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中国“克隆羊之父”张涌--杨凌示范区管委会

中国“克隆羊之父”张涌--杨凌示范区管委会

西北农林科技大学张涌教授是国家级“有突出贡献专家”,“做出突出贡献的中国博士学位获得者”,国家“百千万人才工程”入选者,先后主持国家“863”项目、国家攻关项目、国家自然科学基金重点项目等十多项。获得部省级科技进步奖5项,中国青年科技奖、霍英东青年教师奖、中华农业科教奖农业科研奖各一项。2000年培育成功“世界首批体细胞克隆山羊”,为我国动物体细胞克隆技术做出了巨大贡献。他培养了博士后11名,博士102名、硕士196名,促进了我国畜牧兽医的学科发展。

★天道酬勤不索何获

1956年3月,张涌出生于内蒙古边陲的和林格尔县。1981年,他从内蒙古农牧学院兽医系毕业留校任助教。1984年考进西农大读研,接着又读了博士。

张涌一直专注于哺乳动物培育生物工程的理论及技术研究。读硕士期间,他负责完成的“小鼠胚胎分割方法及同卵双生试验”被誉为开创我国哺乳动物胚胎分割成功先例;随后,他负责完成的“山羊胚胎分割及同卵双生试验”,被同行专家鉴定为具有国际先进水平的优秀科研成果。

胚胎分割对现在的硕士生来说,是一个很简单的实验,因为可以使用先进的仪器,但在以前则属于很前沿的一项研究。最具挑战性的地方在于,胚胎要手工分割。张涌与此相关的硕士论文获得了陕西省科技进步一等奖。

1990年,张涌成功培育出了世界上首批7头胚胎克隆山羊;1995年,他利用胚胎核移植,去掉卵细胞的细胞核,植入另一受精卵的胚胎核,克隆出45只山羊,形成了当时世界上最大的一群胚胎克隆动物群体。张涌因而被誉为“中国克隆羊之父”。

2000年6月,随着元元和阳阳的相继出生,张涌终于登上世界动物克隆技术的制高点。

2001年8月8日,克隆羊阳阳成功诞生了一对龙凤胎——“欢欢”和“庆庆”,其父亲系世界首批胚胎克隆安哥拉山羊,证明体细胞克隆羊、胚胎克隆羊与普通羊一样具有自然生殖繁衍的功能,这在世界尚属首例。几年后,阳阳已是五代同堂了。

从1987年到2018年,胚胎工程教师团队的核心人物张涌教授几乎没有一天离开过自己的工作岗位。如果没有特殊情况,张涌一般早晨早早来上班,中午下班之后在餐厅吃饭,然后回到办公室,在办公室的小床上小憩一会儿。下午接着上班,直到晚上10点才回家。忙的时候,他会在办公室工作到深夜甚至凌晨。有一次学院开会,张涌在会上说:“作为老师要有敬业精神,8小时之内出不了科学家。如果每天仅工作8小时,是做不出大成果的。”张涌这样说,也这样做。日复一日,年复一年,他几十年如一日地用敬业精神谱写着他对科学的热爱和追求。

★扎根杨凌心怀世界

“张涌始终告诫我们,科学是没有国界的,但是科学家是有国界的。做科研,一定要有心怀祖国,放眼世界的雄心,要去追逐领域内的前沿。但同时作为一个西农人,要牢记我们的事业在中国,我们的工作是解决农民问题。他经常引用钱学森博士的一句话来鼓励我们:‘外国人能干的,中国人为什么不能干’”。

2000年,张涌教授领导的研究小组获得了世界首例克隆山羊“元元”和“阳阳”,国内许多高校和研究单位以高薪聘请或者以优秀人才进行引进,但是他从不动摇,扎根杨陵,胸怀社稷,为我国西部的畜牧业发展挥洒热血。

对待科研工作,张涌始终看到的都不只是眼前效益,而关注整个研究、产出和推广过程中的方方面面,对待科研成果的后续安全问题更是尽职尽责。在生产转基因牛的过程中,无论是电转染还是重建的脂质体转染,牛的成纤维细胞转染效率都很低,因此有学生建议用慢病毒包装的方法来提高效率,对此张涌极力反对。他说,做转基因动物最重要的就是生物安全,这关系到整个国家和全体人民的共同利益。用病毒包装,安全性就没有保障,整合到基因组中的病毒会不会产生新的安全隐患很难说,我们改良的奶牛是要准备推广出去的,转基因奶牛安不安全,有没有安全隐患在里面,这些都需要我们去认真考虑。

★潜心科研化茧成蝶

牛羊业约占我国畜牧业总产值的1/4,是节粮型畜牧业。发展牛羊业对保障畜产品有效供给、缓解粮食供求矛盾具有重大战略意义。但牛羊良种覆盖率低、顶级良种匮乏和种质创新能力不足成为制约我国牛羊业发展的瓶颈。张涌带领团队开展了长达35年的研究,在牛羊胚胎工程、克隆技术、基因编辑抗病育种等方面取得系列重要成果。

张涌团队阐释了牛羊胚胎发生、发育和胚细胞分化、主要器官形成的规律,为胚胎工程的发展提供了理论支撑;解决了牛羊胚胎和性控胚胎移植成功率低、性控精液体外受精率低、体外受精胚母系遗传背景不清和良种胚胎体外扩增等关键技术问题,建立了良种牛羊胚胎规模化生产技术体系,推广牛羊良种胚胎6.8万多枚,带动了胚胎工程的产业化。

张涌在我国最早开展克隆牛羊的研究,2000年获得成年耳细胞克隆山羊,之后获得耳细胞克隆牛。针对克隆效率低的国际难题,他发掘了体细胞克隆胚活力差的成因,发明了优质供核体细胞制备方法、提高克隆胚活力的表观修饰方法和体外培养方法,创立了牛羊高效克隆技术,克隆了一批顶级种牛和种羊,大规模推广了克隆牛羊的胚胎和冻精,将牛羊克隆技术推进到应用水平。

针对基因编辑技术易在牛羊非靶位点引发突变的问题,张涌发明了只对DNA进行单链切割的牛羊基因编辑技术,有效规避了非预定突变;建立了目的基因发掘与评价方法、基因编辑安全位点筛选方法,从源头上确保了基因编辑的安全性;创立了基因编辑牛羊高效培育技术,解决了提高基因编辑牛羊研制效率和安全性的关键问题,率先创制了牛羊抗病育种新材料8种,为培育抗病新品种、抢占家畜基因编辑育种的制高点提供了新技术和育种新材料,确立了我国在牛羊抗病育种领域的国际领先地位。

他主持获得国家技术发明奖二等奖1项、省部级奖一等奖3项,获得并应用发明专利23项,在GENOMEBIOL、NATCOMMUN和PNAS等刊物发表论文356篇,得到德国科学院院士等国际著名专家的高度评价。通过技术应用和胚胎、冻精推广,为解决制约我国牛羊业发展的瓶颈问题做出了贡献,对推动我国优质高效牛羊业的发展发挥了重要引领作用,产生了显著的经济和社会效益。

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