蠶絲生物技術(shù)和家蠶模式生物

家蠶模式生物和蠶絲生物技術(shù)一個(gè)前景廣闊的研究領(lǐng)域徐世清徐世清蘇州大學(xué)農(nóng)業(yè)生物技術(shù)與生態(tài)研究院(IABE)副院長(zhǎng)二級(jí)教授博士生導(dǎo)師徐世清，1982年?？飘厴I(yè)于蘇州蠶桑專科學(xué)校家蠶育種專業(yè)，1988年碩士畢業(yè)于浙江農(nóng)業(yè)大學(xué)家蠶遺傳育種專業(yè)。主研家蠶發(fā)育的分子遺傳及調(diào)控機(jī)制，生物醫(yī)學(xué)替代實(shí)驗(yàn)動(dòng)物。1997年博士研究生畢業(yè)于浙江農(nóng)業(yè)大學(xué)動(dòng)物科學(xué)學(xué)院。1998年任蘇州大學(xué)蠶桑學(xué)院院長(zhǎng)助理。2002年起分別擔(dān)任蘇州大學(xué)農(nóng)業(yè)科學(xué)與技術(shù)學(xué)院、生命科學(xué)院的生物資源與環(huán)境科學(xué)系主任、教授、博導(dǎo)。2008年起任蘇州大學(xué)醫(yī)學(xué)部基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)與生物科學(xué)學(xué)院應(yīng)用生物學(xué)系主任。現(xiàn)為現(xiàn)代絲綢國(guó)家工程實(shí)驗(yàn)室創(chuàng)新團(tuán)隊(duì)負(fù)責(zé)人。“動(dòng)物色素調(diào)控機(jī)理和應(yīng)用研究”成果于2005年獲蘇州大學(xué)“211”工程“十五”建設(shè)標(biāo)志性成果，2006年入選江蘇省“十五”重大創(chuàng)新成果。25項(xiàng)科研成果獲市、廳級(jí)以上獎(jiǎng)勵(lì)，13項(xiàng)成果獲國(guó)家發(fā)明專利，3個(gè)成果轉(zhuǎn)化產(chǎn)品獲國(guó)家金獎(jiǎng)。育成動(dòng)物新品種3個(gè)。主持編制國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)2個(gè)。由中國(guó)科學(xué)技術(shù)出版社等出版編著和專著5部，在國(guó)內(nèi)外雜志發(fā)表論文240余篇，發(fā)表國(guó)際學(xué)術(shù)會(huì)議論文78篇。兼職中國(guó)中西醫(yī)結(jié)合學(xué)會(huì)時(shí)間生物醫(yī)學(xué)專業(yè)委員會(huì)常委，國(guó)家自然科學(xué)基金委員會(huì)生命科學(xué)部專家組成員，浙江、重慶、廣東、山東、江西、河北等省科技咨詢專家。擔(dān)任SCI刊物ScientificReports,EditorialBoardMember和中國(guó)老撾綠色絲綢研究中心(GSC)首席專家。世界范圍都認(rèn)為，天然彩色繭是做不出優(yōu)質(zhì)的絲，也做不出合格的服裝來(lái)的我是1963年出生的，老家是江蘇南京的。我父母是農(nóng)民，就是種田的。我是1979年考人蘇州蠶桑專科學(xué)校的，學(xué)的是家蠶遺傳育種專業(yè)。這個(gè)專業(yè)是恢復(fù)高考后剛剛成立的一個(gè)新專業(yè)，我是第二屆，這是農(nóng)業(yè)的應(yīng)用技術(shù)。畢業(yè)之后我就留校工作。后來(lái)我又到浙江農(nóng)業(yè)大學(xué)(現(xiàn)浙江大學(xué))讀了碩士和博士，中間還到國(guó)外去進(jìn)修了幾年。