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    山溝里起飛的蜜蜂蛋白質組學

    【字體:

        【團隊簡介】
        中國農業科學院蜜蜂研究所蜜蜂蛋白質組學創新團隊現有成員9人,除了首席李建科教授外,還有科研骨干5人,研究助理3人。自2005年下半年成立以來,經過10年的建設,該團隊已形成了優勢突出、特色明顯、在國內外具有較大影響的蜜蜂蛋白質組學研究方向。科研團隊以產業重大需求為出發點,深入開展蜜蜂生物學研究,近年來在蜜蜂產漿生物學、發育生物學和蜂王漿生物學功能等領域取得一系列理論突破,不但為我國蜂業可持續發展奠定了理論基礎,而且引領了蜜蜂蛋白質組學領域的國際前沿。相關研究成果在Molecular & Cellular Proteomics、Journal of Proteome Research和Journal of Proteomic等國際高水平學術期刊發表論文33篇,累計影響因子140以上。研究成果獲2013年北京市科學技術成果二等獎。與此同時,該團隊針對規模化、機械化蜜蜂現代化飼養技術,研發多項高效蜂機具并獲發明和實用專利,并在生產中顯著提高生產效率。

    山溝里的蜜蜂蛋白質組學夢

        北京植物園、櫻桃溝,北京人甚至全國許多人都知道這個風景名勝。然而并非人們都知道就在這個山溝里有一個國家級的研究所——中國農科院蜜蜂所。人們更不會了解在這個山溝里竟然還有一個團隊的學術水平引領世界的發展,它就是蜜蜂蛋白質組學創新團隊。這個團隊比起蜜蜂所的年齡要年輕近50歲,2005年5月剛剛組建的團隊是在中國農科院人才工程的資助下,引進了院“二級”杰出人才李建科教授。團隊建設的頭2年,正式職工只有李建科一人,不但科研經費極度緊張,而且“家徒四壁”,實驗條件建設要從零開始。但經過近2年的邊建設邊研究的歷程,2007年第一篇學術論文在國際期刊上發表,次年在蛋白質組學國際主流雜志“Journal of Proteome Research”發表論文。十年間,團隊成員沒有超過10人,尤其在起初的幾年里只有李建科一人帶領3-5個研究生開展工作,但在這種艱苦條件下,他們的理念是“永不言棄、勇攀蜂學研究至高點”。目前該團隊也僅有9人,但他們已在“Journal of Proteome Research”雜志發表論文14篇,其中的蜜蜂級型分化理論在線粒體和核蛋白質組水平上深入研究了調控級型分化的分子機理,2011年發表后被包括美國的Science Daily等在內的10多家外國媒體報道。2014和2015年他們首次全面深入的闡明了調控胚胎發育的關鍵代謝通路和關鍵蛋白,研究成果發表在蛋白質組學的頂級期刊Molecular Cellular Proteomics和蛋白質組學主流期刊Journal of Proteome Research上,這對蜜蜂分子遺傳改造具有重要理論貢獻。迄今為止,國際上有關蜜蜂蛋白質組學研究的論文約50%來自該科研創新團隊。在短短10年時間里,蜜蜂蛋白質組學研究團隊從無到有,已經形成了優勢突出、特色明顯、在國內外具有一定影響的科研隊伍。能在較短時間里能取得較大的科研業績,其主要原因是瞄準我國蜂業的重大技術和理論問題,在銳意創新、不懈追求、勇于探索精神的驅動下,取得了一系列原創新成果。戰略定位清晰、研究目標明確,頂層設計準確,能吃苦、肯鉆研是取得成功的關鍵要素。

    與時俱進,緊跟國際研究熱點

        科學技術不斷發展,研究領域不斷拓寬,在科學研究的道路上,落后意味著被淘汰,蛋白質組學研究也不例外。隨著時代的發展,蛋白質組學研究技術從最初的一維電泳,到雙向電泳,再到現在的不依賴電泳的液內酶解技術;研究領域也從最初的全蛋白質組研究,發展到現在的蛋白質翻譯后修飾研究,可謂是日新月異。蜜蜂蛋白質組學研究團隊緊跟科技發展步伐和國際研究熱點,運用蛋白質組學方法開展蜜蜂生物學基礎性和前瞻性研究。在早期的研究中,通過以雙向電泳技術為基礎的研究方法,該團隊揭示了我國蜂王漿高產蜜蜂的高產機理,并發現了調控蜂王漿產量的關鍵基因;闡明了調控蜜蜂胚胎、幼蟲、蛹發育的機理并發現關鍵調控基因;闡明了不同蜜蜂嗅覺分子機制。然而,雙向電泳技術本身通量低、靈敏度低的缺點隨著技術的發展日益突出,通過認真學習和大膽摸索,團體成員逐漸掌握了液內酶切和非標記定量技術,并迅速將其應用到蜂王漿功能蛋白的深度挖掘中,成功鑒定到32種新的蛋白質成分。近年來,蛋白質組學研究熱點逐漸轉向蛋白質翻譯后修飾方向,該團隊隨即展開了蜂王漿蛋白糖基化和磷酸化修飾研究,中、意蜂蜂王漿蛋白磷酸化比較研究,蜜蜂咽下腺磷酸化蛋白質組學研究。最近,又系統揭示了中、意蜂蜂王漿蛋白糖基化修飾的特征的差異,同時研究發現蜂王漿蛋白必須經糖基化修飾才具有調節血壓和抑菌等生物學功能,為蜂王漿功能成分的深入研究和利用奠定了基礎。這些科研成果的取得離不開對研究熱點的準確把握和對前沿技術的孜孜追求,為完成“躍居世界農業科技高端”的使命奠定了堅實基礎。

    瞄準產業需求,研究成果推動蜂業發展

        我國是世界上的養蜂大國,蜂群數量、養蜂從業人員、蜂產品產量和出口量均居世界前列。作為農科人,身背服務農業生產的重任,眾多的蜂農就是他們服務的對象。“要成為一名合格的蜂業科研人員,首先要成為一名合格的養蜂員”是該團隊的科研宗旨。因此,團隊里的每一個成員不僅是前瞻研究高手,同時也是養蜂專家。隨著農業現代化進程的推進,養蜂業現代化已成為促進蜂業發展必由之路。現代化蜂業生產以提高勞動效率,降低勞動強度,提高產品質量為目的,最終實現蜂農收益水平的提高。近年來他們通過實踐初步形成了以功能合理養蜂車、高效脫蜂和搖蜜系統為主的高效轉地飼養技術,極大的提高了養蜂生產效率。尤其是養蜂車的設計以房車為理念,在增加汽車安全性的基礎上,充分考慮蜜蜂生物學習性和養蜂人的生活和工作需求,配備了電視、小冰柜、空調、儲物箱、儲水箱、蜜蜂起落板、車載太陽能發電和儲電系統等生活和生產設施,極大改變蜂農生活環境,使養蜂車的功能更加合理化。此外,該團隊每年培訓蜂農1000人次以上,每年在陜西、遼寧、北京和河南等地建立示范蜂場8個以上,為履行“服務產業重大科技需求”的使命勤奮工作。
        路漫漫其修遠兮,對蜜蜂蛋白質組學創新團隊來說“打造世界一流蜜蜂蛋白質組學研究團隊”是他們持之以恒的夢想,他們將不畏艱難,在中國農科院科技創新工程的穩定支持下,站在蜂學研究的國際前沿,提高我國蜂學研究的國際影響力,推動我國蜂業的可持續發展。

     

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