来源
2008-4-9 9:04:39

农业基因工程开拓者范云六:微观世界的巨人

目前,我国农业科研水平离国际先进水平的差距仅有10年左右;在一些领域,如转基因抗虫棉、禽流感疫苗等,已经达到国际先进甚至领先水平。这个奇迹的创造者,当属我国农业基因工程的主要开拓者和奠基者、中国农业科学院研究员范云六。

不惧坎坷磨难严谨勤奋治学

上世纪30年代出生在湖南长沙的范云六,少年时就由于日军的入侵放弃了教会学校,开始了逃难生活。抗战胜利后,范云六重新开始补习数学、物理、化学等科目,半年时间就顺利地直接升入高中一年二期;1948年,她以第一名的成绩考入武汉大学农业化学系。

后来,范云六被选送到前苏联列宁格勒大学主修微生物专业。她学风严谨、治学勤奋;惟恐虚度一分一秒的时间。她平时省吃俭用,从有限的生活费中抠出钱来,购买了一批宝贵的科技书籍和资料,捐献给了国家。1961年,她获得生物学副博士学位归国。

中国的细胞工程曾处于世界的前列———上世纪60年代我国科学家就首次人工合成胰岛素。基因工程最早就是从微生物领域建立和发展起来的。范云六任职于中国科学院微生物所时,在国内率先开展了基因工程的基础性工作———质粒(一种细菌细胞内独立存在于染色体之外的DNA分子)的分子生物学研究;1976年,她在国内第一个发表了质粒分子生物学方面的科研报告。1979年,她又在我国率先建成DNA体外重组质粒,这标志着基因工程在我国诞生。由于她出色的工作,1979年,她受邀在国际细菌质粒大会上向众多世界分子生物学家作了报告。1980年,受我国遗传学界的泰斗和奠基人谈家祯教授的邀请,她在复旦大学举办的全国基因工程讲习班上作报告。这次讲习班对我国基因工程的发展起到了巨大的推动作用。此后不久,范云六以访问学者的身份分别到美国威斯康辛大学和西北大学去进修分子生物学,继续从事质粒的分子生物学研究。在美国工作学习的两年时间里,她对发达国家的科技优势以及先进体制下的科研工作效率也有了深刻感受,也使已过了“知天命”年龄的范云六更加坚定了一个信念:用微观的手段可以解决宏观的问题,基因工程必定会大有作为。

瞄准生物技术革命攻占战略要点

基因工程涉及的内容相当广泛,涵盖医药、海洋、农业等多方面,当时范云六有农业、环保和医学三个领域可以选择。为选择今后事业发展的最好方向和突破口,她也颇费心思。我国有世界上最丰富的生物资源,发展生物技术有得天独厚的优势;想到基因工程在农业成功的例子还很少,范云六敏锐地觉察到:新一轮的农业革命必须与分子生物学技术有机结合才能实现,基因工程在我国农业领域一定会有广阔的应用前景。

1984年,范云六来到中国农科院。当时,分子生物学领域在我国农口几乎是一片空白。她创建了我国农口第一个分子生物学研究机构,并负责组建了生物技术研究中心以及农业部农作物分子及细胞生物学重点实验室。

基因工程育种大大拓宽了基因源,可以从动物、植物、微生物中分离基因,并在三者间把基因相互转移,不但突破了种间隔离的天然屏障,而且可突破生物分类上的门、纲、目、科、属。但是范云六在中国农科院开始这一领域研究的时候,许多人表现出不理解甚至是怀疑的态度。范云六认准方向,义无反顾,她利用我国已有的生物技术基础研究领域的有利位置,继续进行原创性科研工作,大胆冲击国际前沿水平,下决心与发达国家争夺生物技术领域的学术制高点。

分离“嫁接”基因抗击棉铃虫上世纪90年代,猖獗的棉铃虫每年都给国家造成几十亿元的经济损失,1992~1996年,棉农因防治棉铃虫而中毒人数超过24万人次。由于棉铃虫很快就能产生抗药性,棉农喷施农药的次数,从1次到20余次,最后把它放在农药原液中,它依然悠然自在。

一个在土壤中广泛存在的细菌“苏云金芽孢杆菌(简称Bt)”被德国科学家发现。用它做成的杀虫剂曾发展为世界上产量最大的微生物杀虫剂,但是经阳光照射和雨水冲刷,这种微生物杀虫剂很容易被分解破坏,药效维持时间仅仅几个小时。运用现代生物技术,美国孟山都公司获取了Bt杀虫基因,在世界上第一个拥有Bt杀虫基因的专利权,并用基因工程得到了抗虫棉品种。1998年,他们抢先垄断了我国抗虫棉市场份额的95%;在我国棉铃虫危害最严重的时候,他们曾提出以9000万美元的价格将其转基因抗虫棉技术转让。当许多人还徘徊在“引进国外抗虫棉”的十字路口时,为了捍卫民族农业生物技术产业的健康发展,打破国外的垄断地位,范云六毫不犹豫地选择了自主研发抗虫棉的道路。

范云六来到中国农科院后,紧紧咬住抗虫这一世界性难题,研究棉花杀虫基因的人工合成。1993年,利用简陋的设备,她在棉花转基因技术上取得了重大突破———人工改造了天然Bt基因的密码;从植物中获取并人工设计、人工合成建构了在植物中能高效表达,也有杀虫机制的蛋白酶抑制基因;人工设计和合成了在植物中能高效表达的昆虫特异性神经毒素基因(蝎毒基因)。这些基因对棉铃虫有很好的毒杀效果,但是它们杀虫的机理互不相同;利用这些基因可以形成多基因抗虫的组合路线,可以延缓棉铃虫对单一杀虫基因产生抗性,

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