聚焦重大需求,科研产出成绩斐然
助力健康养殖,促进湾区经济发展
——养殖动物健康与安全研究方向
中山大学动物学科有着悠久的历史,是中山大学传统的优势学科之一。年生物学系建立之初设立了生物科学专业,主要包括动物学和植物学研究方向,一批知名学者如著名鱼类学家费鸿年、廖翔华,昆虫学家蒲蛰龙,鸟类学家任国荣,原生动物学家张作人,寄生虫学家陈心陶、江静波,实验动物学家朱冼等均在此执教。年院系调整合并岭南大学生物学系,设立了动物学专业。年全国科学大会召开后动物学专业开始招收博士研究生,年动物学被评为国家重点学科,年合并成为新的动物学国家重点学科,历次(共五次)评估全国第一,年所属生物学一级学科被评为国家重点学科。经过几代人的努力,当前中山大学动物学已进入ESI全球排名前0.5%。
近五年来,动物学团队取得了一批具有高显示度的原创性成果。共承担国家级科研项目58项,重大重点类项目11项,其中包括两项现代农业产业技术体系重大专项,研发经费达3.56亿元。获国家授权发明专利58件,获审批新品种(系)6个,新兽药证书1个,制定国家标准1个,行业标准1个,企业标准3个,获省部级以上奖励26项。
为进一步凝练科学方向,重点攻关领域难题,通过团队内部讨论和专家论证,组建了“养殖动物健康与安全团队”,形成了包括重要经济性状的遗传基础(方向一)、病害低抗无抗控制理论与技术(方向二)、生态化智能化养殖理论与模式(方向三)在内的三大特色方向。团队将面向重大学术前沿、面向国家战略需求、面向国家和区域社会发展,以团队为单位进行科学攻关,以期产生具有前瞻性、应用性的科研成果。围绕国家重大战略需求、粤港澳大湾区建设,发挥本团队在动物健康养殖与食品安全方面的优势,实现基础研究与应用研究的有机结合,主动解决国家和地方发展需求,促进社会经济发展。
一、团队特色
汇聚高端人才,引领产业发展。养殖动物健康与安全团队现有教授16人,副教授11人。核心成员职称及年龄结构分布合理;汇聚了一批国家级高层次人才,包括国家杰出青年基金获得者1人、国家优秀青年基金获得者2人、国家级人才计划入选者1人、“新世纪百千万人才工程”国家级人才2人;国家现代农业产业技术体系重大专项首席科学家2人,农业产业技术体系岗位科学家8人、农业部兽药评审专家2人、国家级专家组委员会组长/主任4人、行业协会委员会会长/理事/成员超过20人,具有广泛的行业内影响力。团队成员先后荣获2项国家科技进步二等奖、2项广东省科技进步一等奖等省部级重要奖项26项,在国内甚至整个东盟畜禽水产动物研究领域具有重要影响力和号召力。
科学目标清晰,创新成果丰硕。养殖动物健康与安全团队的研究聚焦畜禽和水产动物的良种繁育、疫病防控和绿色安全养殖,以“需求牵引、突破瓶颈”为目标,解决国家重大需求背后的基础科学问题。近五年共发表论文篇,其中中科院一区论文篇,包括在Cell,CellMetabolism,NatureGenetics,NatureCommunications,Microbiome,PNAS,CellDeathDifferentiation,EmergingInfectiousDisease,PlosPathogens,ProteinCell,EmergingMicrobesInfections,FASEBJournal,JournalofVirology等高质量刊物上发表论文18篇,现正承担的在研项目达95项。
服务国家战略,社会影响力强。养殖动物健康与安全团队在开展基础科学问题研究的同时,积极服务国家重大战略需求。以生猪和虾蟹两大农业产业技术体系为依托,辐射全国50多家企业和先进单位,为科研成果转化和应用提供良好平台,为成熟产品和技术的应用和推广提供广阔空间。如动物新品种和疫苗的应用,综合防控技术的推广等,在国内已产生巨大经济效应和社会影响力。在国际科研舞台上,团队在“中国—东盟海水养殖技术联合研究与推广中心”的资助下,与东盟的9个国家开展了多层次的合作与交流,并得到了东盟各国*府的大力支持,同时受到联合国粮食及农业组织(FAO)渔业和水产养殖部、亚太水产中心养殖网络(NACA)的高度认可。“中国—东盟海水养殖技术联合研究与推广中心”已成为中国与东盟国家海水养殖科技区域合作的重要平台。
二、代表性成果
1.基础研究和应用研究齐头并进
养殖动物健康与安全团队积极响应国家重大需求和学术前沿动态,整合资源优势,聚焦特色方向,围绕畜禽和水产动物育种、病害和养殖模式开展多学科交叉融合,在三大研究方向上开展了系统深入的工作。
