從業30多年來,劉少軍一直堅持在教學和科研第一線,培養出了40多名博士和120多名碩士。如今,已經62歲的劉院士依然會經常穿上防水褲,跳進魚塘里忙活……
獲得“全國五一勞動獎章”的他,和父親一樣,與魚打了半輩子交道。年過六旬還經常泡在池塘里放魚、撈魚,搞得滿身腥味。他并非漁夫,撈魚是為了在顯微鏡下觀察胚胎,培育高產又美味的新魚種……劉少軍和父親劉筠是魚類繁殖育種專家,也都是中國工程院院士。一個為解決“中國人吃魚難”的問題而奮斗終身,一個為讓老百姓“吃上物美價廉的放心魚”而接力前行。
子承父業,他成了“科研漁夫”
2024年10月下旬,劉少軍獨自來到長沙市一處陵園中,一方墓碑上面,刻著兩條名為“湘云鯽”和“湘云鯉”的魚。這里長眠著劉少軍的父親—中國工程院院士劉筠,這兩條魚是他的心血結晶。“爸,這段時間工作太忙,好久沒來看您了。”劉少軍在碑前深鞠一躬,低聲喃喃,“我沒有辜負您的期望,終于讓物美價廉的魚上了老百姓的餐桌……”
如今,菜市場里的魚可能比一些蔬菜還便宜,中國老百姓早已經實現“吃魚自由”。但在20世紀50年代,能美美地吃上一頓魚,還是許多家庭的向往。是劉少軍的父親劉筠院士,讓普通人的餐桌上“多了一條魚”。
1953年,劉筠就開始從事魚類育種工作。作為比較好的優質蛋白來源,魚一直是廣受歡迎的食材,但當時我國魚類養殖業剛起步,單純依靠捕撈,很難滿足需求。
而在自然界“魚丁興旺”的四大家魚(青魚、草魚、鰱魚、鳙魚),一旦被轉移到池塘中繁殖,又會因為水位、水流等發生變化,難以自然產卵。怎么能讓四大家魚在池塘中人工繁殖呢?這個問題困擾著水產研究者。
時任湖南師范學院教授的劉筠,主動向學校請纓,擔起了這項科研攻關工作。他率團隊突破了草魚人工催產受精,使之成為中國人餐桌上一道常見的美食。此后,劉筠團隊又相繼攻克青魚、鰱魚、鳙魚的人工催產排卵技術。在四大家魚之外,他還主持培育出了生長速度快、肉質好的優良魚類“湘云鯽”“湘云鯉”。
為了讓中國人早日實現“吃魚自由”,劉筠研究魚類繁育那些年很執著。他給女兒取名叫“白鰱”,給大兒子取名“鯇”(草魚的學名),劉筠在研究什么魚,出生的孩子就叫什么名字。等到劉少軍出生時,父親還想繼續用魚來取名,遭到母親的極力反對才作罷。然而,唯一沒取“魚名”的劉少軍,后來卻成了父親“科研漁夫”事業的繼承人。
在劉少軍的記憶中,大部分童年時光都在湖南長沙郊外的岳麓漁場度過。父親無暇照顧孩子時,就會把劉少軍姐弟幾個帶到漁場,邊做科研邊照看孩子。兒時的劉少軍,會用罐頭瓶把一些實驗廢棄的小魚養起來,由此認識了很多不同種類的魚。
在家人的耳濡目染下,劉少軍對魚兒燃起了熱愛之情,后來決定追隨父親的腳步,把熱愛轉化成奮斗一生的事業。高考時,成績優異的他選擇了“湖師大”生命科學學院。1989年畢業后,劉少軍留校任教,并將淡水魚遺傳育種研究作為自己的學術方向。
做這項研究,并不是一件浪漫的事。魚類產魚苗一般在初春時節,這時氣溫還很低,水里更是冰冷刺骨。但為了拿到標本,劉少軍必須下池塘撈魚,經常全身凍得直哆嗦。在湖南師范大學魚類育種基地,他經常像漁民一樣,或站在池塘邊觀察魚苗發育情況,或泡在池塘里搜尋實驗對象。
