生命科学学院举办“昆虫与大健康”研讨会

发布者:王凤箫作者:窦伟浩 隋卓筱发布时间:2019-09-16浏览次数:10

911日,南开大学生命科学学院举办了一场以“昆虫与大健康”为主题的研讨会。

应我院卜文俊教授和黄大卫教授的邀请,西南大学王宗庆教授、华南师范大学李胜教授、北京航空航天大学杨军教授、中国科学院昆明动物所赖仞研究员以及在昆虫产业化方面知名的企业家们做客南开大学生命科学学院,在第四教学楼101会议室,为师生们带来了一场生动有趣的学术与昆虫产业化的报告。

此次会议共有来自南开大学、天津大学、北京航空航天大学、西南大学等单位的师生及相关企业家们约60人参加。

我院卜文俊教授和张涛教授主持会议。

黄大卫教授开场时说,四位老师分别在蟑螂和昆虫取食塑料等方面取得了突破性进展,并希望通过此次学术交流会,能够将产学研相结合,让科学拥抱市场,让市场推动科学。

 

西南大学教授、蜚蠊目昆虫分类学专家王宗庆以“蜚蠊物种多样性与系统发育研究”为主题,师生们带来了一场精彩的学术报告。

报告中,王宗庆首先介绍了蜚蠊目(Blattodea Brunner)的物种多样性,全世界已知蜚蠊目拥有187500种,并列举了日常生活中常见的蜚蠊目种类,例如德国小蠊(Blattella germanica)、美洲大蠊(Periplaneta americana)、黑胸大蠊(Periplaneta fuliginosa)等,并介绍了社会性蜚蠊白蚁并入蜚蠊目的发展过程。

王宗庆在蜚蠊目物种多样性的研究过程中,以形态特征为主,自2005年开始,命名并记述了5个新属130余新种,发现了2个新记录亚科,3新记录属4新记录种。针对无形态间断,难以区分的隐尾蠊(Cryptocercus),王宗庆团队采用形态特征与COⅠ分子数据相结合的方法,研究了川西高原隐尾蠊的核型进化和地理分布格局成因。运用隐尾蠊及其内共生菌分子数据探究世界隐尾蠊的系统发育关系及其分歧时间。提出隐尾蠊在大陆分离之前就已经广泛分布在北美及亚欧大陆的观点。

王宗庆与悉尼大学合作,使用线粒体基因组大数据,大尺度地揭示了世界蜚蠊现今分布格局形成的可能原因及物种歧化时间。为研究世界蜚蠊目亲缘关系奠定基础。

王宗庆从事蜚蠊目分类研究工作十余年,先后师从袁峰教授、冯平长研究员。2010-2011年获得国家留学基金委全额资助,作为访问学者赴英国自然历史博物馆访问交流。2015年通过西南大学英才计划赴澳大利亚悉尼大学合作研究。

王宗庆在蜚蠊目昆虫物种多样性、物种界定、分子系统发育及生物地理学研究方面做出了杰出贡献。


华南师范大学生命科学学院李胜教授作了题为《蟑螂为“小强”的分子秘密》的学术报告。

李胜在报告中提到,美洲大蠊(俗称蟑螂),在华南等热带地区和亚热带地区是臭名昭著的卫生害虫,具有超强的环境适应能力,旺盛的生长、生殖和断肢再生能力,严重危害人们的生活质量。

李胜教授针对美洲大蠊的摄食谱广泛和解毒能力强,天然免疫力强,强大的生长生殖能力和可塑性,断肢再生能力以及体内共生微生物5个方面,从基因组和基因功能层面上解释了美洲大蠊之所以称为“小强”的分子秘密。

李胜教授讲到,经过一年多的合作努力,该项研究工作不仅完成了美洲大蠊庞大的基因组测序和后续拼接、注释工作,同时发现了美洲大蠊的进化地位介于德国小蠊和白蚁之间,并且与白蚁的遗传距离更近,为美洲大蠊进化为白蚁提供了重要的基因组证据。该项研究成果在线发表于国际著名学术期刊Nature Communications(自然通讯)。

李胜教授提到,目前团队的研究方向主要为德国小蠊和美洲大蠊翅形态建成的调控机制、翅型雌雄二型的调控机制以及蜚蠊白蚁演化过程中翅退化的分子调控机制等。

李胜是华南师范大学-昆虫科学与技术研究所所长、长江学者、“国家杰青”优秀、“百人计划”优秀、全国优秀科技工作者。1994年湖南师范大学生物系本科毕业,2000年获中国科学院上海昆虫研究所动物学博士学位,2006年从约翰霍普金斯大学博士后出站后回国工作。

李胜教授从事昆虫科学研究20余年,在昆虫发育遗传领域、尤其是昆虫变态发育的激素和营养调控方向取得了一系列国际领先的研究成果,于再生动物的资源开发利用方面做出了开拓性的贡献,是我国现代昆虫科学研究领头人之一。


