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发布日期:2015-05-28
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“创新之路”:与“病毒”打交道的教授们

“天天与细胞、病毒打交道,你觉得这工作很危险吗?”面对提问,农业部国家水生动物病原库(以下简称“病原库”)副主任胡鲲在他略显凌乱的办公室里,一脸轻松。 “我们病毒库主要保存的是水产动物的细胞、病毒、细菌,在外人看来,它的危险系数的确挺高。但离得近了,自己都不觉得了。” 话虽如此,但在病原库,您时时能感受到不同于一般实验室的神秘和寂静。

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杨先乐教授指导研究生做实验

创建我国唯一一个水生动物病原库

沿着校园环路行进,在校园西边的一角,你会发现一座再普通不过的三层小楼,远远望去,“国家水生动物病原库”几个大字高高的挂在小楼的高处,稍不注意,您可能就会错过。“病原库建设始于1998年,它是我国水生动物防疫体系建设的重要组成部分,由前任主任杨先乐教授及其主要助手胡鲲副教授负责筹建,历时8年建成的我国唯一的水生动物病原及相应的细胞株(系)保藏中心。”病原库现任主任吕利群教授介绍,目前,“病原库”保藏对象包括与水产行业相关的微生物、细胞株、质粒等培养物。病原库现主要承担微生物的分离、鉴定、保藏;细胞株系的建立、保藏;疫苗、诊断试剂、微生态制剂等相关产品的开发等。胡鲲副教授反复强调:“通俗一点说,我们的研究对象就是水产动物的细胞、病毒、细菌。并不是人们想象的致命病毒等。”尽管不是想象中的那么恐怖,但想走进病原库也不是容易的事。

“进入实验室要经过三层关卡,进入大门要刷卡。实验室分为办公区、半封闭区和封闭区,每进入一个区域都要经过授权刷卡才行。”在胡鲲副教授的带领下,我们参观了病原库。 一台台白色的液氮冰箱、超低温冰箱,保存着我国防治渔业动植物病害的关键资源——病原体以及相应细胞株。“我们的病原库是参照国家P2 实验室标准建设。P2 实验室主要用于初级卫生服务、诊断和研究,其实验对象的危害等级为Ⅱ级(中等个体危害,有限群体危害)。”胡鲲介绍到,该类危害能引起人类或动物发病,但一般情况下对健康工作者、群体、家畜或环境不会引起严重危害的病源体。实验室感染不导致严重疾病,具备有效治疗和预防措施,并且传播风险有限。“依据不同的对象,这些样本都保管在我们的冷冻箱或冷藏箱里,需要的话,我们可以随时启用。”经过十余年的建设,目前,病原库通过自行建立、别的单位无偿赠送和交换等方式,已经收集保存样本2000株。“别小看这些小小的细胞、病毒等,它们对于我们研究渔业动植物病害、生物制品开发、丰富渔业动植物疾病的防治理论都有着极其重要的意义。”胡鲲说。目前,我校病原库也是水生动物医学本科专业及临床兽医硕士点的主要科研平台,在教书育人方面也发挥不可或缺的重要作用。吕利群教授介绍:“目前在病原库从事科技创新的研究人员包括水生动物医学教研室11名教师、40名硕博士研究生以及近10名本科生”。

十年磨一剑研发微生态制剂“美婷”

近年来,国内先后发生了“氯霉素风波”、“食人鱼事件”、“福寿螺”和“多宝鱼”、“孔雀石绿”等事件,使水产品的质量安全备受人们关注。胡鲲介绍,渔药市场不规范,销售渠道混乱,产品标识不一,质量参差不齐,使得假、冒、伪、劣渔药混入市场。而当前药物防治仍是中国水产动物病害防治中最简单、最直接、最有效和最经济的方式。“在养殖过程中,安全用药在确保水产养殖业健康可持续发展、养殖水产品质量安全上显得尤为重要。”为此,病原库的科研人员大力开发一批高效低毒的微生物制剂,推动水产养殖业的健康发展。

“这种药叫美婷,学名叫复方立达霉粉”,胡鲲拿出一瓶小药瓶,里面是一些白色粉末。“提及美婷,还要从孔雀石绿说起。”胡鲲介绍,孔雀石绿(Malachite green)又称碱性绿、盐基块绿、孔雀绿,是一种三苯甲烷类染料。孔雀石绿曾作为驱虫剂、杀菌剂、防腐剂应用于水产养殖中,涉及的动物包括对虾、罗氏沼虾等。由于孔雀石绿及代谢产物具有极强的毒性,1993年美国FDA已经将孔雀石绿列为优先研究的致癌性化学物质。我国政府在2002年就明确规定孔雀石绿等药物严禁用于水产养殖中。但由于目前还没有合适的药物能在控制水霉病、细菌性疾病等水产动物病害中真正取代孔雀石绿的作用,再加上孔雀石绿低廉的价格,这就造成了孔雀石绿等禁用渔药屡禁不止的局面。“除去缺乏有效的孔雀石绿替代药物和我国对禁用渔药监管机制不健全等原因外,最根本的原因在于我们缺乏对孔雀石绿高效灵敏便捷的分析检测技术手段的研究、缺乏有效的孔雀石替代制剂。”为此,病原库在杨先乐教授的带领下将科研攻关目标锁定在了孔雀石绿的替代物上,获得了国家863和农业部行业专项资金的资助,一搞就是十余年。

