中国是世界上最早开始养蚕、缫丝和织绸的国家。千年前,一株桑、一条蚕、一枚茧、一根丝、一匹绸,共同铺就了贯通东西的丝绸之路,不仅将华美绝伦的丝绸带向世界,也点燃了西方对精细纺织技术的渴求与探索,极大推动了全球纺织文明的进程。


▲龙定沛

正因为如此,一提到蚕丝,人们往往首先想到的就是绫罗绸缎与华美服饰。然而,随着现代科学技术发展与社会需求变化,蚕丝这一古老材料的潜能不断被发掘,其应用早已突破传统纺织的边界,呈现出更加多元、实用的面貌。

近些年,西南大学资源昆虫高效养殖与利用全国重点实验室长聘教授、博士生导师、含弘研究员龙定沛,一直专注于解决家蚕新品种创制中的关键科学技术难题,以及通过科技赋能推动蚕桑产业转型升级。他带领团队以卓越的创新能力赋予了蚕丝全新且可设计的功能,将自然的馈赠不断转化为惠及人类健康与生活的福祉,并重新定义了蚕桑产业的价值边界。

师承名门,扎根国本

龙定沛的科研之路,始于西南大学这片蚕桑研究的沃土。从2006年本科踏入生物技术学院开始,他的学术生涯就与家蚕结下了不解之缘。也正是在那一年,向仲怀院士(我国蚕桑遗传育种专家、中国蚕业科学界迄今唯一的中国工程院院士)开始带领队伍开展为期3年的全国范围调研考察,最终提出了“立桑为业、多元发展”的现代蚕桑发展方向。

在此期间,作为西南大学合校后首届生物技术专业本科生,龙定沛在学习过程中深刻意识到,生物技术这一学科,理论与实践的结合非常重要,想要从事该领域的研究工作,必须提升自身的创新与实践能力,同时也要做好长期“坐冷板凳”的准备。为尽快掌握从理论到实际应用的关键科学技能,龙定沛与同学组建小组开展探索,瞄准珍稀野生天蚕,尝试将其优势基因导入家蚕,以期实现优质蚕丝的低成本量产。当时,国内分子生物学尚处于初始阶段,基础薄弱,他们因此寻访刚从日本学成归来的赵爱春教授学习家蚕转基因技术,并由此结缘向仲怀院士团队。自此,龙定沛逐步确定了自己的科研方向。

2010年,龙定沛被保送至西南大学家蚕基因组生物学国家重点实验室继续进行深造,在向仲怀院士门下连续攻读了硕士和博士学位,接受前沿科研训练。求学期间,他系统掌握了家蚕基因改造与蚕丝材料创新的核心技术,展现出了卓越的科研潜力,其博士论文荣获重庆市优秀博士论文奖。博士毕业后,他留校从事博士后研究并任教,持续深化研究。

提及恩师向仲怀院士,龙定沛的言谈间充满崇敬与感激。他表示,能拜在向院士门下学习是自己莫大的幸运。向院士一生治学严谨、虚怀若谷,对科研始终保持着纯粹的热爱,至今虽已接近九十高龄,但在身体允许时仍坚持在办公室为青年学者答疑解惑,耐心倾听并悉心指导。向院士对蚕桑事业毕生不渝的热忱深深感染着龙定沛,也激励他攻坚克难,不断攀登科研高峰。他说道:“向老师对我最大的影响就是,我从他身上学会了‘一生做好一件事’。先生躬耕蚕学60多年,始终心怀大我,至诚报国,所思所虑皆关系着国家战略需求与专业发展宏图。向老师的崇高品德和境界,是我毕生的追求与航标。”

守正创新,多元并进

进入21世纪,随着人类与水稻基因组计划的相继发布,作为产业和科研重要支撑的生物和基因资源成为国际竞争的焦点。蚕桑领域也不例外,其科技体系已不再只是简单围绕一枚茧和一根丝的传统生产,而是要深入遗传密码和基因改造,推动现代蚕桑产业高质量发展。

因此,龙定沛以开发能够实现产业化推广的分子改良家蚕(丝)产品为目标,提出并实施“三步走”技术发展路线:突破分子改良蚕丝开发上游科技瓶颈—解析蚕丝蛋白分泌机制并优化蚕丝合成策略—开发分子改良家蚕(丝)育种材料及产品。他先后主持或承担国家自然科学基金、欧盟伊拉斯谟+(EU Erasmus+)计划、美国克罗恩病与结肠炎基金会(Crohn's & Colitis Foundation of America)项目、中国博士后科学基金、重庆市自然科学基金等国内外重要科研项目近20项,在国际顶级期刊发表学术论文60余篇,申请中国及国际发明专利20项。

