破解海洋生物基因密码，书写蓝色种业大文章！海大教授包振民获2022年度山东省科技最高奖 - 海洋生物遗传学

半岛全媒体记者 王丽平

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今年62岁的包振民院士依然保留着浓重的烟台口音，这位从事海洋生物研究40余年的“大海的儿子”，已经将海的基因深深刻入生命中。他让扇贝这一海中珍馐走入寻常百姓家，完成多种贝类基因组精细图谱，建立了水产生物分子育种平台，引领水产种业科技发展。

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在此次山东省科学技术奖励大会上，中国工程院院士、中国海洋大学海洋生命学院教授包振民获得2022年度山东省科技最高奖。

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包振民院士与团队成员在交流扇贝育种问题（摄影：刘莅）

科研精神一脉传承

两鬓花白、双目有神，一张方脸透出干练与和气。镜片下，有力的眼神透出智慧的光。“从小我的眼睛就停不住，喜欢看书获取各种信息。”包振民院士说。

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在中国海洋大学方宗熙海洋生物进化与发育研究中心内，一个个海洋生物科研难题正被攻克，这座以我国海洋生物遗传学和育种学奠基人命名的大楼，成为曾师承方宗熙教授的包振民带领学生攻克科研难题、破解海洋生物基因密码的地方。

院士的日常总逃不过一个“忙”字，几日前，包振民刚从长沙参加完智慧育种相关会议回来，之后参加了中国海洋大学的学位评定委员会会议，接下来要参加山东省科学技术奖励大会，之后还要到三亚参加全国性推进深海养殖会议……

作为中国工程院院士、中国海洋大学海洋生物遗传学与育种教育部重点实验室主任,包振民说他深感身肩重任，不敢懈怠。

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在包振民的带领下，目前中国海洋大学海水养殖动物分子育种平台已成功搭建，将为鱼、虾、贝等水产生物育种提供“一站式”解决方案，推动传统育种模式向智慧育种模式转变。

将理论与百姓生活结合

包振民于1961年出生在烟台一个普通家庭里，母亲是小学教师，工作繁忙，父亲是乡镇干部，经常被外派，聪明、成绩又好的他让父母省心不少，5岁就上了小学。

“我喜欢看书，但苦于家里书少。”后来，包振民家附近开了个小书店，营业员是位下乡知青，与包振民家很熟，所以“被放养”的他就经常到书店看书，“那里就成了我的专属‘图书馆’了。”在“图书馆”里，时间过得飞快。就这样，看书快、看书杂的他，小时候看了大量书。“到现在我也是眼睛不能闲着，就连坐出租车车上的传单我也会看看是什么内容。”包振民说，后来他发现好奇心是做科研的最好向导。

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包振民院士与团队成员在探讨扇贝育种问题（摄影：冯文波）

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1978年，包振民参加高考，成绩位列全县前茅。有着浓厚海洋情节的他，在填报志愿时毫不犹豫地选择了山东海洋学院（中国海洋大学前身）生物学专业，在这里，包振民开启了他与海洋生物近半个世纪的不解之缘。

本科期间，包振民到方宗熙教授实验室做毕业论文，“方老师研究生物遗传学，这为我在生物遗传方面打下了良好基础。”

1982年包振民本科毕业留校任助教，一步步做到讲师、副教授、教授。

读博期间，包振民遇到了另一位对他影响深远的老师中国海洋大学贝类学家王如才教授，“王老师心胸宽广、纯粹厚道，关心年轻人，在我心里他就像圣人一般的存在。”包振民说，王教授是贝类养殖学家，建立了扇贝苗种生产技术和人工养殖技术，扇贝在他心里有很重的地位。作为王教授非常看重的一名学生，王如才教授也希望包振民能将扇贝继续研究下去。

当时作为海产八珍之一的扇贝，就像奇味珍馐一般，平常百姓很难吃得到。“王老师经常教导我们，要把理论和老百姓的生活结合起来。”所以，研究扇贝、将优质扇贝端上普通百姓饭桌的想法，在包振民心里种下了种子。

