用一流的科研效果报答社会
发表光阴 >2019-05-23 15:18 来源 本站原创

  ——记中国农业科学院北京畜牧兽医研究所苗向阳研究员及其团队

  编者按:以后,跟着美国总统特朗普履行逆全球化政策愈演愈烈,国际商业环境风云突变,各个国度和经济体之间的竞争日益剧烈,此中最重要的杀手锏,便是科技程度之间的竞争。不管是知识产权之争,还是技术让渡争端,归根到底,还是列国科技人才网在科研创新效果上的较量。这是一场没有硝烟的战争,也势必是中美两国长期角逐的胜负手。到底是中华民族弘大中兴的和平突起,还是传统超等大国美国的逐渐衰退,都邑归结到科技竞争这个制高点上。谁能在未来的科研竞争中脚踏实地,敢于创新,获得一流的效果,谁就将立于不败之地。

  自从奥地利遗传学家孟德尔神父根据豌豆杂交试验发现生物的遗传基因规律、总结出孟德尔遗传定律以来,生物基因工程技术已经有了将近一个半世纪的历史。在百年的睁开过程傍边,基因工程技术对人类科技文化睁开的感化获得了日益凸显,分外是到了新世纪,已经在现代科学中占据了重要地位。正因为此,世界列国均有优越的科学家在这一领域苦心研究,为造福人类而不懈斗争。苗向阳研究员是中国农业科学院精彩人才网网,基因工程和功效基因组学学科带头人,博士生导师。他重要从事基因工程和功效基因组学、转基因植物及分子育种方面的研究工作,如:新基因克隆及其功效研究、高通量基因组学、表观遗传学、转基因植物、iPS细胞、羊鸡猪的基因组和分子育种等。

  敢于创新,方能占据制高点

  “诚笃做人,踏实做事,贵在对峙,极力就会胜利。”这是苗向阳研究员对重生的谆谆告诫。他是这么说的,也是这么做的。多年来,面对日益复杂的国际竞争局面,他对峙不懈,敢于创新,率领团队在自己的研究领域内辛勤耕作不辍,取得了一系列丰富的科研效果。

  苗向阳研究员利用在基因工程和分子生物学方面研究的优势,积极在生物基因工程技术研究偏向上开拓新领域。他应用研究基因功效的新办法和生物信息学等,胜利构建了规模化的基因克隆与功效验证技术,不只发现了新基因及其功效,而且大规模克隆并鉴定了具有自立知识产权的新基因,在基因工程和功效基因组学研究领域卓有建树。在转基因植物研究领域,苗研究员颠末过程探究新办法研究造就转基因植物新种类,在提高转基因植物自立创新能力的同时加倍转基因研究与应用供给了有用的技术平台。

  苗向阳研究员重要从事基因工程、功效基因组学与表观遗传学及分子育种方面的研究工作,如新基因克隆及其功效研究、高通量基因组学、表观遗传学、生物信息学、转基因植物及分子育种。前后掌管国度自然科学基金项目,国度高技术研究睁开计划(863计划),转基因生物新种类造就严重专项,北京市自然科学基金项目,科技部科研院所社会公益研究专项,国度科技支撑计划等项目30多项。

  多年来,苗向阳研究员睁开了功效基因组学、表观遗传学及分子育种等研究,颠末过程挑选鉴定出一批与羊、猪的生殖、生长、品格等重要经济性状功效基因和分子标记,获得了创新性的研究效果。采纳多组学及生物信息学等办法,在国际上率先停止了羊猪等高繁殖力及肉质性状基因组、转录组、蛋白质组、表观遗传组等研究,挑选鉴定了与繁殖及肉质性状等相干的重要性状功效基因、调控因子、蛋白及大批的SNP标记,睁开了重要经济性状的基因定位和遗传解析。构建了重要功效基因及其调控因子的互作网络,解析繁殖、生长、肉质差异的分子机制,挑选鉴定了与繁殖及肉质性状等相干的大批功效基因,树立了分子设计育种新体系。在转基因植物的研究上获得了新的打破,寻找出了一种子诓僮的转基因植物新办法。