我的碩士導(dǎo)師是當(dāng)時(shí)中國(guó)蠶學(xué)會(huì)的理事長(zhǎng)陸星垣教授，碩士畢業(yè)不久我就出國(guó)去了，去的是日本，那有一個(gè)研究蠶孵化的鳥(niǎo)取大學(xué)，比較有名，也是世界上蠶孵化生物鐘的發(fā)源地。在鳥(niǎo)取大學(xué)待了兩年時(shí)間，又回到浙江農(nóng)業(yè)大學(xué)讀了博士，博士導(dǎo)師是徐俊良教授，博士畢業(yè)之后又回到蘇州。我的博士論文研究的是蠶的一個(gè)很特別的問(wèn)題，就是蠶在正常情況下，產(chǎn)下卵就孵化，這種產(chǎn)量會(huì)低一點(diǎn)。如果說(shuō)產(chǎn)卵下來(lái)之后，第二年孵化，它的產(chǎn)量、抵抗性會(huì)高一點(diǎn)。但是我們養(yǎng)蠶等不及它第二年，需要馬上用，我就是想辦法讓它第二年孵化的卵，在當(dāng)年就孵化，我的碩士、博士一直研究這個(gè)機(jī)制的問(wèn)題和方法。現(xiàn)在，實(shí)用性問(wèn)題已經(jīng)是全部解決了。一年當(dāng)中任何時(shí)候，都可以讓蠶種孵化。像江蘇、浙江的這類蠶種出口東南亞或者其他國(guó)家，也是用這種技術(shù)來(lái)解決這個(gè)問(wèn)題的。(右)在實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行蠶品種培育，2015年，蘇州博士畢業(yè)后，我工作的單位也發(fā)生了很大的變化，學(xué)校學(xué)科在快速地發(fā)展，現(xiàn)在已經(jīng)成為碩土博士招生單位和博士后招生單位。我早期的工作主要是研究養(yǎng)蠶的應(yīng)用技術(shù)，隨著學(xué)校的學(xué)科變化，現(xiàn)逐漸轉(zhuǎn)入到交叉學(xué)科和應(yīng)用基礎(chǔ)的研究。這個(gè)研究主要是兩個(gè)內(nèi)容:第一，怎么樣用生物技術(shù)把傳統(tǒng)蠶品種生產(chǎn)的蠶絲(做服裝的蠶絲)的纖維性能進(jìn)行改造，這叫生物技術(shù)育種來(lái)創(chuàng)造纖維材料;第二，人們以前養(yǎng)蠶總是想到用來(lái)結(jié)繭、繅絲做服裝，我們要把這個(gè)蠶往更多的方向去做，一個(gè)是做農(nóng)業(yè)的害蟲(chóng)防治，還有一個(gè)就是做生物醫(yī)藥工程，特別是把這個(gè)絲蛋白的特性加以改變。在蠶品種的生物技術(shù)改造方面，我們有幾個(gè)典型的例子。比如天然彩色繭的顏色，為了偽裝或者防紫外線，蠶繭野生狀態(tài)是有顏色的。但是我們現(xiàn)代工業(yè)用的全部都是白色的繭，這主要是為了方便后續(xù)的染色整理。如果說(shuō)是用那種天然有顏色的繭，國(guó)內(nèi)外的技術(shù)就有一個(gè)問(wèn)題，沒(méi)有辦法把這個(gè)顏色很好地去除。如果用它現(xiàn)有的顏色，它的顏色又很不均勻。所以想用也不行，不用它這個(gè)顏色也不行。而且所有有天然顏色的蠶繭都存在繭的形狀不端正的問(wèn)題，工業(yè)化繅絲效率會(huì)很低，也很容易出問(wèn)題，還有農(nóng)業(yè)生產(chǎn)上它的產(chǎn)量很低。我們就著重解決這此方面的問(wèn)題。這里面最難的地方，在這幾個(gè)方面。第一，蠶繭的顏色看似就是簡(jiǎn)單的黃色、綠色或者紅色，但它其實(shí)受到很多復(fù)雜的基因調(diào)控。