魚類排卵一般從清晨三四點開始,劉少軍團隊需要隔幾小時為魚打一次催產針,并不斷觀察排卵進度。這就意味著他和科研弟子們,經常要夜以繼日地陪著待產的魚。
魚類排卵受精后,他們還要繼續密切觀察胚胎的發育情況。在魚類繁殖期,劉少軍經常從夜里忙到第二天中午,才能吃上幾口妻子送來的飯。
率“博士團”敲冰,為魚兒人工授精
身為“湖師大”生命科學學院教授的劉少軍,微信名是“漁夫”的英文,這也是妻子給他取的綽號。長期以來,他對魚比對自己的孩子更細心,陪伴魚比陪伴親人時間更多。
2008年寒冬,50年一遇的暴雪突襲長沙,電力、交通、通信一度中斷。因增氧機停電,劉少軍工作的魚類育種基地,池塘里的水面也結了冰,導致魚群嚴重缺氧。“這些魚是無價之寶啊,如果全死了,十幾年工夫就白費了,從頭再來的代價太大!”劉少軍心急如焚。
在他的帶動下,年輕的碩士、博士們一起拿著鐵棍不斷敲冰,希望給缺氧的魚群一線生機。大家一敲就是近30天,手磨破全然不顧,滑倒了再爬起來。幾個人日夜堅守在池塘邊。
“不惜一切代價,我們咬著牙挺過來了。十幾種魚基本保住了。”說起死了的一部分魚,劉少軍長嘆一口氣,“想想還是心痛。”冰災過后,他們回到實驗室,為了魚群走向更廣闊的水域,繼續忙碌著。
劉少軍和團隊主攻的“魚類遠緣雜交”研究,簡而言之,就是要通過A物種與B物種雜交,最終形成新的C物種。根據達爾文的生物進化論,不同種屬的魚存在生殖隔離,雜交后代難以存活或不可育。但劉少軍偏偏不信這個“邪”。
自然環境下,魚類的自我繁殖易發生種質退化,出現生長慢、魚病多等一系列問題。遠緣雜交可以改變魚的性狀,并把優質的性狀保留下去,但前提是突破生殖隔離難關。劉少軍決定做個試驗,用雙親染色體不同的魚進行雜交,能產生可育的后代嗎?
這一試就是五年。一卡車、一卡車的魚拉進育種基地,又拉走。歷經反復篩選,劉少軍發現,紅鯽和團頭魴是理想的雜交組合,并由此產出了魚苗。池塘清潔、消毒、喂食……雜交一代又喂了兩年,終于等到性成熟。
但問題又來了。母魚卵子極少,公魚的精液稀薄到跟水一樣,多年實驗的結果,幾乎被判“無效”—兩性不育。
劉少軍以父親為榜樣,知道不能輕言放棄。他把水樣的精液放到顯微鏡下,結果,發現了精子。“不是不育,而是少精癥!”劉少軍做了一件打破常規的事:率團隊把雜交一代極少的卵子和精子收集起來,進行人工育種。
這并不容易。魚撈上來渾身是水,先拿一條干毛巾給它擦干,緊接著進入“擠魚”的工作環節。這需要很強的團隊協作能力,一人端盆子,盛放擠出來的卵子和精液,拿一根羽毛在盆里攪混。人工授精的魚胚胎,被鋪在培養皿中。再注入買來的大桶礦泉水,讓胚胎在干凈的水里孵化。十幾個人,圍著幾百個培養皿打轉。培養皿的水一小時一換,沒能存活的受精卵會發霉,一顆顆都要挑出來。
最終,從這些受精卵里,劉少軍團隊培育出6條同源四倍體魚。“1萬顆卵里才能出1條四倍體魚。”劉少軍說,拼了命也要把這幾條“寶魚”養大。
但遠緣雜交研究,是一個長期而漫長的過程。理論上,一條魚可以連續養2到6年;完成一種魚類品系的研究,則需要6到10年,有時甚至是幾十年!