  苗向阳研究员的多项研究工作具有特出创新性,效果程度到达国际先辈,对国内外同领域发生较大影响,对转基因植物新种类造就,提高转基因植物自立创新能力具有重要意义。一流科行果的获得,不行能是闭门造车。只要颠末过程与世界一流程度的赓续交换,扬长避短,融会贯通,才有可能实现某种重要的飞跃。为此,苗向阳与美国加州大学、哈佛大学、马里兰大学等的同业专家树立了优越的合作相干,深入睁开了实质性合作研究和结合合作造就。颠末过程国际合作和学术交换,拓展了国际视野,提高了国际影响力,进而也为我国相干产业的睁开提高做出了重要贡献。

  苗向阳课题组在国际驰名的SCI期刊《Cellular and Molecular Life Sciences》(影响因子7.047)上发表了论文“转基因植物新技术研究(Recent advances in the development of new transgenic animal technology)”。植物转基因技术是颠末过程基因工程技术将外源基因整合到受体植物基因组中,从而使其得以表达和遗传,是21世纪睁开最为敏捷的生物高新技术之一。此次发表的论文,重要概括了生殖干细胞法、基因打靶法、RNA干扰(RNAi)、锌指核酸酶-基因打靶技术和诱导多能干细胞(iPS)等转基因技术的睁开静态和实际应用,并基于现有的传统转基因技术中存在的转基因效力和基因表达调控等方面的限制因素,着重介绍了比年来在提高转基因效力和增强转基因的精准性方面具有创新性的转基因技术,并分离对这些新转基因技术的原理和详细应用中表示的优势和不敷停止了深入探究。同时,该论文也阐述了转基因研究的现状和存在的成就,指出了转基因未来的睁开趋向,为今后转基因的研究供给了优越的实践指点和技术支撑。

  多年创新科研,获得硕果累累

  十数年的生物基因工程研究生涯中,苗向阳不停矢志不渝在开拓新思维、探究新办法的途径上挺进,为基因工程技术的睁开作出了严重成就。

  苗研究员的重要研究效果包含:在国内外初次构建出猪脂肪细胞膜基因工程抗体,对削减猪脂竞量,提高胴体品格具有重要的实际应用价值,为免疫调节植物生长供给了崭新的思绪和办法。在国内外初次构建了羊克制素基因工程抗体,可以或许提高羊、牛等植物的繁殖力,其办法具有显著的创新性。以新的研究思绪对植物免疫办法停止了显著的改良,极大地提高了免疫效果。从基因表达和miRNA程度上加深对AA肉鸡和北京油鸡两个种类胸肌和脂肪构造所具有的特异性状及其遗传基础的认识,为进一步研究中外歧种类鸡的生物学特性供给分子基础;深入研究了植物的自然免疫及抗病基因,挑选出未知功效新基因为抗病育种研究奠基了重要基。在国内外初次采纳精子和卵母细胞作为载体,探究出一种转基因新体系,具有显著的创新性。这一体系的树立对其余植物停止转基因研究可以或许供给有价值的借鉴,树立的转基因技术新体系,可为转基因研究与应用供给技术平台。对小鼠体内生殖细胞停止外源基因转染,研究了精子构成过程中歧阶段及歧生精周期制作转基因小鼠的效力。颠末过程比较精子天生各阶段及歧精子天生周期的转基因效力,为以后颠末过程转染雄性生殖细胞高效制作转基因植物供给了科学根据。采纳新的转基因办法胜利制备出大批转基因鸡、转基因及克隆羊,为转基因植物新种类造就供给了松软基。颠末过程精原细胞法停止转染,在转基因办法的研究上取得了新的打破,寻找出了一种子诓僮的转基因植物新途径。具有特出创新性,效果程度到达国际先辈,对国内外同领域发生较大影响,对造就转基因植物新种类,提高转基因植物自立创新能力具有重要意义。对羊鸡猪的生长发育等的功效基因组学、表观遗传学及分子育种等方面做了大批研抗作,取得了多项重要研究新效果。对对强我国农业科技自立创新能力,晋升植物育种程度,增进农业增效和农夫增收,提高我国农业国际竞争力,具有严重计谋意义。