我們研究出有六十幾個(gè)基因。要把許多優(yōu)良的基因集中在一個(gè)個(gè)體上，如果按照傳統(tǒng)的遺傳育種方法，可能是三五十年也育不成品種。那么我們用生物技術(shù)的方法，可以準(zhǔn)確地把有用的繭色基因，快速地集中在一個(gè)個(gè)體上，形成一個(gè)優(yōu)良系統(tǒng)，在提高繭色的牢固性、均勻度的同時(shí)，使蠶繭的產(chǎn)量、抵抗性也得到提高。第二，生產(chǎn)出來(lái)的有色的蠶繭，它的加工技術(shù)在過(guò)去也存在一個(gè)問(wèn)題，工業(yè)上做加工的沒(méi)有彩色繭，這樣就導(dǎo)致沒(méi)法研究彩色繭加工技術(shù)。沒(méi)有好的彩色繭，想將農(nóng)業(yè)跟工業(yè)結(jié)合又很困難。所以世界范圍都認(rèn)為，天然彩色繭是做不出優(yōu)質(zhì)的絲，也做不出合格的服裝來(lái)的。我們?yōu)榱私鉀Q這個(gè)問(wèn)題，首先實(shí)驗(yàn)室里要用天然有色繭做出合格的絲，甚至是優(yōu)質(zhì)的絲，然后才可以解決后面的問(wèn)題。所以這個(gè)工作就是從農(nóng)業(yè)生物技術(shù)轉(zhuǎn)移到工業(yè)加工技術(shù)，當(dāng)然我們這個(gè)是交叉范圍的一部分。再后期的工作就比較簡(jiǎn)單了，吸引了大批工業(yè)加工的研究人員，所以我們后續(xù)的整個(gè)項(xiàng)目，從蠶的品種選育、農(nóng)業(yè)生產(chǎn)再到繅絲、織造，甚至產(chǎn)品的設(shè)計(jì)，都有一個(gè)非常系統(tǒng)的技術(shù)。一共經(jīng)歷了大概有十幾年的時(shí)間吧。2001年，我們受到一個(gè)國(guó)際項(xiàng)目援助(就是在東南亞收集這種遺傳資源)，開(kāi)始大規(guī)模地啟動(dòng)柬埔寨蠶業(yè)發(fā)展項(xiàng)目，在國(guó)內(nèi)進(jìn)行分子生物學(xué)育種。自始至終，國(guó)家發(fā)改委、商務(wù)部、科技部都對(duì)我們這個(gè)項(xiàng)目給予了很大的支持，江蘇省、浙江省也給予了很大的支持。天然彩色繭應(yīng)用目前有幾個(gè)方面。第一個(gè)是從應(yīng)用的效果來(lái)講，它這個(gè)蠶品種產(chǎn)量，和白色蠶品種的產(chǎn)量是相近的，單位面積的桑田生產(chǎn)的繭甚至比白色蠶品種還要多一些，所以農(nóng)民很歡迎。二是工業(yè)方面，最關(guān)鍵的是做出天然有色的蠶絲，顏色是天然的，對(duì)自然和環(huán)境友好，對(duì)人也是友好的。同時(shí)這種有色的天然蠶絲，里面含有黃酮和一些特殊的成分，這些成分是抗氧化的，也有一定的抑菌作用。它們做的內(nèi)衣或者一些特殊的服裝產(chǎn)品，甚至是一些生物工程產(chǎn)品，有特殊的性能，所以還是比較受歡迎的。這個(gè)蠶種推廣主要是在江蘇、四川、湖南、廣西、貴州、重慶進(jìn)行的，有一段時(shí)間在浙江也有一定的推廣，這個(gè)面積很廣，全國(guó)范圍內(nèi)都是作為一個(gè)實(shí)用技術(shù)在推廣

