎(chǔ)。

共享資源

得益于川渝共建重點實驗室的研究成果，金佛山方竹正在突破地域生長限制，從海拔1400米以上的地區(qū)不斷向下拓展。

如今，在南川海拔900—1000米的大有鎮(zhèn)、800—900米的南城街道官地村和500—600米的神童鎮(zhèn)，都有金佛山方竹的種植基地。

“在海拔1400米以下的地區(qū)種植金佛山方竹，這在以前想都不敢想。”丁顯平說。

長期以來，金佛山方竹因其生長海拔高，存在產(chǎn)量低、采摘難、運輸難、加工難等問題，不宜規(guī)模化種植，更無法量產(chǎn)。當(dāng)?shù)匕傩找恢毕Ｍ軐⒔鸱鹕椒街褚葡律剑顜状耸氖牵坏⑺N植在低海拔地區(qū)，就會出現(xiàn)變異、枯死等情況。

為了讓金佛山方竹成為不挑生長環(huán)境的經(jīng)濟作物，川渝共建重點實驗室借助四川和重慶兩地的科研資源，從2014年開始采用分子遺傳育種等現(xiàn)代生物技術(shù)對金佛山方竹進(jìn)行低海拔馴化。

研究過程曲折而漫長。丁顯平帶領(lǐng)團隊到全國各地的大山里采集了20多種方竹樣本，并對每個樣本進(jìn)行分子檢測和親緣關(guān)系分析。經(jīng)過若干次試驗后，最終通過分子遺傳育種技術(shù)，讓金佛山方竹在海拔1400米以下的地區(qū)扎了根。不僅如此，丁顯平團隊還在南川成功建立了中國方竹種質(zhì)資源庫。

“從這幾個基地的生長情況來看，成效明顯。”丁顯平說，“金佛山方竹在高海拔地區(qū)的畝產(chǎn)只能達(dá)到100—150公斤，但我們培育的畝產(chǎn)可以達(dá)到1000—1500公斤，大大提高了產(chǎn)量。”

除了金佛山方竹，川渝共建重點實驗室還通過基因分析，破解遺傳密碼，成功解決珍稀樹種木波羅低繁育率的問題，并結(jié)合川渝兩地的特色資源，開發(fā)了木波羅醬香型白酒。團隊在金佛山發(fā)現(xiàn)的罕見樹種山桐子目前也在南川有了幾個種植基地，他們還從果實的含油量、有機成分等方面進(jìn)行研究，進(jìn)一步提升了山桐子的市場價值。

這些年，川渝共建重點實驗室一直面向川渝地區(qū)乃至全國的特色生物資源進(jìn)行基礎(chǔ)研究、應(yīng)用研究和開發(fā)研究，逐漸讓一些稀有的特色生物資源轉(zhuǎn)化成當(dāng)?shù)匕傩盏闹赂粊碓础?/p>

共解難題

四川洪光農(nóng)業(yè)開發(fā)有限責(zé)任公司的農(nóng)業(yè)專家陳兵和羅恒一直在新疆開展鹽堿地的土壤改良工作。不久前，他們接到公司安排的一項新任務(wù)，要到重慶市南川區(qū)研究中藥材和特色生物連種障礙等課題。

由于傳統(tǒng)的種植習(xí)慣，南川的藥用植物普遍存在連種障礙問題，容易出現(xiàn)根腐病現(xiàn)象，嚴(yán)重影響產(chǎn)品質(zhì)量和產(chǎn)量，制約全產(chǎn)業(yè)鏈的發(fā)展。

“修復(fù)生物的生態(tài)系統(tǒng)，光靠我們一個團隊是無法徹底解決的，必須要借助其他科研力量。”川渝共建重點實驗室成員包善飛博士說。

2020年，利用成渝地區(qū)雙城經(jīng)濟圈建設(shè)契機，丁顯平團隊與四川洪光農(nóng)業(yè)開發(fā)有限責(zé)任公司達(dá)成合作，一起攻克多種植物尤其是中藥材和特色生物的連種障礙難題。

今年4月18日，陳兵和羅恒從新疆直飛重慶，一下飛機便往川渝共建重點實驗室趕。在這里，他們仔細(xì)了解了南川藥用植物的生長和發(fā)展情況，并很快啟動了采樣工作。

