范云六
院士簡(jiǎn)介:
范云六,女,1930 年出生于湖南省長(zhǎng)沙市,著名分子遺傳學(xué)家。1952 年畢業(yè)于國(guó)立武漢大學(xué)農(nóng)化系,1956—1960年在前蘇聯(lián)列寧格勒大學(xué)生物系讀研究生,獲博士學(xué)位。1997 年當(dāng)選為中國(guó)工程院院士。曾任國(guó)家科技獎(jiǎng)勵(lì)委員會(huì)委員,國(guó)務(wù)院學(xué)位委員會(huì)評(píng)審組成員,國(guó)家自然科學(xué)基金委員會(huì)評(píng)審組成員,農(nóng)業(yè)部科技委員會(huì)委員和生物技術(shù)顧問(wèn),中國(guó)農(nóng)業(yè)生物技術(shù)學(xué)會(huì)副理事長(zhǎng),國(guó)際水稻遺傳工程委員會(huì)委員,亞洲植物技術(shù)中國(guó)項(xiàng)目負(fù)責(zé)人,中國(guó)農(nóng)學(xué)會(huì)常務(wù)理事,北京生物工程學(xué)會(huì)農(nóng)業(yè)生物技術(shù)委員會(huì)主任,國(guó)家重點(diǎn)基礎(chǔ)研究發(fā)展計(jì)劃(“973”計(jì)劃)第三屆專(zhuān)家顧問(wèn)組成員,教育部“長(zhǎng)江學(xué)者計(jì)劃”農(nóng)業(yè)科學(xué)評(píng)審組成員,中國(guó)作物學(xué)會(huì)常務(wù)理事,農(nóng)作物基因資源與基因改良國(guó)家重大科學(xué)工程學(xué)術(shù)委員會(huì)主任,中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院學(xué)術(shù)委員會(huì)及學(xué)位委員會(huì)委員,《中國(guó)農(nóng)業(yè)科技導(dǎo)報(bào)》主編,國(guó)家生物產(chǎn)業(yè)發(fā)展專(zhuān)家咨詢委員會(huì)副主任等職務(wù)?,F(xiàn)任中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院生物技術(shù)研究所研究員。
作為國(guó)家農(nóng)業(yè)基因工程的學(xué)科帶頭人,于20 世紀(jì)80 年代初在中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院創(chuàng)建了分子生物學(xué)實(shí)驗(yàn)室,率領(lǐng)團(tuán)隊(duì)分離、合成了抗棉鈴蟲(chóng)Bt 基因和蝎毒基因,為培育抗蟲(chóng)棉新品種奠定了基礎(chǔ);從真菌里克隆出植酸酶基因,成功實(shí)現(xiàn)了將植酸梅基因轉(zhuǎn)入玉米并獲得穩(wěn)定遺傳的轉(zhuǎn)基因玉米純合體,為進(jìn)一步產(chǎn)業(yè)化打下了基礎(chǔ)。在國(guó)內(nèi)外核心學(xué)術(shù)刊物上發(fā)表研究論文、學(xué)術(shù)報(bào)告200 多篇,出版專(zhuān)著5 部。先后獲得國(guó)家科技進(jìn)步二等獎(jiǎng)、國(guó)家技術(shù)發(fā)明二等獎(jiǎng)、農(nóng)業(yè)部科技進(jìn)步二等獎(jiǎng)各1 項(xiàng), 國(guó)家發(fā)明專(zhuān)利多項(xiàng)。是我國(guó)轉(zhuǎn)基因棉花、水稻以及植酸酶玉米的引領(lǐng)者。
熱愛(ài)祖國(guó)、為國(guó)爭(zhēng)光是她取之不竭的動(dòng)力;敢為人先、趕超國(guó)際是她堅(jiān)定不移的信念。幾十年執(zhí)著奮斗,她站到了世界農(nóng)業(yè)科技革命的前沿,取得了農(nóng)業(yè)生物技術(shù)領(lǐng)域的重大成果。
我國(guó)農(nóng)業(yè)生物技術(shù)的拓荒者 ——記中國(guó)工程院院士 范云六
