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为吉林鹿产业植入科技“芯片” ——记2023年度国家自然科学奖二等奖获得者李志鹏及其团队

科技   来源:彩练新闻

2024-07-05 15:24:31

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鹿角为什么能再生?驯鹿因何能适应极地环境?吉林农业大学教授李志鹏及其团队十几年来持续研究,探索破译鹿科动物身上的“自然密码”。


7月4日,记者前往李志鹏所在的实验室。他正在指导学生论文写作,电脑屏幕上展示着一系列聚焦鹿科动物细胞、基因的分析数据。

“鹿科动物非常神奇,它们身上的很多现象在育种和生物医学上都具有重要意义。比如,鹿角是哺乳动物中唯一能完全再生的器官,鹿科动物癌症发生率极低,驯鹿生存于极地环境,而且是唯一被驯化的鹿科物种等等。我省是全国主要的梅花鹿分布区,具有天然的研究优势。所以我从2010年开始,就把科研目标锁定在梅花鹿等鹿科动物上。” 李志鹏说。


鹿角为什么能再生?对于记者好奇的这个问题,李志鹏带记者来到墙面展板前。“这篇论文就阐释了鹿角完全再生的细胞机制。我们通过研究雄性梅花鹿鹿角脱落后的细胞变化规律,发现其中有一类干细胞是鹿角再生的关键。”李志鹏点明论文结论。


2016年,李志鹏的科研工作迎来了重要机遇。


彼时,李志鹏还在中国农业科学院特产研究所工作。他一直通过邮件与国际上著名科学家保持联系,讨论科研问题。一次偶然的机会,丹麦哥本哈根大学一位知名学者告诉他,西北工业大学的王文教授正在筹备启动国际前沿课题——“反刍动物进化的基因组学研究”项目。李志鹏非常兴奋,立刻与王文教授取得了联系。经过沟通,发现项目中恰好需要研究鹿科动物的专家,于是他毛遂自荐,并成功加入了该项目。


研究反刍动物基因组,涉及海量数据的挖掘、筛选和分析。参与项目期间,李志鹏经常前往位于西安市的西北工业大学,和其他研究团队反复讨论研究方案,不断优化分析策略。


他和同事们针对驯鹿的一系列特性展开研究,发现了其适应极地环境的分子机制。“per2基因是重要的生物钟基因之一,而驯鹿的这一基因发生了突变,这是它们能适应极昼极夜环境的关键。”李志鹏告诉记者。这项研究成果在项目中发挥了重要作用。

不久前,喜讯传来:“反刍动物进化的基因组学研究”项目荣获2023年度国家自然科学奖二等奖。“这是对我们研究成果的充分肯定,也更加坚定了我持续研究的信心。”李志鹏说。


2020年,李志鹏离开中国农业科学院特产研究所,进入吉林农业大学工作,希望吸引和培养更多的优秀人才从事这个行业,此后担任该校动物科学技术学院(动物医学院)副院长。岗位调整,初心不变。如今,他带领团队仍然在鹿科动物研究方面探索和耕耘。


梅花鹿是我省特色产业,蕴藏着巨大的经济价值。促进鹿健康发育、鹿茸高产高质,提升产业链附加值,都离不开科技成果的助力。“针对反刍动物开展的基因组研究不仅可以揭示一系列重大科学问题,也可以让品种选育更加科学高效。例如,挖掘调控鹿茸生长的关键基因,我们可以让鹿茸生长得更快。这相当于为产业发展植入了科技‘芯片’。”李志鹏说。


截至目前,李志鹏和团队揭示了鹿角与瘤胃发育的分子与细胞基础,鉴定了调控鹿茸快速生长的关键基因、通路与酶;首次系统阐明了7种反刍动物全消化道微生物与基因特征,鉴定出了8745个新的微生物基因组,明确了微生物调控幼鹿健康发育的机制,发现了影响鹿茸产量的靶标微生物与代谢物,创建了鹿茸增产的营养调控策略。团队正在积极推动研究成果落地转化,助力我省鹿产业高质量发展。

团队成员、吉林农业大学动物科学技术学院经济动物系教师司华哲的研究方向是“生茸期梅花鹿鹿茸的生长调控代谢”。“当听说李志鹏教授获奖的消息时,大家都非常高兴,觉得浑身充满了干劲。”司华哲说。


目前,李志鹏带领的团队有十几名成员。大家来自全国各地,怀揣各自的科学目标和理想,脚踩吉林鹿产业强大基石,努力为产业跃升添砖加瓦。


作者:吉林日报全媒体记者 徐慕旗    责编:郑玉鑫

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