新疆生物资源基因工程实验室于2002年4月成为自治区重点实验室。2005年2月通过国家重点实验室培育基地建设任务的验收。在实验室的发展中,我们紧扣新疆特色生物资源的研究需要,以“开放、流动、联合、协作”为宗旨,吸引了一批高水平的学科带头人和专业技术人才,通过对新疆特色生物资源开发,实现了服务新疆经济建设的目标。我们的体会是:
一、紧扣新疆特色生物资源,开展创新性的研究
新疆特殊的自然环境孕育了特殊的生物资源。这些生物不仅具有特殊功效成分,而且具有抗逆基因和优良性状基因。实验室通过筛选新疆抗旱、耐盐和抗冻的生物资源,开展新疆特色生物功能基因分离和开发利用的研究,克隆出新疆生物优良性状和抗逆性相关的新基因,并利用转基因技术培育适合在新疆干旱荒漠环境生长的抗逆转基因植物新品系,提高生物资源的利用率,有效地保护新疆的生态环境,促进生物资源的可持续利用,达到高效开发利用新疆特色生物资源的目的。为解决新疆葡萄越冬过程中挖沟填埋、大量消耗劳力的生产实际问题,实验室提出了从新疆荒漠抗冻昆虫中克隆获得抗冻蛋白基因、培育抗冻转基因葡萄的研究思路。该研究已经从新疆荒漠抗冻昆虫获得了一大批抗冻蛋白基因,一旦获得抗冻葡萄新品种,其将会使新疆北部地区大面积栽种的葡萄冬季不用人工挖埋,极大地降低生产成本和提高经济效益,加快新疆葡萄产业的大发展。
实验室针对新疆土壤盐渍化改良问题,研究新疆盐生植物的抗盐碱机理,探索从新疆盐生植物筛选耐盐碱功能强大的基因,并通过抗盐碱转基因植物的研究,期望培育适合在新疆盐碱地种植的农作物,促进新疆盐碱地的治理。目前利用从新疆盐生植物中发现的抗盐碱基因,已经获得了转基因的抗盐碱水稻、油菜和速生杨,这项研究对于解决新疆盐碱地利用,促进新疆盐土的农业发展具有重要的应用前景。
针对新疆草原兔尾鼠严重危害荒漠草地,影响畜牧业的发展并导致草场沙化的问题,实验室提出了利用免疫不育技术开展害鼠不育疫苗的研究项目,希望实现对草原害鼠的“计划生育”。通过克隆在新疆荒漠草地非常猖獗的草原兔尾鼠卵透明带基因,研制的免疫不育疫苗经实验动物草原兔尾鼠注射后,抗生育达到70%以上。这项生物高新技术与传统的化学毒杀方法相比,不会产生二次中毒,不会伤害有益或无害生物。
实验室还从新疆阿克苏地区新蚕三号克隆获得了抗菌肽基因,通过抗菌活性证明新疆家蚕抗菌肽具有独特的作用机理和抗菌活性,对种口腔致龋菌的抑菌作用明显,为实现抗菌肽产品的产业化奠定了理论基础。
这些研究结合新疆生态环境建设需要,服务于新疆农业和畜牧业发展,创新性明显,应用前景广阔,得到了国内外专家的认可,也使重点实验室多次得到国家和自治区各方面的科研课题资助。
二、重视科研队伍建设,科研创新结硕果
可通过多学科交叉融合的创新性研究,努力推进新疆生物资源的产业化,并在新疆生物资源领域科学研究和创新人才培养方面取得了显著的成效。
科研自主创新能力的提高源于科研人员科研素质的提高,新疆生物资源基因工程重点实验室根据学科发展需要,克服困难不断引进急需的高水平人才,2003年从美国引进王宾教授作为特聘教授,极大地促进了实验室研究水平的提高,在口蹄疫疫苗研究中取得了达到国际先进水平的研究成果。目前,新疆生物资源基因工程重点实验室是新疆惟一同时拥有自治区重点学科、博士授权点、长江特聘教授岗位和国家级重点实验室培育基地多位一体的、在新疆开展生物技术研究仪器设备最先进、研究条件最好、科学研究和人才培养水平最高的研究基地,具有本科-硕士-博士-博士后的完整人才培养体系。在新疆特殊环境下生物资源研究与开发利用方面已经成为新疆生命科学研究领域的带头学科。
新疆生物资源基因工程重点实验室承担国家和省部级科研项目的能力得到了极大地提高,2002年至2005年,重点实验室年均科研经费114万元。各项科研项目进展顺利,并取得了丰硕的成果,实验室2002年发表核心论文6篇,2005年发表核心论文25篇,是2002年的4倍,其中SCI论文4篇,影响因子最高达到3.27。同时重点实验室目前每年招收硕士研究生人数达到了40~60名,博士研究生8~15名,博士后2~3名,在新疆生物技术高级研究人才的科研能力培养方面重点实验室将发挥更大的作用。
三、以学术交流促进科研创新、合作研究……
学术交流是科研创新思维产生的重要方式,新疆生物资源基因工程重点实验室长期以来,广泛地开展学术交流,举办和参加全国或国际学术会议,选送研究人员出国进修或从事科学研究,邀请国内外科学家访问讲学,扩大与国内外研究合作,使实验室不断获得创新思维的源泉。实验室先后与浙江大学、北京农业大学、北京林业大学和上海大学建立了合作关系,并与美国阿肯色大学、韩国汉城大学联合开展研究。同时按重点实验室的管理要求,围绕研究方向和新疆科技发展需要,设置了开放基金课题,资助有志于开展新疆生物资源研究的各类科研人员。利用实验室建立的技术平台,积极创造条件扩大对外开放,通过开放基金项目吸纳自治区内外相关科研院所和高等学校的研究人员承担相关研究课题、开展协作研究。由于采取了灵活多样的开放合作关系,极大地提高了重点实验室影响力,并在提升新疆生物资源研究水平方面发挥着重要作用。2005年,新疆生物资源基因工程重点实验室共邀请国内外专家25人次,做学术报告22场,参加国内学术会议20多人次,重点实验室学术活动和学术交流取得了显著的成效。
“十一五”期间,新疆生物资源基因工程重点实验室将在新疆学科建设、人才培养、科技创新和成果转化等方面发挥更大作用,在促进新疆科技进步、经济发展等方面做出更大的贡献。