分子生物學(xué)是當(dāng)今世界自然科學(xué)領(lǐng)域的前沿學(xué)科,只有從分子水平上進(jìn)行研究,才能深入認(rèn)識(shí)生命現(xiàn)象的本質(zhì),不斷發(fā)現(xiàn)其運(yùn)動(dòng)規(guī)律,進(jìn)一步揭開(kāi)生命的奧秘以造福人類(lèi)。范云六就是把分子生物學(xué)聯(lián)姻到我國(guó)農(nóng)業(yè)的拓荒人。
“微生物”為她打開(kāi)科學(xué)大門(mén)
范云六的童年和少年是在苦難的掙扎中度過(guò)的。七七事變后,隆隆的炮聲敲碎了這個(gè)女孩的求學(xué)夢(mèng),1944 年,正在湖南上初中二年級(jí)的范云六就在日寇的炮火聲中開(kāi)始了顛沛流離的逃亡生活,她和家人白天躲進(jìn)農(nóng)民在山上搭起的小草棚,晚上才敢偷偷地出來(lái)找點(diǎn)東西吃,她親眼目睹了許多同胞死在日本侵略者屠刀下的慘狀,開(kāi)始懂得:國(guó)之不國(guó),何以為家? 1948 年,范云六高中畢業(yè)后以優(yōu)異成績(jī)考上了國(guó)立武漢大學(xué)農(nóng)業(yè)化學(xué)系。她深情地回憶說(shuō):“陳華癸教授(后為中國(guó)科學(xué)院院士)對(duì)我的影響最大,受陳教授潛移默化的影響,我對(duì)微生物這一學(xué)科產(chǎn)生了濃厚的興趣,這也是我致力探索微觀世界奧秘的開(kāi)始和源動(dòng)力。從根本上說(shuō),是我以后鐘情于分子生物學(xué)并為之奉獻(xiàn)了我全部精力和熱情的轉(zhuǎn)折點(diǎn)?,F(xiàn)在回想起來(lái),總覺(jué)得,一個(gè)人的命運(yùn)與事業(yè)開(kāi)始可能就隱藏在一個(gè)不為人知的地方,直到有一天,其智慧受到了啟迪,思想受到了碰撞,才有機(jī)會(huì)叩開(kāi)成功之門(mén)!” 范云六求學(xué)期間一直是學(xué)校里的優(yōu)秀學(xué)生,全面發(fā)展自己,尤其是她目睹了舊社會(huì)人民的悲慘生活,看到新中國(guó)的欣欣向榮,人民的幸福生活,加入中國(guó)共產(chǎn)黨成為當(dāng)時(shí)她的理想和目標(biāo),1951 年她終于如愿加入黨組織,成為一名黨員后,她對(duì)自己的要求更加嚴(yán)格,更加努力地學(xué)習(xí)和工作,以優(yōu)異的成績(jī)回報(bào)黨和祖國(guó)。 1952 年,范云六大學(xué)一畢業(yè),就小試“牛刀”,結(jié)果出手不凡,取得可喜成果。當(dāng)年從事矽鹽酸細(xì)菌研究發(fā)表的論文,至今仍被該領(lǐng)域的研究人員引用。范云六是幸運(yùn)的,趕上了我們偉大祖國(guó)全面建設(shè)社會(huì)主義時(shí)期,各行各業(yè)都急需優(yōu)秀的專(zhuān)門(mén)人才。1956 年,經(jīng)過(guò)嚴(yán)格的選拔,她被派往前蘇聯(lián)列寧格勒大學(xué)留學(xué)。她興奮,她高興,卻又感到肩頭使命的重大。她珍惜分分秒秒,刻苦鉆研,1960 年獲得生物學(xué)副博士學(xué)位后,帶著平時(shí)省吃儉用買(mǎi)下的大批科技書(shū)籍和資料,滿懷著對(duì)未來(lái)的憧憬和希望,踏上了歸國(guó)之路。 范云六被組織上分配到中國(guó)科學(xué)院微生物研究所遺傳室工作,成為我國(guó)微生物學(xué)領(lǐng)域中最早從事分子遺傳研究的科學(xué)家之一。她笑言:“可以說(shuō),這是我科研生涯的真正開(kāi)始?!?/p>
選擇農(nóng)業(yè)作為事業(yè)新起點(diǎn)