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后来，以王如才教授为代表的专家学者陆续攻克了扇贝半人工采苗技术、室内全人工育苗等技术，扇贝养殖这一产业在我国逐渐兴起，被称为海水养殖业的第三次浪潮。

把实验室搬到养殖场

到了20世纪90年代后期，扇贝养殖业暴发了大规模流行病害，一度成为制约我国扇贝养殖业发展的大难题。因此，培育高产抗病良种被提上日程，这一任务就落在了这一代科研人的肩上，时任海洋生命学院副院长的包振民和团队争分夺秒开始投入这一课题攻关。

包振民院士在查看扇贝生长情况（摄影：刘莅）

“育种最根本要考虑的是能否实现更高经济效益，投入少、产量高。”包振民说这是渔民们最大的诉求。

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为了更贴近天然养殖环境，包振民将育种实验从实验室搬到了渔民养殖场里，将选育种工作与产业无缝衔接。

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风高浪急、潮气侵扰，包振民带领团队在黄、渤海区多地进行着实验，与当地渔民同吃同住，每天穿梭于育苗场间。

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在养殖场里做实验的过程中，包振民和团队受到了许多启发，“这是书本里、实验室里得不到的。”包振民说，比如并不需要像以前书本上教的那样对扇贝经常换水，一个小桶就能在车间里进行扇贝养殖实验。

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实验不断深入，科研有了诸多突破，“育种评价的核心是找出能把优良性状传给后代的亲本，如果想要培育出个体大的扇贝，不是只选表型是大的，而应该选遗传本质是大的，将能把大的特质传给后代作为选种评价标准。”包振民说。

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经过数年研究，包振民和团队在扇贝的分子标记、数量遗传育种、分子标记辅助育种等方面取得突破性进展，创建了以BLUP育种技术为核心的扇贝育种技术体系。在这个过程中团队发现了一种贝壳呈红色的扇贝品系，其多项表征都很优秀，在此基础上，2005年，团队培育出了一种扇贝新品种，其生长速度快、产量高、肉柱大、抗逆性强、遗传性能稳定，“生长速度是野生扇贝的1-2倍。”由于培育地是在蓬莱海域，所以取名“蓬莱红”。

引领种业创新发展颠覆性技术

育种是个连续的过程，需要不断精进。在此之后，包振民和团队步履不停，在“蓬莱红”的优良品种的基础上继续进行“蓬莱红2号”的培育工作。

21世纪初，全基因组选择育种成为育种领域的前沿技术，不过当时还没有科学家将这一技术应用到水生生物育种中。要进行全基因组选择，就要掌握高通量基因分型技术。“高通量基因分型通俗点说，就是检测位点数、检测样本量非常大，百万、千万来计。”包振民介绍，此前，国际上对畜牧动物进行高通量基因分型时，需要用基因芯片进行检测，但DNA芯片价格昂贵，需要专用仪器设备，他们迫切需要把检测成本降下去。

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经过不断探索，团队建立了简并基因组技术和液相芯片技术，将他们拥有良好基础的分子标记技术与当时国际上刚刚提出的全基因选择育种相结合，开发了全基因组遗传效应评估的算法模型，经过无数次实验、数不清的方案推倒重来，最终研发出了贝类全基因组分型技术，大幅降低了育种评估的成本。

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基于这一技术，2013年，团队培育出“蓬莱红2号”，这是我国首个采用全基因组育种技术培育的水生生物新品种，产量提高25.4%。目前全基因组分型技术不仅应用在水产上，还应用到了农业、医学上，成为引领种业创新发展的颠覆性技术，带来了巨大经济效益，为国际同行瞩目。相关成果获得2018年国家技术发明奖二等奖。

