我所两项科研成果进入2005年国家科学技术奖评审公告
2005年9月15日,国家科学技术奖励工作办公室发出公告,将2005年度国家自然科学奖评审委员会、国家技术发明奖评审委员会、国家科学技术进步奖评审委员会评审通过的建议授奖项目向社会公布,评审结果将提交国家科学技术奖励委员会审定。我所两项科研成果名列榜中,其中由陈大元研究员主持的科研成果“哺乳动物有性和无性生殖的实验胚胎学研究”获“国家自然科学奖”二等奖提名,张润志研究员主持的科研成果 “入侵害虫蔬菜花斑虫的封锁与控制技术”获“国家科学技术进步奖”二等奖授奖提名。在此,我们向两位专家及其研究团体表示祝贺。
经过严格的网评、初评答辩、各奖项评审委员会评审答辩等评选程序,我所申报两项科研成果以其在本研究领域的突出成绩与贡献而获得授奖提名,以下简要介绍两项成果的内容:
“哺乳动物有性和无性生殖的实验胚胎学研究”??2005年国家自然科学奖二等奖授奖提名
该项目归属实验胚胎学研究领域,包括动物受精与克隆,受到国家基金委项目的支持。
研究背景:50余年来发育生物学和生殖生物学领域出现了两大突破性进展,一是哺乳动物精子体外获能的发现和试管婴儿技术的发展,二是以卵母细胞为受体的体细胞克隆动物的诞生。虽然在受精机理方面研究进展很快,积累的资料相当多,但尚有不少基础理论问题仍未搞清。近年掀起的体细胞动物克隆研究则更是如此。因此有性生殖和无性生殖作为研究生命启动奥秘的关键组成,已成为生命科学研究的核心之一。
主要成果内容:
1.有性生殖方面:一、受精机理:①依据微管和微丝组织和解聚的原理,证明了微丝在卵遗传物质运动中的动力作用,提出了分裂器的轴向决定卵裂方向,染色体的迁移和分裂器旋转依赖微丝存在的理论。②提出了受精后丝裂原活化的蛋白激酶(MAPK)的灭活与原核形成有关的观点。③在带下受精中,首次发现了透明带内表面存在精子受体,并用ZP3cDNA探针证明,卵母细胞参与透明带的早期发生,为后来显微受精的研究和应用奠定了理论基础。二、显微受精:①提出了单倍体的球形精子细胞带下受精后可以跨越变态直接形成雄原核,说明成熟精子的尾部只是为了保证自然状态下的受精,并非是受精本质所必需,为精子变态障碍的患者提供了希望,为动物遗传资源的保存提供了重要依据。②分裂器交换和生发泡置换的重构卵,受精后均获后代,该项研究可克服染色体非整倍性导致的不育症和提高后代的质量,均为世界首例。③内细胞团交换的成功,将为解决胎盘发育和信号传递等理论问题以及异种核移植提供了可能。
2.无性生殖方面:2002年首次获得我国首批成年体细胞克隆牛存活群体,共14头,存活5头。理论研究发现克隆动物中线粒体的异质性。证明母源性卵子线粒体是体细胞克隆动物成活所必需的。2003年在新疆和北京获得重复,获得成活体细胞克隆牛15头,证明我国的克隆研究逐步走向成熟。
3.发表SCI收录论文20篇,检索其中7篇被应用54次。
“入侵害虫蔬菜花斑虫的封锁与控制技术” ??2005年国家科学技术进步奖二等奖授奖提名
该项目属于农业科学技术领域,控制外来物种入侵造成重大农业灾害范畴的应用性技术成果,受到国家科技攻关计划、中科院知识创新重大项目、国家自然科学基金项目支持。
研究背景:蔬菜花斑虫是世界上著名的毁灭性大害虫,曾因为在爱尔兰与马铃薯晚疫病一起几乎毁灭了其马铃薯的生产,造成过数万人逃难而闻名于世。该虫发源于北美洲落基山山脉,是北美洲马铃薯作物最具毁灭性的害虫,1920年入侵西欧,1949年传入前苏联,1968年传入土耳其,威胁亚洲。1993年5月,发现蔬菜花斑虫传入我国新疆。这一重要疫情的突然出现,对我国茄科蔬菜特别是马铃薯生产构成了极其严重的威胁。
主要成果内容:
1.1993年5月,及时发现世界著名入侵大害虫、我国重要的对外检疫对象-蔬菜花斑虫传入我国新疆后,随即开展了相关研究。
2.证实并提出仅有马铃薯、茄子、番茄和野生植物天仙子为其独立寄主;发现成虫产卵对天仙子趋性强于其他寄主植物的重要习性,首次发现农田杂草可以强烈影响蔬菜花斑虫扩散过程中的产卵能力;明确蔬菜花斑虫在新疆每年发生2-3代,以成虫在11-20cm深的土壤内越冬(90%);发现蔬菜花斑虫天敌28种。
3.首次通过标记-释放-回收的办法证实,越冬成虫16天可以扩散到115公里以外的区域,这是世界上通过实验证明蔬菜花斑虫短时间自然扩散最远距离的记录,为疫区封锁控制提供了重要科学依据。
4.创制了对蔬菜花斑虫越冬地实施地膜覆盖技术控制越冬成虫出土技术措施,研制了利用一年生天仙子作为诱集带的成虫消灭技术,筛选并制定了化学药剂封锁控制技术。
5.最大限度地阻止害虫了扩散蔓延,大规模人工应急灭虫930多万头,相当于秋季消灭蔬菜花斑虫100亿头。研制、整合、完善并实施了以"捕、诱、毒、饿、治"为方针的《蔬菜花斑虫封锁与控制技术》。10年内控制蔬菜花斑虫于新疆境内,害虫发生高峰期疫区31个县市244个乡镇团场的平均虫口控制在0.3头/百株的低水平。
成果的主要特点、推广及效益:①该技术适合蔬菜花斑虫入侵区域的封锁和控制,操作安全,无环境污染。②1994-2002年在蔬菜花斑虫发生严重的24个县市的191个乡镇和48个团场进行了推广应用,累计应用面积337.5万亩,挽回经济损失14.6-20.5亿元。本项成果的最大效益,在于对保护全国8000万亩马铃薯等作物安全生产发挥了重要作用。将蔬菜花斑虫封锁控制在新疆的10年间,避免向全国蔓延的间接经济效益至少在1000亿元以上。同时,也节省了大量农药使用,保护了人民的菜篮子。