(1)重要经济性状的遗传基础:该方向团队成员在养殖动物良种紧缺和非模式动物遗传资源缺乏的背景下,围绕重要经济性状的遗传基础解析目标,开展重要遗传资源挖掘与研究方法创新、重要经济性状形成机理和分子育种设计的开发利用等前沿研究工作,承担多项国家重点研发项目及国家自然科学基金重点项目。团队分别在生猪、鱼和虾三种养殖动物上获得了6个动物新品种。张勇教授完成了多种石斑鱼全基因组测序组装和分析、基因连锁图谱构建和QTL定位。莫德林教授解析了瘦肉型猪产肉量多这个重要经济性状形成的机理。陈瑶生教授利用CRISPR/Cas9技术精确修饰调控家猪生长发育及繁殖力的关键基因,成为分子育种设计技术的突破。
(2)病害低抗无抗的控制理论和技术:该方向团队成员在养殖动物病害日益严重的背景下,围绕以低抗无抗控制病害为目标,开展动物抗病免疫学机制、重要疾病爆发流行机制、生态防控和生物技术防控机理等理论研究,承担多项国家级和省部级课题。*盛丰教授在发掘免疫分子和阐明免疫演化新机制方面成果丰硕,发现了一类无脊椎水生动物特有新型免疫分子(基于ApeC结构域P)并阐明了其作用机理;发现没有适应性免疫的无脊椎水生动物可具备高度复杂的天然免疫系统,其后因转座子驯化,脊椎动物才逐步建立起了适应性免疫系统。何建国教授团队发现了无脊椎动物普适性抗病*免疫途径,打破了免疫学界长期以来认为干扰素抗病*途径仅存在脊椎动物的认知,为低抗无抗的应用提供理论支撑。陈瑶生教授团队揭示了猪蓝耳病*脱壳、释放的分子机制及其靶向特异受体的抗病*药物的筛选,成功培养能够完全抵抗高致病性蓝耳病病*的基因编辑猪。曹永长教授团队发现了一种新的猪肠道α冠状病*并研究了其致病机制;发现H3N2亚型流感病*HA蛋白的特殊结构,替换相应区段可提高重组蛋白或重组病*的免疫广谱性。彭博教授团队通过调节细菌/宿主代谢状态,为低抗无抗控制耐药菌建立新技术,包括逆转细菌耐药性,提高耐药菌对抗生素的敏感性,实现低抗控制耐药菌;通过逆转细菌血清抗性,提高宿主清除耐药病原菌的能力,且不依赖抗生素,实现无抗控制耐药菌;证明是丙酮酸循环而不是三羧酸循环为细菌提供能量。何建国教授通过对虾肠道菌群研究,提出微生态科赫法则新概念;结合白斑综合症病*致病机理和对虾养殖模式建立了白斑综合症病*生态防控系统并推广应用;鳜传染性脾肾坏死病*的细胞培养灭活疫苗获批国家一类新兽药注册证书,是建国以来国内第二款渔用病*性疫苗,首批转让金达万元。
(3)生态化智能化养殖理论与模式:该方向团队成员在高效绿色、可持续、提质增效、节能减排和健康养殖的国家需求背景下,围绕畜禽和水产动物养殖过程中的瓶颈问题,开展颠覆性的养殖模式研究、构建新式养殖体系、研究环境胁迫因子和研发新型饲料等开创性研究,承担多项国家农业产业技术体系重大专项和课题,为农业产业创新发展提供新的理念。陈瑶生教授团队筹建“垂直智能养殖工程实验室”,颠覆生猪养殖基本概念。何建国教授团队构建鱼虾混养互利机制技术体系,以生态化模式解决对虾连养障碍实现提质增效。李文笙教授团队阐明了环境胁迫因子对鱼类生长和免疫的影响,为养殖过程环境因素控制提供理论基础。牛津副教授研发的低蛋白低鱼粉饲料对鱼体健康及可持续健康养殖意义重大。
2.研究成果转化和推广,带动企业发展实现产业扶贫
养殖动物健康与安全团队扎根国家农业产业,深度参与国家和省市的农业产业技术体系。国家生猪产业技术体系重大专项服务于全国96个核心育种场,辐射全国7亿头生猪的生产和销售;国家虾蟹产业技术体系包括全国58个产业先进单位。产值上万亿元,培训人数三万余人。
在水产动物研究成果转化方面,推广示范了一批技术成果。(1)病原的检测技术:针对多种鱼虾蟹病原的检测技术,已经在全国20多家国家和省农业重点龙头企业进行广泛应用。(2)白斑综合症生物防控技术:已作为农业农村部渔业管理局主推技术,在全国对虾养殖主产区推广应用。依托该技术已经建立鱼虾混养技术,在全国应用面积超过多万亩,白斑综合症发病率从50%降低至3-5%。(3)生态防控技术:农业农村部渔业管理局、全国水产技术推广总站将对虾肝胰腺坏死症生态防控技术编辑成册并在全国范围内发行5万多册,进行广泛使用。(4)鳜传染性脾肾坏死病*疫苗:在广东、江苏、浙江、辽宁、湖北等省开展了疫苗的中试应用,效果显著。(5)抗病新品种:与企业深度合作选育的5个水产新品种得到广泛推广养殖。这些技术的集成与推广产生了显著的经济和社会效益。
3.推动产学研基地建设