。21世紀(jì)，商務(wù)部繭絲綢協(xié)調(diào)辦公室，把天然彩色繭作為一個(gè)重點(diǎn)技術(shù)在全國(guó)推廣。國(guó)家發(fā)改委也把它作為一個(gè)循環(huán)經(jīng)濟(jì)的示范項(xiàng)目在推廣?？萍疾窟€在2010年的時(shí)候，組織了全國(guó)400個(gè)縣分管科技的副縣長(zhǎng)，集中在江蘇南通，對(duì)強(qiáng)農(nóng)富民項(xiàng)目進(jìn)行考察，這個(gè)是重點(diǎn)推薦項(xiàng)目之一。這個(gè)項(xiàng)目在2011年獲得了中國(guó)紡織工業(yè)協(xié)會(huì)科學(xué)技術(shù)獎(jiǎng)一等獎(jiǎng)，2012年獲得了江蘇省科學(xué)技術(shù)進(jìn)步獎(jiǎng)一等獎(jiǎng)，在我們江蘇省養(yǎng)蠶行業(yè)30年這是第一個(gè)。該項(xiàng)目還在2012年獲得香港桑麻基金會(huì)科技獎(jiǎng)一等獎(jiǎng)，其他三位獲得桑麻科技獎(jiǎng)的，一位是做軍工紡織的，主要是軍用服裝產(chǎn)品的，還有兩位是做航天紡織材料，所以和這樣高大上的紡織產(chǎn)品比起來(lái)，我們的蠶絲本身就是一個(gè)小眾品種，而天然彩絲又是絲綢中間的一個(gè)很小的部分，能得獎(jiǎng)我們感覺(jué)到有很大的榮譽(yù)感。我們是想創(chuàng)造自然界中很難實(shí)現(xiàn)的，但是現(xiàn)在生物技術(shù)能夠幫助實(shí)現(xiàn)的，又不太違背自然規(guī)律的蠶品種除了這個(gè)項(xiàng)目，目前我們的重點(diǎn)在生物技術(shù)改造蠶絲方面，我們是想創(chuàng)造自然界中很難實(shí)現(xiàn)的，但是現(xiàn)在生物技術(shù)能夠幫助實(shí)現(xiàn)的，又不太違背自然規(guī)律的蠶品種。比方說(shuō)家蠶，它吐出來(lái)的絲，內(nèi)部是絲素，外部是絲膠，絲素和絲膠的特性是完全不一樣的。我們的想法是，如果蠶吐出來(lái)的絲素的內(nèi)部含有絲膠，那么這樣的絲素，這樣的絲就會(huì)非常特別，很可能會(huì)形成孔隙，很可能會(huì)形成吸濕和去味的功能，或者是柔軟度會(huì)非常的特別。我們做的工作，就是讓中部絲腺的絲膠蛋白的基因在后部絲腺中表達(dá)。我們已經(jīng)完成了這個(gè)創(chuàng)新蠶品種的大部分工作，產(chǎn)量也接近實(shí)用蠶品種，目前已經(jīng)開(kāi)始在生產(chǎn)蠶繭，但是走到生產(chǎn)應(yīng)用還有一段的距離，需要進(jìn)行生物安全性的評(píng)價(jià)等。農(nóng)業(yè)科技有限公司首席顧問(wèn)，2016年，新疆我們還在做的些工作，就是用現(xiàn)代的納米技術(shù)對(duì)蠶絲進(jìn)行改造。比方說(shuō)讓蠶吐出來(lái)的生絲能夠有很強(qiáng)的抗菌和抑菌性能，把納米銀或其他一擔(dān)任新疆神天蠶些納米材料直接滲入到絲中間去。這個(gè)工作涉及生物技術(shù)和材料技術(shù)，目前是我們實(shí)驗(yàn)室里重點(diǎn)攻關(guān)的一項(xiàng)內(nèi)容。我們建立了一個(gè)模型，蠶要吸收桑葉中的成分，最主要是吸收一種叫氨基酸的物質(zhì)來(lái)制造蛋白質(zhì)。蠶吸收的氨基酸是很特別的幾種氨基酸，其中合成絲素和絲膠的氨基酸有一定的差異，但最主要是谷氨酸、丙氨酸、絲氨酸、酪氨酸這些。我們根據(jù)氨基酸特點(diǎn)，對(duì)其中的像是甘氨酸或者絲氨酸這一類，把它和一些納米材料連接起來(lái)。因?yàn)橄窀拾彼岷捅彼?，各占到絲的成分的百分之三十幾，這些氨基酸對(duì)蠶來(lái)說(shuō)就好比是常進(jìn)常出的熟客，所以這樣的熟客能夠很容易把外部的納米材料帶進(jìn)去，并且組合在絲里面?，F(xiàn)在我們已經(jīng)做出這種材料，它的生物安全性很好，材料的特性也很特別。