  见微知著,植物脂肪构造调控基因的秘密

  苗向阳研究员及其团队获得了多项国际一流的科研效果,为了便利起见,此处对此中两项研究停止简要介绍,以便起到“窥一斑而知全豹”之效。

  一种调节基因表达的非编码核酸,靶向脂肪酸合成酶的调控因子及其应用等取得了2项美国创造专利受权。我国事世界上养羊大国,存栏量和羊肉产量均位居世界第一,但肉羊临盆程度较低、品格较差。绵羊对农业方面和生物学研究来说极其重要,目前对肉用绵羊的遗传育种研究还略显滞后。这是因为目前绵羊育种中,伴随产肉效力的提高,肉产品的食用品格遭到影响,不能称心消费者对肉品格的称心取而嫩度及风味是重要的肉质性状,与肌肉的脂肪酸含量和构成无关,由微效多基因节制,遗传机理复杂;性状之间的关联性,仅仅靠传统的表型抉择难以改良肌肉脂肪酸特性,必要利用与绵羊肌肉脂肪酸相干的分子标记,停止分子育种。颠末过程对分歧脂肪沉积能力的羊脂肪构造基因表达肪停止研究,发现了调控羊脂肪沉积的关键功效基因、miRNAs及其靶基因,可以或许提高植物的肉质,具有创新性和可行性,对肉羊种质资源利用具有重要的实践和实际意义。

  相干效果取得了国度创造专利3项,美国创造专利2项。为羊脂肪沉积机理研究及利用分子育种改良肉质供给了新的思绪和办法,对肉羊种质资源利用具有重要的实践和实际意义。

  猪是全球肉类临盆的重要来源。跟着人咱咱们生活程度的提高,对猪肉肉质的请求也越来越高。肌内脂肪是影响肉质的重要因素。多年来,在以高瘦肉率和疾速生长为偏向的选育过程中,猪肉品格下降,重要原因是猪脂肪含量的削减,分外是肌内脂肪沉积削减。苗向阳研究员及团队采纳多组学及生物信息学办法,发现了介入调控猪肉脂肪沉积的miRNA、mRNA、circRNA、lncRNA及其信号调控通路,构建了其基因表达调控网络。初次体系深入地揭示了调控脂肪沉积的分子机制,为提高猪肉品格及预代谢性疾病供给了新的思绪和办法,为猪优越种质资源的创新利用和分子育种供给了科学根据,具有重要的实践和实际意义。

  利用体系生物学,提高植物繁殖力

  苗向阳团队采纳功效基因组学、表观遗传学、高通量测序及生物信息学等体系生物学办法,对分歧繁殖力羊的基因表达环境停止体系研究,发现了调控羊繁殖力的关键功效基因和蛋白、新的lncRNAs、 miRNAs及信号调控通路,构建了其基因表达调控网络,初次体系深入地揭示了羊高繁力性状的分子调控机制,其效果到达国际抢先程度,为羊优越种质资源的创新利用和分子育种供给了科学根据,对付我国养羊业的睁开具有重要的意义。

  繁殖性状是家畜的重要经济性状,对哺乳类植物而言,增长每胎的产仔数是提高临盆效益的重要措施,具有重要的经济意义。据美国资料报导,在植物临盆中,支出增长的30%-60%是杂交的结果,25%是多胎的感化,15%是个别选育的感化,由此可见提高产仔数具有重要的经济意义。

  多胎是世界植物临盆共同追求的重要偏向,但该性状受多个基因节制,具有加性显性基因感化情势,只依靠传统的人工选育是远远不够的。家畜分外是羊等种类的繁殖力低,在一定程度上限制了我国度畜临盆能力的提高。

  颠末创新试验,在先辈实践和办法指引下,苗向阳团队颠末过程构建克制素INHA基因的新型miRNA、shRNA,转入植物基因组,克制植物体内克制素的表达,可以或许或许提高植物的繁殖力,具有创新性和可行性,为提高植物繁殖力供给了新的办法,并取得了国度创造专利和美国创造专利。

  利用体细胞克隆,创建转基因技术新体系

  苗向阳研究员利用体细胞克隆等造就优质转基因植物,获得大批转基因克隆植物。在转基因及克隆植物、转基因鸡的研究领域均已到达国际先辈程度。他利用卵母细胞介导法构建的转基因植物,大胆采纳了卵母细胞作为载体,探究出一种卵母细胞介导的转基因术新体系,简便易行,且与其余办法相比,该办法在遗传学和发育生物学等领域的基础性研究中具有显著的优势。该体系的树立对其余植物停止转基因研究可以或许或许供给有价值的借鉴,分外对大植物卵母细胞介导法的应用树立了一个模子。在上述成就以外,苗向阳在转基因鸡的研究上也已有了新打破,为转基因在禽类应用上树立了新模子,而且为利用转基因鸡作为生物反应器树立了一个术平台,寻找出了一种易于操纵的转基因鸡新途径。

