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《科学时报·创新的脚步》特刊介绍水生所
作者: 张晓良 | 2005-07-21 | 浏览量:

  1998年中国科学院正式启动国家知识创新工程试点至今已7年,为集中展示各创新试点单元所取得的辉煌成就,《科学时报》自2005年6月起陆续推出《创新的脚步》特刊。7月20日C1版《创新的脚步》特刊专版介绍《高举环境保护旗帜  引领渔业发展潮流——记不断创新发展的中国科学院水生生物研究所》。

       高举环境保护旗帜  引领渔业发展潮流

   

         ——记不断创新发展的中国科学院水生生物研究所 

    

  2001年7月,水生生物研究所(以下简称水生所)进入中国科学院知识创新工程二期试点,标志着这个已有71年历史的研究所进入了一个新的发展时期。

  4年来,围绕试点工作目标,水生所全体职工坚持解放思想,开拓创新,扎实工作,积极面向国家需求和国际科学前沿,辛勤探索水生生物生命现象和规律,努力寻求保护健康水环境和发展淡水渔业的理论和技术。创新工作取得了重大进展,已高质量完成或超额完成大部分创新目标,整体发展态势良好,为三期创新打下了坚实基础。

       一、科技创新谱新篇 

  ——面向国家重大需求,承担国家重大科研项目的能力不断提升

       进入创新工程试点以来,科研立项的竞争能力明显增强,科研项目的层次越来越高。面向国家重大需求,面向世界科学发展前沿,在淡水生态与环境方向主持了“湖泊富营养化过程与蓝藻水华暴发机理研究”973项目(2002年启动,首席科学家刘永定研究员),在渔业生物技术方向主持了 “重要养殖鱼类品种改良的遗传和发育基础研究” 973项目(2004年启动,首席科学家桂建芳研究员),在城市水环境治理方面主持了一项863重大专项“受污染城市水体修复技术与工程示范”( 2003年启动,首席科学家吴振斌研究员),在大型水利工程对水生态环境的影响方面主持了一项国家自然科学基金重大项目“大型水利工程对长江流域重要生物资源的长期生态学效应”( 2004年启动,首席科学家常剑波研究员)。另外还主持了几十项包括来源于973、863、国家科技攻关、国家自然科学基金重点和重大研究计划、国务院三峡建设委员会等国家级重大课题。

  ——重大科研成果开始出现,产生了巨大的经济和社会效益

       通过创新研究实践,一批在理论上有重大突破或在应用上有广阔前景的研究成果已经形成。

  2001年获湖北省科技进步奖一等奖“湖群规模化养殖技术”,研究推广了大水面高效养殖模式,开发了名、特、优养殖对象,极大地增加了水产品收入占农民收入的比重,促进了湖北省以及全国水产业的发展。

  2002年获湖北省科技进步奖二等奖的“热带、亚热带区域水质改善、回用与水生态系重建生物工艺学对策研究”,依据生态学原理,将垂直流构建的人工湿地用于中小城市污水的综合治理,在水环境污染治理方面有广阔的应用前景。

  2003年获湖北省自然科学奖一等奖的“银鲫两种生殖方式的遗传基础及其育种意义”,首次以确凿的分子遗传证据证明银鲫存在雌核生殖和两性生殖两种不同的生殖方式,并阐明了其遗传基础,取得了一系列的新发现和新认识,发表的论文广为引用,并收入国际知名专著。

  2003年获湖北省科技进步奖一等奖的“异育银鲫营养、饲料与投喂技术”,根据鱼类能量学研究结果,研制出高效、无公害、无污染营养饲料,建立了异育银鲫的合理投喂模式,具有明显的环境和经济效益。

  2004年获湖北省自然科学奖二等奖的“重要水产动物病毒病原的鉴定及致病机理研究”,在建立和筛选到一批用于病毒增殖的水产动物细胞的基础上,从患病的鳖、蛙、鳜鱼和牙鲆的组织中分别分离到相应的病毒病原,并对这些病毒的病原性质、理化特性、分子结构、致病机理及其免疫应答等多方面进行了系统研究。