“我们从水霉病病原的分离鉴定、病原的特性、强毒株的筛选、感染机制和感染模型的建立、水霉病流行病学的调查等应用基础研究出发,建立了筛选药库,通过初筛、复筛,验证药物筛选的结果,评价筛选的药物的毒性、安全性,进而进行了药物制剂的配伍、稳定性及其检测方法的研究,最终获得了以立达霉为主要成分的美婷制剂。”谈及美婷,自始至终参与美婷研究的胡鲲感叹不已。他指着桌上都快堆成一尺的申报材料说到:“经过6年多、全国26个省市、近20余个水产养殖品种的生产性验证试验,美婷制剂能够完全替代孔雀石绿,已经达到了申请新兽药证书和药号的条件。”他介绍说,实验表明,美婷对水霉病的预防、治疗效果分别可达90%70%,而且对鱼、虾、蟹等水产动物安全。

走出“象牙塔”探索建立安全示范区

“藏在深闺人未识”,谈及高校实验室,这是人们经常用到的一句话。“在我的理解,高校实验室不仅是从事实验教学、科学研究、技术开发的基地,也应是社会服务和校企产学研合作的重要平台。”在胡鲲的眼里,病原库的名声还不够响亮。为了让病原库走出“象牙塔”,也为了更多的养殖户学习掌握正确的养殖观念,合理用药,安全养殖。自2009年,病原库先后在江苏射阳、东台等地设立水产安全用药示范养殖点,提出建立水产安全用药示范养殖区的服务理念。在设立示范区之前,为了解当地养殖条件,胡鲲带着一帮学生对该地区的整体养殖环境、养殖发病史、用药史进行了调研,选择当地常规且发病较多的塘口作为示范点,然后对其之前的养殖模式进行深入分析总结。另外,在示范区周边选取一定数量、相同规格且养殖情况相似的区域作为对照区。“安全用药示范区内实行统一日常养殖管理,按照全程监管和质量追溯的要求,示范区内设置明确标志牌(名称、面积、范围、塘口负责人和管理制度),落实责任单位和责任人。建立完整的生产档案,包括渔药使用情况,饲料投喂量。另外,需设立基础微生物实验室,设备包括无菌操作台、高压灭菌锅、培养箱和烘箱等,供实验人员操作细菌分离实验和药敏实验等,还需配置一台显微镜,用于镜检寄生虫等。”借助高校服务平台,胡鲲及其同事还利用暑期时间到养殖区指导养殖户,开展安全用药讲座,现场解答养殖户提出的各种问题。

多年来的辛勤努力,换来了养殖户的交口称赞。“在建设安全用药示范养殖区之前,苏北地区大部分养殖户用药频繁且量大,费用至少可达400/666.67m2·年。通过频繁用药来预防各类疾病,虽短时间内在一定程度上减少了相应疾病的发生及死亡量,增加了收益,却激增了药物残留问题,降低了水产品的质量。”胡鲲介绍,5年来,病原库通过建设苏北水产安全用药示范养殖区,运用定点、定时的监测与检测,杜绝了养殖户盲目地乱用药、滥用药的现象,为示范区的养殖户平均节省用药成本约200/666.67m2。“2013年在示范区的发展过程中,基本不用或很少用到抗生素类药物,极大程度降低用药成本,提高了鱼体本身品质,增加水产品质量安全,大大的提高了养殖户的收益。与此同时,通过安全用药示范区的建设,规范了养殖户的用药观念,树立了正确的安全用药意识,大幅度降低了水产品中药物的残留量,促进了水产养殖业的健康可持续发展。”说及示范区的工作成绩,胡鲲充满了自豪和高兴。“下一步,我们将在更大范围的推广安全用药示范区建设基础上,进一步总结、验证示范区的养殖方式,力争在全国范围内进行推广”。

随着示范区的推广,病原库也为越来越多的养殖户和企业了解。如今,病原库还创建了微信公众号,不时发布些安全用药的小贴士,“现在我们的微信公众号留言已经超过上万条了,每天都有两百多的浏览量。”说及病原库微信的使用,胡鲲脸上还是露出一丝满意的微笑。目前,在杨先乐教授等的领导下,病原库团队建设及科技创新能力正在逐步提升,以胡鲲副教授为代表的年轻一代科学家也逐渐成长为我校高峰高原学科建设的骨干力量,在国内外的影响力也逐渐扩大。



(撰稿:胡崇仪)