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魚類遺傳改良的追夢人

 

圖①董在杰在寧夏指導福瑞鯉示范養殖。

 

圖②董在杰在尼泊爾指導魚類改良項目。

 

圖③董在杰指導非洲學員培育羅非魚。

中國水產科學院淡水漁業研究中心

“國以農為本,糧以種為先。”優良品種對種植業、畜牧業以及水產養殖業生產力的提升至關重要。1989年,董在杰從南京大學畢業進入淡水漁業研究中心工作,懷揣著水產種業的中國水產科學研究院夢想開始了魚類遺傳改良的科研之路。經過26年的探索和創新,董在杰作為主要完成人之一,成功培育出兩個水產養殖新品種福瑞鯉、吉富羅非魚“中威1號”,榮獲國家科技進步獎二等獎2項,省、部級獎勵6項。董在杰還被遴選為國家大宗淡水魚產業技術體系崗位科學家,并入選“全國農業科研杰出人才及其創新團隊”。

讀不舍手 求學開啟科研之旅

學生時代的董在杰性格靦腆,細致沉靜。從小學起,他就喜歡刻剪紙,越是細密復雜的圖案越是有興趣,有時能花一天時間去琢磨;大學時期,董在杰選擇了動物學專業,或許正是幼時喜好的影響,使他耐得住性子、沉得下心思專心做學問,搞實驗;大三時,董在杰完成了所有必修學分,被南京大學推薦至中國科學院上海細胞所開展工作實習一年。在那里,董在杰不僅圓滿完成了本科畢業論文和各項實習任務,更篤定了自己熱愛科研、志在科研的決心。

到中國水產科學研究院淡水漁業研究中心后,董在杰進入了夏德全先生領銜的生物技術研究室。跟隨夏德全先生開展863轉基因魚項目研究時,董在杰每天的任務是給魚注射催產素。為了確保上午8點到下午2點間每間隔一個小時就有一批新鮮的魚卵供實驗使用,董在杰每天上午為老師做實驗助手,下午去試驗池塘拉網選親魚,夜里給魚注射催產素。虛心請教加上潛心琢磨和刻苦努力,讓董在杰這個之前從未接觸過水產的人能夠精確控制魚的產卵時間,確保轉基因實驗的魚卵新鮮、優質。高強度的實驗任務讓當時的董在杰覺得,睡覺是奢侈的夢想。至今,他還清楚地記得,一天下午在試驗基地趁著等魚塘抽水的間隙,自己居然躺在魚塘邊的泥埂上不知不覺地睡著了。恍惚間,聽到一聲“拉網了”,他會下意識地立刻跳起來,跑到池塘邊拉網、選魚。

每年實地試驗結束后,董在杰回家的第一件事就是睡覺。對此,家人也早已習慣,總讓他踏踏實實睡個夠。因為他們知道,科研雖辛苦,但是董在杰的追求。

繼往開來創新開拓選育良方

在開展魚類改良研究的過程中,董在杰深深地體會到:常規的育種方法周期長、進展慢,而分子遺傳學手段目前仍處于研究、累積的階段,還未能應用到育種實踐中。探索出一種高效準確的選育方法,成為董在杰心里暗暗努力的方向。

開展“亞洲鯉科魚類的遺傳改良”研究時,董在杰首次接觸到數量遺傳學BLUP分析與家系選育相結合的綜合選育方法。當時,董在杰意識到這是較為先進、實用、有效的育種技術。雖然是借鑒畜禽的育種方法,但由于畜禽和水產動物在育種的某些環節上存在著較大差異,建立起一套屬于水產動物特有的實驗方法是迫切需要。

董在杰立刻召集團隊成員一起攻關討論。采用電子標記對魚進行個體識別是這項選育技術中的關鍵步驟之一,可是標記打在哪里?怎么打?按照國外技術人員的介紹,標記需要注射在魚的背部肌肉,但董在杰在實際操作發現標記芯片很難進入魚背部的狹小空間。思來想去,董在杰做了一個大膽的決定:“打腹腔!”“早期培育是育種過程的關鍵環節,必須搶占黃金時間,將環境對魚的干擾降至最低。”達成這一共識后,董在杰和團隊成員立下了軍令狀——用兩天時間完成5000條魚標記實驗!這與當時7天時間標記2000條魚的檢索結果相比,幾乎成了不可能完成的任務。36個小時,2160分鐘,129600秒……龐大的工作量讓董在杰們不得不以分秒來計算時間。為了盡可能降低打電子標記對魚內臟的傷害,保證實驗進程,董在杰決定一個人親手完成5000條魚的標記。他屏氣凝神握住針尖,剛扎進魚的肚皮就立刻保留分寸,緊接著一個180度的轉手調轉針頭緊貼魚的腹壁,推進標記。一起一落,每次作業都是與時間的較量。最終,董在杰及做輔助工作的團隊成員們做到了!一天半的時間,5000次作業,平均每次標記用時30秒,董在杰們實現了!