  2004年获总装备部全军武器装备科技进步二等奖的“空间飞行环境的生物学效应研究”,发现重复再搭载仍然会导致性状分离等新的空间生物学效应,发现质膜、钙离子、细胞储存产物(甘油)共同作用于重力感受、传导和响应的实验证据,设计并生产出进行空间生物学研究的通用生物培养箱。

  2005年已通过国家科技进步奖二审答辩的重大成果“长江中、下游湖泊群渔业资源调控及高效优质模式”,采用生物操纵和生态对策原理,系统探讨了湖泊无公害渔业的可行途径及主要工艺,提出了湖泊小型鱼类、食鱼鱼类生产力动态估算方法,建立了湖泊鳜鱼规模化养殖、河蟹生态养殖和团头鲂增殖等技术,2000~2004年在长江中下游600多万亩湖泊推广,增加产值超过20.5亿元。

  这些成果有的解决了我国面临的淡水养殖与水环境保护的矛盾问题,有的推动了渔业生物技术的进步和发展,有的解决了我国城市受损生态系统恢复和重建的技术难题。

  此外,有些基础研究项目,如转基因鱼的生态安全研究、获得美国NSF资助的“Tree of Life”和“Deepfin”项目、长江江豚迁地保护与饲养繁殖项目、蓝藻水华的控制与藻毒素生态安全研究等,得到国内外同行的积极肯定,为三期创新重大成果的产生打下了坚实基础;有些水环境示范工程项目,如滇池蓝藻水华控制示范工程,武汉新区水专项示范工程等,已在全国产生了重大影响;针对水环境和水生生物保护的重大建议引起了国家领导人的高度重视,并被相关政府部门采纳;长江江豚迁地保护与饲养繁殖取得重大进展,2005年7月5日,世界首例人工饲养条件下长江江豚在水生所诞生;培育出了转“全鱼”生长激素基因鲤鱼和三倍体“863吉鲤”两个新品种;培育的鱼类品种支持地方政府组建了国家良种场,形成了巨大的社会经济效益。

  ——发表论著的数量和质量明显提升,形成了重要的科学影响

       2001-2004年共发表SCI收录论文348篇,年均87篇,是“九五”期间发表SCI收录论文年均29篇(共145篇)的3倍。据中国科技论文统计与分析课题组统计,水生所2003年发表SCI论文成绩突出,在按全国各学科(分为数学、物理、化学、天文、地学、生物、医学、农学、材料科学、环境科学10个学科)排序前20名机构中,水生所分别在生物学、农学和环境科学这三大学科中均榜上有名。

  近年来,水生所已有相当多的论文在国际顶尖级杂志上发表,科学影响力不断增强。

  2004年发表在《PNAS》上的论文以青鳉鱼(medaka fish)为模式材料,成功地建立了长期培养的正常精原细胞系,发现该精原细胞系能在培养皿里形成可游动的精子。

  2004年发表在《Dev. Biol.》上的论文首次从银鲫卵子中鉴定纯化出一个新的参与卵质转位的C-型凝集素,并发现该凝集素在受精过程中发生了磷酸化,并认为这种磷酸化修饰可能是启动胚胎发育一个关键的分子开关。

  2004年发表在国际病毒学领域顶尖级刊物《J. Virol.》上的论文成功破译了牙鲆淋巴囊肿病毒中国株(LCDV-C)的遗传密码,发现该病毒株的基因组比已报道的其他脊椎动物淋巴囊肿病毒大得多,且其基因组成差异显著,表明LCDV-C可能是一个淋巴囊肿病毒新种,也意味着分布在世界各地区感染不同鱼类的淋巴囊肿病毒具有高度的遗传异质性。

  2004年发表在《Mol. Biol. Evol.》上的论文,已从鲫鱼三个亚种(银鲫、彩鲫和白鲫)的肝脏组织中鉴定出10个转铁蛋白等位基因,在序列比对的基础上,成功地将蛋白多态现象与动物生活的地理和生态环境条件联系起来,进而从分子水平阐释了鲫鱼转铁蛋白多态性的分子基础和独特的进化规律;