  苗向阳研究员颠末过程挑选鉴定出了一批与我国重要羊、鸡、猪等种类的生殖、生长、品格等重要经济性状相干的基因和分子标记,积聚了厚实的研究基础。率先睁开了羊、鸡、猪等的大规模基因组、功效基因组及表观遗传学等研究,克隆了大批重要经济性状的羊功效基因,树立了羊的分子设计育中绿逑,造就了羊数个分歧性状的家系,睁开了重要经济性状的基因定位和遗传解析。停止基因组、转录组、蛋白质组、表观遗传组和遗传网络阐发,解析中外羊种繁殖、生长、肉质差异分子机制,挑选、鉴定与产肉性状相干的分子标记及重要经济性状功效基因。利用分子设计等手腕停止羊的分子育中率导与新办法创新性研究,造就出了高产、优质及多胎等多个肉羊新品系。

  跟着人类基因组计划的顺遂停止,一个全新的纪元——后基因组时代已然来临,科技的睁开与时代的必要已经向科学家收回了召唤。苗向阳研究员作为生物基因工程领域内的优越科学家,正在为积极增进学科睁开、创始基因工程研究新寰宇而不懈极力。

  科效果只要用劳于社会临盆和生活实际,能力发挥其内在价值。比年来,我国科学家在际醮葱特别是论文方面大有追逐美国之势,但是在对付解决临盆生活实际成就方面却鲜有佳绩。为此,科效果的产业化转化就成为当务之急,也是现如今我国各行各业的科研工作者所面对的重要挑衅。从这个意义上说,苗向阳团队的研究效果不只具有实践上的先辈性,而且在临盆实践中具有很好的可行性。未来,他将续率领团队,力图颠末过程赓续创新,为我国社会和国民贡献更多的一流的科效果。

  专家简介

  苗向阳,博士,研究员,博士生际,中国农业科学院精彩人才网,基因工程和功效基因组学学科带头人。获得山东农业大学学士学位,中国农业科学院研究生院硕士学位,中国农业大学理学博士学位。2009年加拿大圭尔夫大学高级访问学者,2011年美国加州大学高级访问学者,2012年美国哈佛大学高级访问学者。国度自然科学基金、国度留学基金、北京市等10多个省市自然科学基金评审专家、北京市科委评审专家、北京市高级职称评审专家、科技部重点研发项评审专家、中国粹位与研究生教育睁开中央评审专家、江苏省科技咨询专家、北京市科技嘉奖评审专家。任国际SCI期刊《BMC Veterinary Research》 副主编、《International Journal of Veterinary Science and Research》主编、《Cloning & Transgenesis》、《American Journal of Biomedical Research》、《Journal of Biochemistry and Molecular Biology Research》、《Austin Journal of Computational Biology and Bioinformatics》、《American Journal of Agricultural Science and Technology》、《Journal of Clinical Research and Development》、《Madridge Journal of Food Technology》、《Veterinary Sciences and Medicine》等编委,《Reproduction》、《Genes》、《Cellular Physiology and Biochemistry》、《Scientific Reports》、《BMC Genomics》等评审专家,国际转基因协会、美国生殖医学研究协会会员等。2002年评为中国农业科学院精彩人才网; 2008年获国度留学基金奖学金帮助及中国科技研发创新一等奖; 2012年获得美国The Scientific Award of Excellence 奖; 2015年获得中华农业科技奖一等奖;美国佛罗里达召开的第10届国际转基因大会演讲人(128人中《的4人之一),任美国2013基因工程与转基因植物国际集会大会组委会委员及分会主席;以第一创造人获得国度创造专利7项,美国创造专利3项,软件著述权20多项。申请国度创造专利20多项。以第一和通讯作者,在《Cellular and Molecular Life Sciences》、《Molecular and Cellular Endocrinology》、《Reproduction》、《Scientific Reports》、《Cellular Physiology and Biochemistry》、《Frontiers in Physiology》、《Gene》等高影响因子权势巨子刊物上发表论文100多篇,此中单篇SCI论文影响因子5以上(IF>5)的10多篇,英文专著1部。

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