我們一方面是利用生物技術(shù)和絲綢，主要是改造絲纖維或者絲蛋白的特性;另一方面，想把中華延續(xù)5000年的養(yǎng)蠶業(yè)進(jìn)一步發(fā)揚(yáng)光大。江蘇、浙江，或者華東地區(qū)，在全國(guó)歷史上就是著名的桑蠶產(chǎn)區(qū)，但實(shí)際上現(xiàn)在的養(yǎng)蠶生產(chǎn)是很難再大規(guī)模地維持下去，所以我們就想解決這個(gè)問(wèn)題。課題的先進(jìn)性就是用很差的繭子照樣能夠生產(chǎn)出高檔絲

這可能要從幾個(gè)方面人手。第一，我們嘗試改變養(yǎng)蠶模式，過(guò)去的養(yǎng)蠶都是用桑葉來(lái)養(yǎng)蠶，一年中只有很短的時(shí)間有新鮮的桑葉。現(xiàn)在養(yǎng)殖業(yè)中，包括養(yǎng)魚(yú)都是用飼料養(yǎng)的。像日本，他們已經(jīng)有幾十年的飼料養(yǎng)蠶歷史，國(guó)內(nèi)也有很多單位在做相關(guān)的研究。其實(shí)技術(shù)已經(jīng)不算是瓶頸了，我們做的一個(gè)工作就是組合國(guó)內(nèi)外的要素進(jìn)行栽桑養(yǎng)蠶。比方說(shuō)栽桑，過(guò)去是一棵一棵地栽，現(xiàn)在我們?cè)陨Ｏ穹N小麥、韭菜這樣散播的，就像收割麥子一樣，一年當(dāng)中反復(fù)地收割這種桑葉，把它連枝條帶葉片全部做成桑葉粉。按照在江蘇如東一些地方的試驗(yàn)測(cè)算，用新鮮的桑葉養(yǎng)蠶，1畝桑田大概養(yǎng)到4張種左右，但是如果用我們的方法養(yǎng)蠶，1畝桑田可以養(yǎng)到40張種。也就是說(shuō)一戶農(nóng)民有2畝桑田，他就可以養(yǎng)到80張種左右，這算是一個(gè)家庭小型養(yǎng)蠶農(nóng)場(chǎng)。我們?nèi)A東地區(qū)，比方說(shuō)江蘇、浙江，一個(gè)省里面，現(xiàn)在有幾十萬(wàn)戶養(yǎng)蠶農(nóng)戶。按照我們的方法，桑田規(guī)模縮小到現(xiàn)在的十分之一，有個(gè)幾萬(wàn)戶養(yǎng)蠶，就可以保持現(xiàn)在的產(chǎn)量，這個(gè)是我們以后需要攻關(guān)的領(lǐng)域之一，也是我們的行業(yè)減少相關(guān)人數(shù)，提高效益，并且跟現(xiàn)代養(yǎng)殖業(yè)快速接軌的一個(gè)方式。(左)在馬來(lái)西亞指導(dǎo)養(yǎng)蠶，1999年，馬來(lái)西亞這個(gè)項(xiàng)目推廣的主要障礙來(lái)自于多個(gè)方面。第一個(gè)方面，所有的養(yǎng)蠶技術(shù)體系，都是適應(yīng)春秋天養(yǎng)蠶，收烘繭子、蠶種供應(yīng)都是這樣的。要想實(shí)現(xiàn)一年到頭均可養(yǎng)蠶，必須重新調(diào)整或者是重新整理整個(gè)養(yǎng)蠶體系。未來(lái)可能實(shí)現(xiàn)的是根本沒(méi)有桑田的地方也要能夠養(yǎng)蠶，就像現(xiàn)在養(yǎng)雞、養(yǎng)豬一樣。我們?cè)谡憬又菀呀?jīng)開(kāi)始建設(shè)無(wú)菌環(huán)境的自動(dòng)化養(yǎng)蠶工廠。蠶吃的桑葉可能從更干凈、更生態(tài)的地方取得。比方說(shuō)我們西北固沙防風(fēng)的桑樹(shù)林所產(chǎn)的桑葉也可以作為蠶的飼料。