  2004年发表在《Environ. Pollut.》上的论文首次研究了水华蓝藻的次生代谢产物-藻毒素在鲢体内的分布和清去规律,发现鲢可能存在某种机制可活跃地降解微囊藻毒素 MC-LR并阻止其穿过肠壁,表明鲢可用来清除富营养水体中的藻毒素污染。

  2004年发表于《Wetland》上的论文报道了利用复合垂直流人工湿地去除水体中酞酸酯邻苯二甲酸二丁酯(DBP)污染具有很好的净化效果,表明该类型复合垂直流人工湿地对去除水体中的酞酸酯污染具有很大的潜力。

  2005年发表在《Biol. Repro.》上的论文将转基因鲤鱼细胞核注射入金鱼去核卵获得7尾属间克隆转基因鱼,发现源于受体金鱼的线粒体基因组随着克隆胚的发育进程逐渐消失,且受体卵质因子控制克隆胚的体节发育,并持续影响到克隆鱼的脊椎骨数目,受到包括美国Science News, The Scientist等国内外知名科学媒体的采访,并作了专题报道。

  同时,还主持编写出版著作13本,获授权专利26项。

  ——科研工作受到国家领导人关注,积极为国家决策提出建议

       朱镕基总理、李岚清副总理先后曾就“建议开展我国有毒化学品污染及环境安全问题研究”(水生所专家参与)、“水生所专家揭开武汉东湖蓝藻水华消失之谜” 做出批示。全国人大常委会邹家华副委员长、蒋正华副委员长,国家环保总局和科技部的多位领导都到水生所及水生所云南省滇池工作站视察。“滇池蓝藻水华污染控制技术研究”2004年通过验收后,路甬祥院长给发来贺信。在长期进行长江鱼类生态研究基础上由曹文宣院士提出的《建立赤水河长江上游特有鱼类自然保护区》的报告已得到国务院批准,正在组建长达1000多公里的长江上游特有珍稀鱼类自然保护区。

  ——国际合作与交流频繁

       国际合作渠道不断拓宽。仅2004年就成功主办了“水环境保护与水污染治理国际培训班”、“第十二届国际河流与湖泊环境会议”、“中国科学院鱼类遗传及发育生物学国际研讨会”、“白鱀豚和长江江豚保护国际学术讨论会”、“中法鱼类发育生物学与病害研讨会”、“中德有毒水华蓝藻生物学研讨会”等多次国际学术会议,有几百名国际知名教授和正在求学深造的年轻学子前来访问或参与合作研究。同时派出65人次参加国际学术会议、合作研究等。国际合作的形式也发生了深刻的变化,由我所研究人员出国接受培训、攻读学位或作博士后研究到外国人来我所接受培训、攻读学位或作博士后研究。

  ——多种形式开展院地合作和促进科技成果转化

       2004年10月挂靠水生所的“国家淡水渔业工程技术研究中心(武汉)”通过科技部的验收。2004年7月水生所主持,其他大学、研究所和企业合办的“湖北省水体生态工程技术研究中心”经湖北省科技厅批准成立。2005年5月,水生所主持,其他大学、研究所和企业合办的“武汉城市水环境生态工程技术研究中心”经武汉市科技局批准成立。2002年 4月,以水环境工程研究成果等无形资产参股(43%)组建了“武汉中科水生水环境工程有限公司”,2002年9月,以葛仙米为主要生物技术产品参股(20%股份)组建了“武汉藻龙生物工程有限公司”。还与北京海洋馆、重庆市万州区、杭州市萧山区、安徽省铜陵市、安徽省六安市、江苏省洪泽县、湖北省石首市等地区签订了科技合作协议。

  ——国家重点实验室运行良好

       继1996年淡水生态与生物技术国家重点实验室被评为优秀类国家重点实验室后,2001年该实验室又被评为优秀类国家重点实验室。根据实验室发展的需要,实验室先后于2001年和2003年投入总计700多万元对实验室仪器设备进行更新改造,并于2003年增设“藻类生物技术学科组”,实验室固定人员由25人增加到34人。2004年科技部授予该实验室主任桂建芳研究员“国家重点实验室计划先进个人”称号,并授予该实验室“国家重点实验室计划先进集体”称号。