4月20日一大早，在包善飛的帶領(lǐng)下，陳兵和羅恒前往頭渡鎮(zhèn)和德隆鎮(zhèn)采集樣本。

由于才下過雨，各個種植基地的路況都不太好。包善飛和陳兵、羅恒拿著鐵鍬等工具，走在泥濘濕滑的地里，不僅逐株觀察記錄玄參等中藥材的生長情況，還采集了土壤、植株、水等樣本。

下午5點過，采樣工作結(jié)束，包善飛一行又帶著所有樣本馬不停蹄地趕往四川省遂寧市，繼續(xù)完成相關(guān)試驗。

“我們在采樣過程中的確發(fā)現(xiàn)了一些問題，比如土傳病害現(xiàn)象就很嚴(yán)重。產(chǎn)業(yè)要想發(fā)展得好，就必須解決產(chǎn)品在生長過程中的一切問題。”陳兵介紹，雙方的合作這才剛剛開始，接下來，他們會和實驗室的專家們一起提供整套生物技術(shù)方案，有針對性地解決這些問題。

自成渝地區(qū)雙城經(jīng)濟圈建設(shè)啟動以后，川渝共建重點實驗室與兩地的合作更為廣泛緊密。比如2020年，四川省原子能研究院輻照團隊就成功入駐實驗室，為研究特色生物資源誘變育種和良種選育奠定了基礎(chǔ)。

共聚人才

從2012年發(fā)展至今，川渝共建重點實驗室不僅成為兩地特色生物產(chǎn)業(yè)的聯(lián)合研發(fā)平臺，更是人才培養(yǎng)的重要基地。

2019年7月，四川人何嬌雨博士研究生畢業(yè)后，選擇進(jìn)入川渝共建重點實驗室博士后工作站繼續(xù)開展研究工作。在這里，她主要負(fù)責(zé)瀕危物種和小分子藥物的研究，并通過一系列試驗，在瀕危物種基因組分析等方面取得了突破。

“實驗室的工作強度比較大，研究的項目和內(nèi)容也比較多，讓我有了許多鍛煉的機會，進(jìn)一步拓展了我的研究范圍。在這里工作的一年多時間里，我的收獲特別大。”何嬌雨說。

當(dāng)年，丁顯平一個人帶著小團隊來到南川，他們既是研究人員，也是設(shè)計人員，將實驗室一點點建了起來。如今，越來越多的科研人員選擇追隨他們的腳步，通過不斷提升專業(yè)能力來為川渝兩地特色生物產(chǎn)業(yè)的發(fā)展服務(wù)。

“實驗室現(xiàn)在聚集了許多海內(nèi)外尤其是川渝兩地的優(yōu)秀科學(xué)家和精英人才，目前有固定研究人員30多人，在讀碩士、博士、博士后30多人，為川渝兩地特色生物產(chǎn)業(yè)的研究與發(fā)展提供了源源不斷的智力支撐。”丁顯平說。

2017年，丁顯平帶領(lǐng)的特色生物資源研究團隊獲“重慶市創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)團隊”稱號;2019年，丁顯平入選“重慶英才·創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)領(lǐng)軍人才”;2020年，丁顯平入選俄羅斯自然科學(xué)院外籍院士，將推進(jìn)實驗室國際化發(fā)展。

對丁顯平和團隊來說，這些榮譽既是一種肯定，更是一份激勵，鼓勵著他們繼續(xù)在生物資源領(lǐng)域貢獻(xiàn)智慧力量。

最近，丁顯平團隊還以實驗室為依托，和諾貝爾生理學(xué)或醫(yī)學(xué)獎得主杰克·邵斯達(dá)克教授在四川建立的研究院——邵斯達(dá)克成都高新大核酸研究院等多家單位合作，又引進(jìn)一批專家，在南川建立了重慶金佛山高等研究院，主要開展中藥材的提取、分離純化和基團修飾、藥效檢測和高端人才培養(yǎng)等工作。

“我希望將來能以該研究院為基礎(chǔ)，在南川創(chuàng)辦一所以中醫(yī)藥研究和深開發(fā)為主要方向的大學(xué)，這是我們團隊的又一個夢想。”丁顯平說。