所以這個(gè)調(diào)整，是一個(gè)比較漫長(zhǎng)的過(guò)程，不是一蹴而就的。第二個(gè)方面，過(guò)去的蠶都是吃新鮮桑葉的，要讓它很高興地吃飼料，還要長(zhǎng)得又快又好，蠶的品種必須全部重新選育。這方面的工作，目前已有一系列的進(jìn)展，也已經(jīng)有一些試驗(yàn)的品種在生產(chǎn)、在使用了。第二，開(kāi)展“家蠶滯育生物鐘的蛋白質(zhì)”項(xiàng)目，這其實(shí)是一個(gè)跟我早期的碩士、博土論文的研究相關(guān)聯(lián)的工作。蠶產(chǎn)出來(lái)的卵，正常的要到第二年，就是經(jīng)過(guò)一個(gè)冬季低溫才會(huì)孵化。那么要想它產(chǎn)下之后很快地孵化，相當(dāng)于它的生物鐘就要被重新設(shè)定，這里面的機(jī)理是需要研究的。如果不解決這個(gè)機(jī)理，直接用方法硬讓蠶來(lái)孵化，就像車(chē)子硬轉(zhuǎn)彎，或者是深度睡眠中間突然被叫醒，都會(huì)是很不舒服的。我們必須解決這個(gè)問(wèn)題。隨著研究深入，我們發(fā)現(xiàn)這是個(gè)很有意思的課題。農(nóng)業(yè)上和生活中遇到的蟲(chóng)子，其實(shí)百分之六七十都是和家蠶一樣的，叫鱗翅目昆蟲(chóng)。這些昆蟲(chóng)里面沒(méi)有一個(gè)模式生物，只有家蠶是模式生物，好像研究人的疾病，要用猴子或者是小老鼠。那么研究農(nóng)業(yè)呢?現(xiàn)在都是用果蠅，果蠅其實(shí)和這些蟲(chóng)子分屬兩個(gè)目類。舉一個(gè)通俗的例子，如果我們研究人的疾病都用雞來(lái)做研究，可能就覺(jué)得離應(yīng)用性還有較大的距離，現(xiàn)在研究農(nóng)業(yè)用的蟲(chóng)子都是果蠅，就相當(dāng)于這么大的距離。而家蠶的研究就不一樣，相當(dāng)于研究人的疾病是用的猴子，或者是小老鼠。我們這個(gè)研究，比方說(shuō)，我們控制了害蟲(chóng)，讓它在特定的時(shí)候孵化，能夠減少對(duì)農(nóng)業(yè)作物的影響:讓它在太陽(yáng)暴曬的時(shí)候孵化，孵化出來(lái)的幼蟲(chóng)成活率就降低;或者是讓它調(diào)整到嫩芽已經(jīng)成長(zhǎng)成大片葉的時(shí)候再孵化，這時(shí)孵化出來(lái)的幼蟲(chóng)只能吃掉一點(diǎn)大片葉，對(duì)產(chǎn)量的影響就會(huì)減小;或者是讓它在冬季或者人冬之前來(lái)孵化，讓幼蟲(chóng)接下來(lái)沒(méi)有更合適的東西吃，從而被凍死，以減輕害蟲(chóng)的危害。這種是生態(tài)防治的一個(gè)方面，也是國(guó)際上很流行的，我們甚至考慮把一些死亡的基因，直接轉(zhuǎn)移到這個(gè)蟲(chóng)子的雄性成蟲(chóng)身體里，讓它的后代，世世代代雄性都會(huì)有這樣的基因，而有這個(gè)基因的雌蟲(chóng)都會(huì)死亡，從而減少這個(gè)蟲(chóng)子的密度。要建立中國(guó)特色的模式昆蟲(chóng)、模式生物，這個(gè)模式生物就是家蠶我還做過(guò)一個(gè)實(shí)驗(yàn)，用蠶作為生物醫(yī)學(xué)的替代實(shí)驗(yàn)動(dòng)物，這個(gè)實(shí)驗(yàn)就是前面那個(gè)項(xiàng)目的延伸。