  二、人才培养展新貌 

  ——建立精干高质创新人才队伍

       坚持在创新实践中识别人才、在创新活动中培育人才、在创新事业中凝聚人才的人才观,创新人才队伍得到快速发展,优秀人才脱颖而出。2001年以来引进国内外杰出人才4人,新聘45岁以下研究员16人,新增省部级有突出贡献中青年专家3人,国家政府特殊津贴专家3人,湖北省政府专项津贴专家3人,获国家杰出青年基金资助者3人,2位青年科学家入选新世纪百千万人才工程国家级人选,1位青年科学家获湖北省劳动模范荣誉,先后有40多位高级访问学者到水生所合作研究,进站博士后20 人。目前,一支年龄结构合理、知识结构优化、业务水平高超的高素质人才队伍已经形成。

  ——扩大招生培养科研新生力量 

  2001年招收研究生87名,2002年招收研究生107名,2003年招生118名,2004年招生138名。目前在学研究生342人,其中博士生179人,硕士生163人。2000年新增了环境科学博士学位点和动物学硕士学位点。2004年新增海洋生物学博士学位点(与汕头大学联合)。主编出版中国科学院研究生教学丛书《高级水生生物学》和《发育生物学》。

  2003年被院研究生院评为招生先进单位。4年来有2位导师获院优秀指导教师称号,2人获中科院院长奖学金特别奖,2人获优秀奖,30人获中科院地奥奖学金等各类奖学金。

   三、三期创新现活力 

  2004年以来,水生所先后召开了学术委员会会议和多次由全体研究员和中层管理干部参加的工作研讨会,主要针对中国的水环境保护和渔业可持续发展这两个重大的国家需求和国际科学发展趋势,根据水生所处在长江生命网络中心位置的地域优势,提出进一步的发展思路,研讨制订了水生所中长期发展规划,提出了新建水环境与人类健康研究中心的战略设想。

  中长期规划的总体目标是研究所整体达到国际先进水平,部分领域处于国际领先地位。若干学科组成为国际知名的研究群体,形成代表国家最高水平的、在国际上有地位的科学家群体,成为水生生物学领域科技创新高级人才培养基地和高效运行的、开放的、具有国际水平的水生生物学知识创新中心。

  三期创新方案的思路是:

  ——发挥水生所优势,练好内功,为现代农业、生态与环境、资源与海洋、人口与健康创新基地建设做出贡献,为国家科技创新作出贡献;

  ——新建水环境与人类健康研究中心,进一步揭示水环境因子影响水生生物和人类健康的分子机制;

  ——启动首席研究员制度,组建5-8个创新团队或优势学科群,积极投自身院创新基地建设,催生重大成果的产出;

  ——建立人才引进和退出的系统机制,形成40-45个学科组;

  ——进一步加强分子生物学技术平台、生态学技术平台和水生生物保护研究技术平台建设;

  ——积极与大学、企业等联合,共建研究机构和研发基地;

  ——加强管理体制和规章制度建设,以法治所,以德兴所。

  三期创新将在二期创新取得丰富成果的基础上,进一步凝练科学目标,通过研究平台的建设,展现水生所的科研活力。在水生生物资源保护方向,继续保持领先地位,在长江鱼类资源保护和生态系统重建中发挥主导作用;淡水生态方向将在水生生物与水环境的相互作用机制,水生态系统的演化方面做出重大理论创新;在渔业生物技术方向,提供基于功能基因育种的理论基础和技术保证,为渔业的拓展战略做出实质性重大贡献;水环境工程方向将在水污染的生物整治和受损生态系统的恢复与重建方面形成一系列重大原创性成果和技术突破;水环境与人类健康方向将重点揭示水环境因子影响水生生物和人类健康的分子机理,探索保障人类健康与环境安全的对策。

  总之,水环境保护和渔业可持续发展是关系国计民生的重大问题,急切的国家需求是挑战也是机遇,求真的热情和使命是科学家攀登科学高峰的动力,水生所将为人与自然的和谐、水环境健康和渔业可持续发展作出我们的创新贡献,同时也在创新中不断发展壮大,成长为世界著名的研究机构!

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