希望就在前方,只要堅持一定會有突破。一代,兩代,三代……終于,董在杰及其團隊成員建立了一套集家系選育、數量遺傳學BLUP分析、PIT個體標記、丁香油麻醉等技術于一體的快速、高效的魚類綜合選育方法。通過這套技術,選育群體經過23代綜合選育后即可達到常規選育方法56代才能達到的效果。正是運用這一綜合選育方法,董在杰及其團隊于2010年和2014年培育成功了福瑞鯉和吉富羅非魚“中威1號”。

甘于奉獻深耕鋪起富民道路

科研成果唯有服務于產業才能體現其真正的價值。為了使福瑞鯉、吉富羅非魚“中威1號”這兩個新品種盡快得到大面積推廣應用,促進漁業增效、漁民增收,董在杰一邊帶領科研團隊增加苗種供應量,一邊借助國家大宗淡水魚產業技術體系的平臺,與各地省級魚類良種場、通威集團等合作,在全國鯉、羅非魚主產區建立擴繁基地,指導他們開展苗種繁育,并通過他們輻射帶動周邊的養殖戶。

董在杰西行新疆,北上內蒙,南下云貴,足跡踏遍了養殖主產區。在河南開封推廣福瑞鯉時,幾位老鄉聽了董在杰的介紹仍然將信將疑,遲疑許久問道:“董老師,能給董在杰們看看福瑞鯉長啥樣不?”董在杰立刻打開隨身的電腦,翻出照片向他們講解具體優勢:“長體型,紅尾巴,漂亮,這個鯉漂亮”。打消了對福瑞鯉的外形顧慮,老鄉們紛紛要求學習福瑞鯉養殖技術,董在杰親自授課培訓,引導他們養殖良種。等到第一批成魚出塘的時候,他又返回開封收集第一手資料以備參考。

7月的開封驕陽似火、酷熱難耐。老鄉們一見到董在杰就緊緊握住了他的手表示歡迎,“董老師您可來了,快跟董在杰去魚塘里看看,您這魚好養!好養!”蹲坐在池塘邊,董在杰一邊詢問鄉親們這一季的養殖情況,一邊將他們的疑問、需求一一記錄下來,逐個解答。盡管皮膚被曬得黝黑,衣衫被汗水浸透,但董在杰看到老鄉們臉上的笑容時,心中那種幸福感難以言表。

為了讓更多的養殖戶掌握兩個新品種的繁育和養殖技術,董在杰累計舉辦技術培訓班40多期,培訓技術人員及農民超過3000多人次。從最初寥寥數人參與養殖示范,到如今魚忙季節訂購電話忙不停歇,福瑞鯉、吉富羅非魚“中威1號”走向市場的腳步,讓董在杰徹底打消了起初的擔心和困惑。目前,僅福瑞鯉一個品種就已在20個省、市進行了推廣,累計推廣面積超過75萬畝,新增產值6.47億元。

技術援外服務世界漁業發展

漁業可持續發展關乎糧食安全,水產育種業創新意義重大。作為聯合國糧農組織項目顧問,董在杰深知發展中國家尤其是欠發達地區的漁業生產亟待先進知識、技術的傳播和指導。為幫助部分發展中國家發展水產養殖業,董在杰還作為授課教師,為單位承擔的國家援外項目培訓班學員上課,帶領他們到漁場生產實習,把最新的科研成果與他們分享。10多年來,累計培訓外國學員900多人,其中有許多人直到現在還與董在杰保持著聯系。

董在杰先后9次執行援外技術服務任務。在朝鮮指導羅非魚生產和越冬;在尼泊爾考察鯉科魚類的種質資源及指導改良計劃;赴南非指導魚類苗種場建設……受援助國家大多貧窮落后,有些地區甚至連基本的衣食住行都難以保障。

印象最深的莫過于20124月董在杰第三次赴尼泊爾擔任國際顧問期間所遭遇的高溫和山洪。地處喜馬拉雅山脈南麓的尼泊爾一年只有冬夏兩季,而4月又正是一年中最最悶熱的時候。40℃的酷熱下,董在杰們走在池塘邊皮膚被肆虐的驕陽曬得火辣辣直疼,回到沒有安裝空調的育種中心又像進了蒸籠,剛坐下討論方案便渾身被汗水浸透,幾個小時下來,都記不清衣服濕了幾遍又干了幾輪,只摸到一層薄薄的鹽霜。就在當天董在杰繼續趕往下一個育種中心時,乘坐的車輛剛剛駛過一座橋,就突然遭遇了喜馬拉雅山脈雪崩造成的山洪,一時間周圍河水泛濫、四處洶涌,遠處的村落更是被山洪淹沒一片狼藉。望著這突如其來的一切,想著執行技術援外任務的使命,那一刻董在杰的心里真是百感交集。

至今,董在杰都未曾停下腳步,每到一處都提醒自己要時刻努力,因為自己代表著中國國家科研人員的風貌,肩負著以科技助推當地漁業發展的艱巨任務。

中國鰻魚網報道

【關鍵字】:水產養殖漁業,水產人物,董在杰