因?yàn)樘K州大學(xué)現(xiàn)在與生命科學(xué)相關(guān)的，最大的就是一個(gè)生物醫(yī)學(xué)交叉，包括材料學(xué)和醫(yī)學(xué)的交叉，化學(xué)和醫(yī)學(xué)的交叉，蠶桑和醫(yī)學(xué)的交叉。目前做得比較好的主要是國(guó)家重點(diǎn)學(xué)科的骨科，用絲來(lái)做接骨材料，已經(jīng)做了很多年，并且取得了一定的成果;還有血液學(xué)用這個(gè)絲來(lái)做人造血管，拿到了國(guó)家重點(diǎn)基礎(chǔ)研究發(fā)展計(jì)劃(973計(jì)劃)的課題。(左二)擔(dān)任江蘇省掛縣強(qiáng)農(nóng)富民工程項(xiàng)目負(fù)責(zé)人，2011年，江蘇蠶是不是和醫(yī)學(xué)也有更多的結(jié)合，這里面我們探討的是兩個(gè)問(wèn)題。第蠶本身可以合成大量的蛋白質(zhì)，是合成蛋白質(zhì)最強(qiáng)的動(dòng)物之一，它可以合成自身重量的30%左右的絲蛋白，把絲蛋白分泌出體外，只需一周左右的時(shí)間，這是其他動(dòng)物很難做到的。如果把蠶合成絲蛋白的能力用來(lái)生產(chǎn)生物醫(yī)藥，比如說(shuō)一些蛋白質(zhì)的藥物，這些藥物大多數(shù)和抗癌或者免疫治療相關(guān)的，那么這個(gè)效率就非常高。但是目前所有的嘗試都發(fā)現(xiàn)，家蠶是非常忠誠(chéng)的，它的絲腺，就是合成絲蛋白效率高，你讓它做別的工作，它的效率都非常低。我們實(shí)驗(yàn)室里在做的一項(xiàng)工作就是，把蠶合成絲蛋白的這種很專業(yè)的特性改造掉，讓它合成外源的藥物，這樣能夠提高生產(chǎn)效率。我們已經(jīng)建立起這個(gè)模型，讓蠶的絲腺不合成自身的蛋白，并且把外源的蛋白用絲蛋白給偽裝起來(lái)，讓蠶感覺(jué)到像是絲，這樣合成的藥物，分泌到絲腺，并且吐出到繭子里面來(lái)。當(dāng)然要真正做成一個(gè)藥，還有很漫長(zhǎng)的路，這個(gè)項(xiàng)目非常難。第二，家蠶是中國(guó)很有代表性的一種蟲(chóng)子，全世界范圍只要講到家蠶，都會(huì)想到這是中國(guó)的一個(gè)象征，就好像英文單詞China是中國(guó)，大家也可能會(huì)理解為中國(guó)瓷器，其實(shí)在更早的時(shí)期，古希臘人稱中國(guó)為Serica,即“絲國(guó)”。在全世界的生命科學(xué)研究范圍內(nèi)，實(shí)驗(yàn)所用的果蠅、小老鼠，或者說(shuō)像一些爪蟾、斑馬魚(yú)等等，都沒(méi)有中國(guó)的特色。現(xiàn)在，中國(guó)研究生物科學(xué)的人是全世界最多的，但是我們沒(méi)有具有國(guó)家特色的一個(gè)模式生物。國(guó)內(nèi)有一部分科學(xué)家，如著名的中科院裴鋼院士等，呼吁要建立中國(guó)特色的模式昆蟲(chóng)、模式生物，這個(gè)模式生物就是家蠶。我們嘗試用小老鼠來(lái)檢驗(yàn)一些新型的藥物，這樣成本就比較高，周期也比較長(zhǎng)。我們?cè)谧龅牡诙€(gè)工作是用家蠶來(lái)替代小老鼠做一些檢驗(yàn)工作(我們目前已完成了一些嘗試)，如用家蠶檢測(cè)一些抗癌藥物。但這些抗癌的藥物有一個(gè)生物安全性，或者生物毒性的檢驗(yàn)，還有一個(gè)就是它的作用機(jī)制的檢驗(yàn)。我們做了一個(gè)很有趣的實(shí)驗(yàn)，讓家蠶吃下傘形花內(nèi)酯抗癌藥物之后，再把病原菌灌進(jìn)它的腸道中，這個(gè)菌在里面的繁殖速度受到極大抑制。那么我們更有特色的是什么呢?