北京航空航天大学教授杨军从一个新的角度出发,为师生们作了一场以虫子降解塑料为主题学术报告。

杨军指出,近几年塑料污染又称白色污染已经成为全球第二大环境危害,塑料垃圾以每年100万吨的数量在增长,如果不采取有效措施,将会对许多生物,尤其是海洋生物带来巨大危害,塑料垃圾处理迫在眉睫。

杨军在一次偶然机会发现塑料袋被虫子咬坏,引出了是否可以利用生物法高效降解塑料的想法。杨军教授在蜡虫模型中发现,蜡虫可以高效的吃掉塑料制品,通过深入对虫子降解塑料的机理研究发现,蜡虫体内的微生物起着重要作用,杨军将蜡虫肠道内含物,与含有聚乙烯的薄膜放一起进行富集培养。以聚乙烯为唯一碳源,60天富集培育分离出8种纯菌株,并最终通过试验选择了两种降解能力最强的菌种:阿氏肠杆菌和芽孢杆菌。“实验证明,这两种菌株的确靠塑料薄膜‘活了下来’。它们在含聚乙烯的薄膜上稳定增长,并具有较强的活性,可以腐蚀掉聚乙烯膜的表面。把聚乙烯这种长链的C-C单键氧化断裂成为一个亲水的碳氧双键的羰基,这就是降解的初步机制。”杨军解释道。当单独使用虫子体内微生物时也可以降解塑料,但效率变低,因此,杨军教授推测,可能是虫子与体内的微生物共同作用将塑料分解变成自身的能源物质。杨军教授指出,虽然知道了塑料是由虫子和体内的微生物协同分解,但具体的代谢途径还有望进一步探讨。

杨军从一个大自然的自然现象出发,开辟了一条塑料生物降解的可行之道,为师生们讲述了一个使不可能成为可能的科学故事。

最后杨军对年轻学者以及学生们提出来做科研的3点建议:

1)要时刻保持好奇心,

2)要有激情,

3)要持之以恒。

杨军是清华大学博士,北京大学博士后,牛津大学访问学者,主要从事塑料生物降解。环境生物技术和水处理技术等研究。师法自然,开创了利用昆虫及肠道微生物降解石油基塑料的研究方向,主持并完成国家自然科学基金和载人航天预研等项目。组织完成国家中长期科技发展规划(2006-2020)“大型飞机”等重大专项论证。近年来杨军教授创办黄粉虫低成本产业化养殖基地,并用于国家扶贫项目。

杨军曾先后获得北京航空航天大学优秀博士学位论文指导教师;国家中长期科技发展规划重要贡献奖:为国家中长期科学与技术发展规划(2006-2020)战略研究工作做出重要贡献的荣誉表彰,国家中长期科技发展规划领导小组办公室组长。

  

中国科学院昆明动物所副所长赖仞研究员则以“蟑螂伤口修复的机理”为主题作学术报告。

赖仞首先表示,长期以来蟑螂作为一种顽强的生物备受大众的厌恶,蟑螂被誉为打不死的小强,然而蟑螂身上却有着许多不为人知的奥秘。

赖仞首先指出蟑螂有着强大的自身修复能力,但修复的具体机理仍不清楚。赖仞团队分析出蟑螂伤口的修复成分在体外可以促进小鼠上皮细胞,胶质细胞的增殖,同时促进细胞迁移,促进毛细血管的形成,加速伤口愈合。对小鼠代谢通路的深入研究发现,蟑螂伤口修复成分可以激活Smart2Smart3信号通路,同时激活ERK信号通路,而这些信号通路正是促进了细胞再生。

赖仞还指出蟑螂分泌的抗菌肽(AMP)可以有效的抗耐药性的绿脓杆菌和鲍曼不动杆菌,并且不会导致绿脓杆菌和鲍曼不动杆菌对蟑螂AMP产生耐受性,并且在小鼠模型中,蟑螂AMP相对于抗生素而言,在体内的持续时间更长,杀菌效果更持久,且不会对真核细胞产生伤害,亦不会导致小鼠的炎症反应。“这或许是一种潜在的高效的杀菌药物。”赖仞在报告中说。

赖仞最后指出,蟑螂是一种潜在的过敏原,人群中的过敏率可达10%,原因在于蟑螂分泌的大分子蛋白Taby1可与过敏者体内的血清IgE有效反应,导致患者发生过敏反应。

赖仞研究员长期从事与生物生存策略与环境适应机制的研究,揭示生物适应环境的分析基础,并基于天然物质用于新药的研发,在PNASNature Communications等国际著名期刊发表学术论文130余篇,或专利60余项,奠定了在该领域的国际地位,受邀在国际顶尖刊物Chemical ReviewsIF=50)发表长篇综述。利用有毒动物资源对山区人民脱贫致富,在十一五十二五连续两次被云南省评为“扶贫工作”先进集体。

在本次研讨会的最后,黄大卫教授请四川好医生药业集团副董事长耿福昌、山东巧宾农业科技有限公司董事长李延荣、天津健钧融科集团董事长庞建军、湖北怀蠡产业开发有限公司总经理李世军4位企业家为师生们概述了昆虫在当今产业化、应用方面的进展,师生们都表示通过他们的介绍,对昆虫有了一个全新的认识。