范云六這位自小在湖南讀小學(xué)、中學(xué),深受湘楚文化影響的科學(xué)家,給人的印象是溫和、典雅而思想深邃,在她的血脈中流淌著“敢為人先”的大無(wú)畏精神。再加上武漢大學(xué)、前蘇聯(lián)留學(xué)的滋養(yǎng),中外文化的融合,使她的科研有著十分深厚的積淀。她一出馬,就沖到全國(guó)前茅,繼而向世界前沿沖刺。 20 世紀(jì)70 年代,她在國(guó)內(nèi)率先開(kāi)始質(zhì)粒的分子學(xué)研究,并成功構(gòu)建了我國(guó)第一個(gè)DNA 體外重組質(zhì)粒。1979 年,世界著名基因工程創(chuàng)始人之一科恩(Cohen)教授特邀她到國(guó)際學(xué)術(shù)會(huì)上作報(bào)告。 改革開(kāi)放的春風(fēng)吹遍了祖國(guó)大地,范云六的科研迎來(lái)跨越的新機(jī)遇。1980—1982年,她再一次走出國(guó)門(mén),到美國(guó)威斯康星大學(xué)和西北大學(xué)醫(yī)學(xué)院做訪問(wèn)學(xué)者,從事分子生物學(xué)研究。在美國(guó)的兩年里,她“睜開(kāi)眼睛看世界”,親身感受了西方國(guó)家的科研優(yōu)勢(shì)以及他們的科研體制下所產(chǎn)生的工作效率,她的靈魂受到了震撼!時(shí)不我待,要追,要趕,要走到他們前面去! 1982 年12 月,范云六從美國(guó)回來(lái)。那年,她已經(jīng)52 歲,用她的話說(shuō)就是“過(guò)了‘知天命’的年齡”。這個(gè)年齡重新確立科研方向,還要干出一番事業(yè),談何容易。她思考到底今后的路如何走?選擇什么作為下一步事業(yè)的發(fā)展方向和突破口? 在那些日子里,她傍徨過(guò)、苦悶過(guò),經(jīng)過(guò)反復(fù)慎重的考慮,她終于選定了科研方向和突破口,這就是:走創(chuàng)業(yè)的路! 1983 年,她毅然決定到中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院創(chuàng)建分子生物學(xué)實(shí)驗(yàn)室,開(kāi)始植物基因工程和分子生物學(xué)的研究。 這是一個(gè)非常大膽的決定,很多人不知道她這樣一個(gè)溫和謙讓的女性,哪里來(lái)的那么大的創(chuàng)業(yè)勇氣。實(shí)踐證明,她當(dāng)時(shí)的決定是多么正確,短短幾年,她主持的分子實(shí)驗(yàn)室的發(fā)展成為生物技術(shù)研究中心,為她和她的團(tuán)隊(duì)向世界前沿沖刺進(jìn)一步創(chuàng)造了條件。后來(lái)經(jīng)常有人問(wèn)她:“當(dāng)時(shí)您以知天命的年齡從中科院到農(nóng)科院來(lái)開(kāi)始一項(xiàng)全新的事業(yè),您的勇氣是從哪里來(lái)的?”她的回答擲地有聲:“當(dāng)你熱愛(ài)一項(xiàng)事業(yè)并愿意無(wú)怨無(wú)悔地為之付出一切時(shí),勇氣自然也就有了?!? 做科研,不僅需要“敢為天下先”的勇氣,而且更需要正確的方向和思路。范云六這樣來(lái)宣示她對(duì)農(nóng)業(yè)科研事業(yè)的選擇:那是看清了世界科技發(fā)展的趨勢(shì),弄清了中國(guó)的實(shí)際。她說(shuō):“世界的趨勢(shì)是學(xué)科分工越來(lái)越細(xì),但綜合性也越來(lái)越強(qiáng),多學(xué)科之間的交叉互補(bǔ)是科學(xué)發(fā)展的必然趨勢(shì)。20 世紀(jì)80 年代初,分子生物學(xué)對(duì)于我國(guó)農(nóng)業(yè)來(lái)說(shuō)還是一片空白,而西方發(fā)達(dá)國(guó)家已經(jīng)開(kāi)始瞄準(zhǔn)農(nóng)業(yè)這個(gè)全球性的問(wèn)題來(lái)開(kāi)展工作,并已取得了一定的成績(jī)。我國(guó)是個(gè)農(nóng)業(yè)大國(guó),農(nóng)業(yè)新一輪的革命必須有賴于分子生物技術(shù)的有機(jī)結(jié)合才能實(shí)現(xiàn)。因此,我選擇了農(nóng)業(yè)作為我事業(yè)新的起點(diǎn)?!?/p>
分離“嫁接”基因抗擊棉鈴蟲(chóng)