就是找出了把這個(gè)菌殺死的機(jī)制。蠶能夠被誘導(dǎo)產(chǎn)生一種抗氧化的物質(zhì)，叫過(guò)氧化氫，但是它為什么在能夠在殺死這些病菌的同時(shí)，不殺死自身呢?因?yàn)樾Q體內(nèi)又產(chǎn)生了一個(gè)很復(fù)雜的防護(hù)機(jī)制，這個(gè)在小老鼠體內(nèi)是不容易產(chǎn)生的，因?yàn)樾±鲜竽c道有很強(qiáng)的酸性，能夠把這種物質(zhì)破壞掉。家蠶體現(xiàn)出它作為一個(gè)模式生物的重要性，我們也做了一些抗感冒和抗肺癌藥物的實(shí)驗(yàn)，叫APAP，也做藥物相關(guān)的機(jī)制，都非常有意思。目前世界范圍內(nèi)，東京大學(xué)，還有國(guó)內(nèi)一些單位，都關(guān)注到這個(gè)問(wèn)題。全國(guó)實(shí)驗(yàn)動(dòng)物學(xué)會(huì)也非常關(guān)注我們相關(guān)的工作。這應(yīng)該是未來(lái)比較有意思的一個(gè)研究領(lǐng)域。我們?cè)谶@個(gè)實(shí)驗(yàn)室里的創(chuàng)新工作，主要是從源頭用生物技術(shù)創(chuàng)新品種，或者從源頭用生物技術(shù)創(chuàng)新纖維材料

我是現(xiàn)代絲綢國(guó)家工程實(shí)驗(yàn)室創(chuàng)新團(tuán)隊(duì)的負(fù)責(zé)人。目前蠶和絲相關(guān)的重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室非常少，從繭絲綢這塊來(lái)說(shuō)，蘇州大學(xué)的現(xiàn)代絲綢國(guó)家工程實(shí)驗(yàn)室，是全國(guó)唯一的一個(gè)國(guó)家級(jí)的實(shí)驗(yàn)室，是國(guó)家發(fā)改委批準(zhǔn)建立并且大力支持的一個(gè)實(shí)驗(yàn)室。這個(gè)實(shí)驗(yàn)室的工作不僅僅包括絲或者紡織的加工和相關(guān)的技術(shù)研究，同時(shí)實(shí)驗(yàn)室也鼓勵(lì)從源頭進(jìn)行創(chuàng)新，如從生物角度創(chuàng)新棉花或者羊毛之類的品種或材料。我們?cè)谶@個(gè)實(shí)驗(yàn)室里的創(chuàng)新工作，主要是從源頭用生物技術(shù)創(chuàng)新品種，或者從源頭用生物技術(shù)來(lái)創(chuàng)新纖維材料。建立這幾年來(lái)，實(shí)驗(yàn)室在絲綢行業(yè)產(chǎn)生了很好的影響，不僅組織了大批的科研項(xiàng)目，同時(shí)也把成果在全國(guó)多個(gè)地區(qū)進(jìn)行擴(kuò)散。我們?cè)谒拇铣浣⒘艘粋€(gè)國(guó)家實(shí)驗(yàn)室的分所，在江蘇南通也建立了一個(gè)研究院。其實(shí)我們這一輩人在成長(zhǎng)的過(guò)程中，面臨過(guò)各種各樣的誘惑。大學(xué)畢業(yè)之后，就是考研出國(guó)熱，絕大多數(shù)讀研出國(guó)的不會(huì)待在這個(gè)行業(yè)。我們也動(dòng)搖過(guò)。這么多年回想下來(lái)，如果要說(shuō)秘訣談不上，要說(shuō)體會(huì)，很深切的就是，每一個(gè)行業(yè)都有值得去深人探討、認(rèn)真對(duì)待，值得長(zhǎng)期為它去奉獻(xiàn)的工作，這個(gè)工作既對(duì)行業(yè)的發(fā)展有用，也是個(gè)人生活價(jià)值的一種體