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最好的良种永远是下一个

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到目前为止，包振民团队已培育出了10个水产新品种，大大提高了育种的准确率和效率，加快了良种选育。良种育成时间从第一代的10年缩短到了现在的4-5年。我国扇贝年产量也从上世纪60年代的20多吨，上升为如今的年产量近200万吨，价位也随之下行，真正实现了让海产珍馐走入寻常百姓家。

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“良种没有最好，最好的永远是下一个。”包振民说目前团队正在培育下一个扇贝品种，有望实现一年半内育苗、商品养成，养殖成本、养殖风险大大降低。

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“未来希望能培育出生长更快、抗病性能更强，消耗更低、养殖更简便、口感更好的超级品种。”包振民说，未来的育种技术称之为分子设计技术，期望可以根据不同养殖环境、不同需求，人为分子设计良种所需基因，“就像为它画了一张生产图纸一样，这是我们的终极设想。”

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包振民院士与团队成员在探讨扇贝遗传育种问题（摄影：冯文波）

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目前包振民和团队已完成多种贝类基因组精细图谱，并率先开发出“液相芯片”，技术水平国际领先。“之前用固相芯片测验一个扇贝需要1000-3000元，现在使用液相芯片100元以内就能搞定。”包振民说，通俗来说，固相芯片需要载体，如玻璃片，液相芯片不需要载体，直接将探针混合在试管内，在液体内杂交后，直接通过测序就可以完成，且效率更高、组合更灵活。

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科学永无止境，包振民和团队在超越自我的道路上疾驰前行。目前团队正在研发比“液相芯片”通量更高的泛基因组IBD集群分型技术，其应用成本更低，应用范围更广。

科研报国，书写“蓝色种业”大文章

“繁霜尽是心头血，洒向千峰秋叶丹。”包振民在醉心科研的同时，也培养了众多水产种业科研人才。

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王师是跟随包振民时间最长的学生，目前已经是团队的老大哥，跟随包老师到条件艰苦的海水养殖场实地调研是家常便饭。“在海洋生物的繁殖季节，为了研究生物的胚胎发育，包老师带我们连续三、五天在实验室‘连轴转’。”王师说，这种热忱治学的精神，让他受益终身。

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1993年出生的韩文韬则是年轻一代中的一位。“包老师对科学问题非常敏锐，总能直击要害，提出灵魂拷问。对我们的要求是不让我们做一些简单、没有创造性的工作，而要求我们要做需要花费毕生精力去做的一件事，并做到极致。”韩文韬说，应国家需求、做一流学术，这是包老师对他们一以贯之的教导。韩文韬也成为包振民团队第一位博士期间就在国际期刊nature子刊发表封面论文的学生，他也即将入站中国海洋大学博士后。

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君子有三乐，其中一乐是“得天下英才而教育之”，这就是当老师的快乐。“我会给学生们充分自由的科研空间，这有利于科研灵感的迸发。”包振民说在这个过程中他感受到了科研的重任以及提携后学带来的愉悦。

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截至目前，包振民院士已经培养了130余位硕士、博士研究生，他们中大多已经成长为我国水产种业领域的领军人才和骨干力量。

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目前，包振民院士已获得全国五一劳动奖章、创新争先奖和光华工程奖等荣誉，获国家技术发明奖二等奖1项、国家科技进步奖二等奖3项、省部级科技奖励一等奖6项等。

“此次获得山东省科技奖最高奖，感到很荣幸，也很受鼓舞，这是对我们团队的肯定，当然我们只是众多科学家的代表，这是政府对我们科技工作者的重视。”包振民说，水产育种是他毕生研究之路，未来他会继续深耕于此，培养出更多优秀人才，书写“蓝色种业”大文章，让国家“蓝色粮仓”更加丰盈，保障我们的粮食安全，服务国家海洋战略。

中国海洋大学海洋生命学院楼前的方宗熙雕塑依然庄重威严，海边吹来的凉爽的风掠过肩头，穿过窗户吹入楼内包振民团队的实验室，也吹进一代代埋首破解海洋生命密码的海洋科研人心间。