养殖动物健康与安全团队一贯强调“产学研一体化”,联合农业龙头企业积极推动产学研基地建设,包括温氏集团、广东冠利达生物有限公司、广东渔跃生物技术有限公司等,为动物学教学提供理想场所,为科研人员在健康养殖的理论提升和验证提供了实践的沃土,为发展绿色、健康和生态养殖提供了可靠的技术支撑。
4.加强国际合作交流与提升国际影响
养殖动物健康与安全团队积极响应我国的国际科技战略,“中国—东盟海水养殖技术联合研究与推广中心”作为我国外交部和财*部“中国—东盟海上合作基金”第一批项目,何建国教授作为该项目的首席科学家,组建了“中国—东盟海水养殖技术协作网”;开展联合研究与技术转移24项次,在泰国、马来西亚、越南、印度尼西亚建立了8个海水养殖技术转移与示范基地(中心),构建了较为系统对虾、藻类和鱼类三大支柱产业的现代海水养殖技术体系,促进了产业科技的发展;在不同国家进行技术培训9次,培训对象包括东盟及非洲、南美等其他发展中国家的*府人员、青年学者、技术人员和大学生等共人。项目在中国举办了11次面向东盟等“一带一路”沿线国家为主的海水养殖产业相关国际会议和论坛,提高我国与东盟国家在*府、科研机构、行业协会、企业及民间层次上对海水养殖产业发展的共识,有效地促进双方或多方合作,提高我国在海水养殖领域国际影响力。参会人员包括*府间国际组织、中国和东盟*府部门代表、区域国际组织,以及东盟科学家和教育家、企业代表、民间代表等,参会人员超过人次。何建国教授在东盟项目的杰出表现,于年在曼谷举办的亚洲水产研讨会中,获大会颁发水产领域杰出贡献奖。
三、团队部分成员
1.团队负责人
何建国教授
方向三生态化智能化养殖理论与模式召集人,国家虾蟹产业技术体系首席科学家,广东省动物学会理事长,中国-东盟海上合作基金“中国-东盟海水养殖技术联合研究与推广中心”首席科学家,曾获国家自然科学基金杰出青年基金资助,入选“新世纪百千万人才工程”国家级人选。近年来,主持了科技部国家科技支撑计划、国家“”计划、国家重点基础研究发展计划(计划)、中国-东盟海上合作基金、国家自然科学基金等国家和省部委的科研项目50余项。培育了具有抗病性能的新品种2个,鳜传染性脾肾坏死病*获得一类国家新兽药注册证书。代表性成果:(1)流行病学研究:对多种鱼虾病*的宿主范围、传染源、感染途径、传播途径、致病性与理化因子关系,建立了流行病学模型。(2)致病机制研究:针对多种鱼虾病*与宿主相互作用的机制、免疫逃逸机制、先天性免疫调控病*复制机制的研究。(3)水产资源与健康养殖方面:提出了病因确定的微生态科赫氏法则,揭示了鱼虾混养防控白斑综合症的生态学机制,揭示了肝胰腺坏死症的生态学发生机制。(4)生态防控技术的应用:围绕对虾白斑综合症建立了7套有效的生物防控技术,建立了对虾肝胰腺坏死症生态防控技术。
2.团队召集人
陈瑶生教授
方向一重要经济性状的遗传基础召集人,国家生猪产业技术体系首席科学家,全国生猪改良计划专家组组长,全国生猪标准化养殖专家组组长,中国畜牧兽医学会遗传育种学分会副理事长,国家畜禽遗传资源委员会猪专业委员会委员,全国畜牧业标准化技术委员会委员,广东省生猪改良繁育工程技术研究开发中心主任,现代农业生物技术研究院院长。年被遴选为农业部跨世纪学术带头人以及“神农计划”培养对象,0年获教育部跨世纪优秀人才,并获国务院*府特殊津贴,4年入选首批新世纪“百千万人才工程”国家级人选。
先后主持了国家自然科学基金重点项目、课题、国家科技攻关、国家公益性行业专项、国家生猪产业技术体系建设、农业部重大专项等科技计划项目研究,近年来获广东省科技进步一等奖2项,二等奖1项,教育部科技进步二等奖1项等,主持培育国家畜禽新品种(配套系)2个,获授权发明专利8项,研制标准2项,发表研究论文多篇,其中SCI论文80多篇。已培养博士后8名、博士生50多名、硕士生80多名。
曹永长教授
方向二病害低抗无抗控制理论与技术召集人,中国畜牧兽医学会禽病学分会副理事长、广东温氏研究院理事长,农业部兽药评审专家、动物微生态学分会副理事长、广东省畜牧兽医学会副理事长,广东省农业突发公共事件应急管理专家、PLOSONE杂志学术编辑(AE)、《病*学报》编委。先后承担国家重点研发计划课题1项、课题3项、国家公益性行业科技专项2项、国家自然科学基金重点项目等。发表SCI论文60多篇,获授权专利17件。获得国家科技进步二等奖1项、省部级科技二等奖1项、三等奖4项。
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