20 世紀(jì)90 年代,猖獗的棉鈴蟲(chóng)每年都給國(guó)家造成幾十億元的經(jīng)濟(jì)損失,1992—1996 年,棉農(nóng)因防治棉鈴蟲(chóng)噴藥而中毒人數(shù)超過(guò)24 萬(wàn)人次。由于棉鈴蟲(chóng)很快就能產(chǎn)生抗藥性,棉農(nóng)噴施農(nóng)藥的次數(shù),從1 次到20 余次,最后甚至把蟲(chóng)子放在農(nóng)藥原液中,它還能存活。 范云六來(lái)到中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院后, 緊緊咬住抗棉鈴蟲(chóng)這一世界性難題, 研究棉花殺蟲(chóng)基因的人工合成。1993 年,利用簡(jiǎn)陋的設(shè)備, 她在棉花轉(zhuǎn)基因技術(shù)上取得了重大突破——人工優(yōu)化了天然Bt 基因的密碼,通過(guò)人工設(shè)計(jì)、人工合成建構(gòu)了在植物中能高效表達(dá)的Bt 基因,同時(shí)人工設(shè)計(jì)和合成了在植物中能高效表達(dá)的昆蟲(chóng)特異性神經(jīng)毒素基因(蝎毒基因)。這些基因?qū)γ掴徬x(chóng)有很好的毒殺效果,但是它們殺蟲(chóng)的機(jī)理互不相同;利用這些基因可以形成多基因抗蟲(chóng)的組合路線,可以延緩棉鈴蟲(chóng)對(duì)單一殺蟲(chóng)基因產(chǎn)生抗性,并保持自然界基因的多樣性。 在她的科研團(tuán)隊(duì)引領(lǐng)下, 全國(guó)有關(guān)科研單位合作開(kāi)展了轉(zhuǎn)基因抗蟲(chóng)棉的產(chǎn)品動(dòng)物安全性研究、田間靶標(biāo)害蟲(chóng)種群動(dòng)態(tài)研究、抗性治理技術(shù)研究、抗蟲(chóng)性遺傳規(guī)律等方面的研究,取得了一系列重要成果,為抗蟲(chóng)棉的產(chǎn)業(yè)化提供了科學(xué)依據(jù)。該研究成果與抗蟲(chóng)棉其他核心技術(shù)的立體交叉集成,逐步形成了產(chǎn)業(yè)化系統(tǒng)成果;其核心技術(shù)共申請(qǐng)了兩項(xiàng)國(guó)家專(zhuān)利,抗蟲(chóng)棉的關(guān)鍵技術(shù)擁有我國(guó)自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)。此后,依靠這項(xiàng)技術(shù),相關(guān)研究單位和育種單位培育出了適宜不同棉區(qū)種植的國(guó)產(chǎn)轉(zhuǎn)基因棉花新品種,全面提高了我國(guó)棉花綜合開(kāi)發(fā)的創(chuàng)新能力和棉花產(chǎn)業(yè)的國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)力,打破了美國(guó)抗蟲(chóng)棉的壟斷地位,使國(guó)產(chǎn)轉(zhuǎn)基因抗蟲(chóng)棉的市場(chǎng)份額從最初的5% 上升到90%,在與國(guó)外轉(zhuǎn)基因抗蟲(chóng)棉的競(jìng)爭(zhēng)中取得決定性勝利。
改造玉米基因生產(chǎn)“綠色磷”
畜禽和水生動(dòng)物的成長(zhǎng), 需要一種重要的礦物元素——磷。玉米、大豆等飼料中的植酸磷非常豐富, 但是, 由于動(dòng)物體內(nèi)缺乏“植酸酶”, 很難吸收植酸磷。為此,飼料企業(yè)不得不高價(jià)購(gòu)買(mǎi)礦物磷進(jìn)行添加。與此同時(shí), 飼料原料中未被動(dòng)物利用的植酸磷卻形成了高磷糞便,我國(guó)畜牧業(yè)每年有300 多萬(wàn)噸磷從畜禽糞便里排放,對(duì)環(huán)境造成了嚴(yán)重污染。 范云六經(jīng)過(guò)持續(xù)努力,終于從真菌里克隆出植酸酶基因,并申請(qǐng)了國(guó)家專(zhuān)利,擁有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)。緊接著,她選擇了玉米作為轉(zhuǎn)植酸酶基因的材料——因?yàn)槲覈?guó)的玉米有80% 用于生產(chǎn)飼料。