這天凌晨時分,魚類育種基地有幾個人影在晃動,池塘里頗不平靜,有幾對公魚正在追趕母魚。“追尾了,抓緊!”這一聲輕呼,意味著劉少軍他們沒白熬夜,也意味著可以“擠”魚卵了。
這不是一般的魚卵,而是紅鯽和鳊魚雜交、再自交產生的后代。3天后,小魚苗將破卵而出!每年3月到6月的凌晨,在這片培育基地,這樣的誕生持續上演著……
2020年,500萬尾優質的“合方鯽”與“合方鯽2號”在湖南上市。這種魚生長快,肉質鮮美,營養價值高,價格卻很親民,深受養殖戶和消費者的青睞。作為培育出這兩種魚的幕后高手,劉少軍和團隊成員也露出了欣慰笑容。
30年如一日,讓中國人吃上“好魚”
此后數年,劉少軍又帶領團隊,成功獲得多個遠緣雜交組合,培育出了一個個產量高、味道好的新魚種。
通過多年的努力,劉少軍終于打破了教科書上的那條“鐵律”,在世界上樹立起“遠緣雜交可育”的嶄新觀點。他也因此獲得“全國五一勞動獎章”,并和父親一樣,成為中國工程院院士。
“魚類的良種創制是無止境的。讓漁民養好魚,讓老百姓的餐桌上多一些好吃的魚,是我們為之奮斗的目標。”劉少軍說。
然而,大家也有一個“餐桌上的苦惱”—鯽魚燉湯味道鮮美,富有營養價值,但鯽魚身上的小刺兒多達近百根,這些“肌間刺”讓人們對鯽魚的肉望而卻步。
為了解決“想吃鯽魚挑刺兒難”的問題,劉少軍團隊又通過基因編輯技術,找到并敲除了控制鯽魚生長肌間刺的基因功能。他們與華中農業大學水產學院合作,經過兩年多研究,篩選出200多條無肌間刺的銀鯽,于2023年進行大量繁育。
那么,鯽魚的肌間刺被敲掉后,會不會影響其他的基因性狀和食用味道?它還安全嗎?劉少軍解釋說,基因編輯就像修改文章一樣,把那個基因做剪輯或者修飾,讓它不發揮作用,肌間刺就長不出來了。“基因編輯技術比20年前的基因轉移、基因工程更安全,并不會影響鯽魚的營養價值和口感。”
近20年來,世界水產品養殖產量近60%來自中國,在這個數據背后,劉少軍父子和團隊成員功不可沒。在他看來,培育出優良的魚類品種只是第一步。“我們既要保證有好的良種給養殖戶,同時希望他們把養殖和銷售端也做起來,形成‘良種、良養、良銷’一套完整且可靠的商業體系。”
到各處實地調研時,劉少軍發現,養殖戶們最大的心愿是能讓錢袋子鼓起來。在利益驅使下,一部分人漸漸走入誤區—不顧一切地進行高密度養殖。劉少軍反對這樣做,認為在空間有限的池塘里進行超負荷魚群養殖,是一種短視行為。如果一條魚染病,整個魚塘很快就全完了。而且,高密度養殖意味著高投入、高排放和高污染。
“魚類養殖需要謀求高質量發展之路,如果做水產的人只顧著賺錢,卻把環境破壞了,得不償失。”高密度養殖出來的魚,劉少軍嘗一口就能辨別出來,因為有一股泥腥味,這樣的產品進入市場肯定行不通。
劉少軍看好“稻魚共生”養殖法,這是一種在田面種稻、在水體養魚的生態農業模式。魚在田中游,如果放了農藥,魚就活不了。所以“稻魚共生”意味著摒棄化肥和農藥的使用,促進農田生態恢復和保護。
在“稻魚共生”的過程中,魚類捕食害蟲的同時,增加了農田的生物多樣性,魚腸道內的微生物和益生菌也變得多樣化,這樣養出來的魚更好吃。
如今,劉少軍已帶隊研制出了湘云鯽2號、雜交翹嘴魴、鳊鲴雜交魚、合方鯽等一系列優質魚類,都獲得了國家級水產新品種證書。通過“良種良養”進行產業化推廣后,產生了可觀的經濟和社會效益。
這些年,劉少軍院士也先后獲得了湖南省技術發明一等獎、全國創新爭先獎、全國五一勞動獎章、全國優秀科技工作者等榮譽;“劉少軍院士勞模創新工作室”獲國家發明專利40項,為我國水產事業作出了杰出貢獻。
從業30多年來,劉少軍一直堅持在教學和科研第一線,培養出了40多名博士和120多名碩士。如今,已經62歲的劉院士依然會經常穿上防水褲,跳進魚塘里忙活……
他的父親劉筠一輩子都在琢磨,怎么解決中國老百姓吃魚難的問題。而劉少軍和團隊要攻關的,是怎么讓老百姓吃上更多更好的魚。他說,這是父親交給自己的使命,也是他要堅守終生的初心!