多年来,龙定沛不仅建立了安全高效的家蚕转基因技术体系和具有广泛适用性的滞育性蚕品种遗传转化技术,为生产高经济价值的遗传改良蚕丝材料铺平安全道路、提供种质基础,还通过解析蚕丝蛋白组装与分泌机理,以及创新遗传改良蚕丝合成策略,以期推动遗传改良蚕丝从实验室走向产业应用。其中具有代表性的创新成果有:率先在国际上提出并建立外源蛋白基因在“杂交一代家蚕丝腺高效表达,但在生殖细胞自动删除”的工程设计,兼顾功能与生态安全,从而为多功能蚕丝材料产业化奠定技术基础;提出并验证“轻装上阵”(light-clothing)等分子育种策略,显著提升了外源蛋白在蚕丝中的表达量与功能活性。这些研究已成为我国家蚕转基因研究领域的标志性成就。值得一提的是,龙定沛还作为主要撰稿人参与编写了学术专著《家蚕转基因技术及应用》,为国内蚕业分子育种与转基因技术体系建设提供了重要支撑。

翻开龙定沛丰富的科研履历可以发现,他的研究工作兼具前沿性和实用性,这与他国际化的科研经历密切相关。2018年,为拓宽学术视野与国际合作,他曾赴荷兰拉德堡德大学(Radboud University Nijmegen)进行短期访问交流,积累了宝贵的国际学术经验;2019年又赴美国佐治亚州立大学(Georgia State University)继续深造,担任博士后及合作项目负责人,与国际知名学者迪迪埃·梅林(Didier Merlin)教授团队紧密合作,推动天然药物递送系统等前沿项目,并取得国际公认的重要成果。因研究表现杰出,2022年龙定沛荣获美国克罗恩病与结肠炎大会(Crohn's & Colitis Congress)青年研究员奖。这些在海外取得的优异成果,虽使他完全具备在国际学术舞台上独立开展创新研究的条件,但他也清醒地意识到这或将让研究逐渐远离蚕桑主线。

然而,龙定沛心中最深的根系始终扎在祖国大地。2023年,在经过与向仲怀院士的深度交谈及慎重考虑之后,他毅然回国,加入西南大学资源昆虫高效养殖与利用全国重点实验室代方银教授团队开展研究工作。近年来,龙定沛带领课题组聚焦“蚕桑源纳米药物递送系统的创新研发及口服治疗应用”方向,形成从材料到医学应用的贯通研究。他至今已成功开发了多种具有不同生物活性的功能化蚕丝材料及口服纳米载药系统,相关成果广泛应用于组织修复、再生医学、肠道疾病治疗等领域,通过持续推进生物医药领域的技术进步,为我国生物医药材料产业升级提供了有力支撑。

以研育人,薪火相传

2024年,龙定沛入选国家高层次青年拔尖人才,这是对其扎根西部、服务国家战略的充分肯定。科研创新之外,他作为高校教授和博士生导师,深知蚕桑产业的未来,需要一代又一代兼具创新能力、国际视野和家国情怀的年轻人来接力。因此,他将最新科研进展系统融入课堂与实践,推动研教深度融合,全力以赴培养未来人才。

在团队管理和教学过程中,龙定沛注重培养学生的批判性思维、动手能力和解决实际问题的本领,同时也善于融合跨学科知识,因材施教,努力使每个学生都能在自我成长中发现独特价值与动力。

面对当前研究生群体普遍存在的科研重压,龙定沛拒绝以焦虑驱动效率,而是关注学生状态,主动交流谈心,提议劳逸结合。尽管有些科研课题竞争激烈、时间紧迫,但他坚持质量优先与可持续节奏,用“慢工出细活”换取更稳健的高价值成果。可以说,他的实验室既是攻坚克难的科研前线,也是人才成长的摇篮。

龙定沛视学生为“最好的作品”,在他看来,学生的每一步成长都是对他最大的嘉奖。他在自己的求学和科研经历中,幸运地遇到了一盏盏不灭的学术灯火,这都成为他学术生命的重要支点。如今,他也愿以全部的热情与耐心陪伴学生不断前行,“我希望他们保持好奇,勇敢追梦,将所学转化为所用,成为温暖而有力量的人”。

龙定沛将自身经历铸就的信念,化作了对后学最殷切的寄语:“科研抑或生活,一张一弛、劳逸结合,守正创新、方能致远;生活抑或科研,有所不为、方有所为,不忘初心、方得始终。”这既是他在科研路上穿越风雨的箴言,亦是一位师者以心传心的明灯。这灯,是前辈手中递来的光,如今在他手中,将继续照亮更多年轻的眼睛。

来源: 科学中国人