一開(kāi)始,這些珍貴的轉(zhuǎn)基因種苗長(zhǎng)勢(shì)很弱,因?yàn)樗鼈兙幼〉臏厥议T(mén)窗走風(fēng)漏氣,夜間冷得像室外一樣;玻璃也灰塵蒙面,透不進(jìn)多少陽(yáng)光。第一輪,只長(zhǎng)出幾十粒種子。為此,范云六帶領(lǐng)大家修房、補(bǔ)漏、換玻璃,還買(mǎi)來(lái)鈉汞燈和電爐子增加光照和提高室溫,在這樣的溫室里一種就是三年。 經(jīng)過(guò)與傳統(tǒng)雜交育種方法結(jié)合育種,范云六的科研團(tuán)隊(duì)得到了27 個(gè)含有植酸酶并能穩(wěn)定遺傳的轉(zhuǎn)基因玉米純合系。就這樣,范云六把一粒粒普通的玉米種子變成一座座微型“生物工廠”, 生產(chǎn)出富含植酸酶的優(yōu)質(zhì)飼料原料,實(shí)現(xiàn)了科學(xué)家多年來(lái)夢(mèng)寐以求的生產(chǎn)“綠色磷”的夢(mèng)想,從根本上解決了畜牧養(yǎng)殖業(yè)的這個(gè)營(yíng)養(yǎng)難題。 這種由我國(guó)科學(xué)家首創(chuàng)的植酸酶生產(chǎn)方式有巨大的產(chǎn)業(yè)化優(yōu)勢(shì)——由于不需要廠房、發(fā)酵罐、產(chǎn)品后加工設(shè)備等,它比發(fā)酵生產(chǎn)的成本低得多;由于生產(chǎn)過(guò)程僅是玉米種子的田間生長(zhǎng)過(guò)程,無(wú)需耗費(fèi)其他能量,也不需再進(jìn)行植酸酶的提取和純化,可以節(jié)約大量能源(僅2006 年我國(guó)發(fā)酵生產(chǎn)植酸酶的能源費(fèi)用就達(dá)4.5 億元)。此外,植酸酶能在種子中長(zhǎng)期穩(wěn)定保存,無(wú)需酶類(lèi)產(chǎn)品特殊的保存條件,極易長(zhǎng)距離運(yùn)輸和普及推廣。國(guó)內(nèi)著名的遺傳育種、分子生物學(xué)和動(dòng)物營(yíng)養(yǎng)學(xué)專(zhuān)家評(píng)價(jià)說(shuō), 這項(xiàng)研究的技術(shù)水平,已居于國(guó)際同類(lèi)研 究的領(lǐng)先水平。
傾心培養(yǎng)高水平科技人才
范云六披肝瀝膽,帶著自己的團(tuán)隊(duì)向基因工程和分子生物學(xué)的世界前沿不斷沖鋒,取得了一個(gè)又一個(gè)碩果。她說(shuō):“青年人是真正的希望所在,所以培養(yǎng)新人是老一代的職責(zé)。我愿意將自己有用的知識(shí)留給青年一代。” 幾十年來(lái),她嘔心瀝血培養(yǎng)了30 名碩士和40 名博士,還培養(yǎng)了3 名外國(guó)進(jìn)修生。 說(shuō)到范云六是如何培養(yǎng)學(xué)生的,她卻侃起打球來(lái)。她說(shuō):“踢足球多像做科研。球隊(duì)是個(gè)團(tuán)隊(duì),科研集體也是團(tuán)隊(duì)……” “一個(gè)球隊(duì)要有球星,一個(gè)科研集體也要有尖子人才。一個(gè)球隊(duì)沒(méi)有球星,就難奪冠軍;一個(gè)科研集體,沒(méi)有尖子人才也難以創(chuàng)出一流科研成果,更談不上闖進(jìn)世界前沿……” “打球是硬碰硬,科研也是硬碰硬,半點(diǎn)虛假和炒作都不行?!彼@段話意味深長(zhǎng),對(duì)當(dāng)前學(xué)術(shù)界少數(shù)人的浮躁情緒流露出一種深深的憂慮。 “打球要技術(shù),更要精神??蒲懈侨绱?。賽球也好,科研也好,意志力相當(dāng)重要。很多時(shí)候,最后獲得成功的,不一定是最有才華者,而往往是意志最堅(jiān)定、最能堅(jiān)持到底的人。” 范云六一生都在追求,“ 敬業(yè)、執(zhí)著,嚴(yán)謹(jǐn)、探索,繼承、開(kāi)拓”。這三組關(guān)鍵詞是她的人生追求,她的精神寫(xiě)照,也是她的成功秘訣。
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