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卢克焕:水牛生公还是生母由我掌握

来源: 作者: 发布时间:2012年06月06日 00:53 浏览次数:

本文全文摘自2006年3月31日的《北京青年报》
 
在广西大学动物繁殖研究所里,卢克焕(右)及其大儿子卢晟盛,在为学生辅导实验。张倩摄


卢克焕和他的性别控制试管水牛双犊。 张倩摄







    ■体外受精和性别控制技术连创世界科技最高峰―――

    ■利用体外受精技术,一年中水牛可多产

   ■没有性别控制,怀母牛的几率为50%,人为控制性别后,怀母牛的几率可达90%

    ■他们现在还在尝试搞分离人的精子实验,以用于治疗性的“性别控制”研究

    ■可大幅度节省奶牛生产的成本,同时使牛的繁殖利用率呈惊人的速度增长


编者按:
  
    早在18年前的爱尔兰,卢克焕就因研制了世界首例“体外受精”试管牛双犊而名扬于世。上个月,在中国广西他又研究成功了世界首例“分离XY精子性别控制”试管牛双犊。前项技术成果在爱尔兰一经推广,立即使乳牛繁殖率成倍增长。后项技术则会在更广更深的层面上影响世界。      首先,对于水牛的生公生母,已经可做到人为控制,人类可以选择只要母的,用以产奶。其次将性别控制的研究用在人身上,同样很有前景。人类与性别有关的遗传疾病已达370种,其中有些疾病,传男不传女,或者正好相反,如果在这种情况下,父母双方仍想要小孩的话,有效的性别控制就可以解除他们的后顾之忧。

    卢克焕教授的事业与我们每个人的生活休戚相关,同时卢克焕教授成功的背后还有着不为人知的传奇故事。

    2月14日,新华社刊发了这样一则消息:
   
     世界首例分离XY精子性别控制试管水牛2月13日在中国广西南宁诞生,一头杂交母水牛顺利地产下了经过分离XY精子性别控制的两头雌性水牛。据悉,这在世界上尚属首例。……此时,记者刚刚结束对另两个人物的采访,乘坐由南宁始发的列车返回北京。
    次日晚,刚进家的记者一打开电脑,就接到了广西人民广播电台资深记者李志的邮件,她说:你走得太不巧了,就在你走的那一天,新华社和光明日报都刊登了关于卢克焕的消息,这个人你应该访一访。在中国的版图上,广西有山有海,唯独没有大片的草原,在中国走向现代化、农业逐步向畜牧业让步的过程中,广西的动物繁殖科研成果多次夺取全国乃至世界的第一。这些不得不令国内有关方面的权威刮目相看:为什么地处边远的广西,科研硕果累累?为什么并非中国畜牧业主产区的广西,却有着中国最强的科研阵容? 这一切,都与一个人有关,他,就是广西大学副校长、广西大学动物繁殖研究所所长卢克焕博士。
     半个月后,记者再次来到广西,对这位18年间、跨欧亚两陆、两次创“世界纪录”的老专家进行了专访。

1、性别控制猛提牛的繁殖利用率

   
18年前便创对牛实行“体外受精”的世界纪录

  年届花甲的卢克焕博士,一眼望去,就知道是个地地道道的壮族人。他个子不高,肤色绛红,鼻子微扁,深邃的双眼有着和他年龄不相称的炯炯之光;乍一接触,你觉得他谈吐有些木讷,但别着急,正如当地一位资深记者告诉我的那样:这是你还没找对话题,你只要一和他提“牛”,他的幽默和机敏,他的活力,就会荡漾在他老实憨厚的外表下。
   “我可能这辈子真的和‘双犊’有缘,十几年前,我做乳牛人工授精,就是一胎双胞;这次做母牛的性别控制研究,我们共往母牛体内移植了3枚雌性胚胎。移植到里面后,有一胎没有发育,其中两胎存活,都是母的;而且又是一个双胞胎‘姐妹花’……”果然,一说起牛,卢克焕的话匣子就收不住了,眼里会刹那流露温情,表情极像个初为人父的爸爸,一副“舔犊情深”的感人模样。
  对牛进行性别控制研究,能有什么实际意义呢?记者的“无知”果然换来了卢克焕的滔滔不绝:“要知道,母牛一般一胎只产一崽,而且一年也只能生产一次;这就是说,一只健康的母牛,终其一生的产崽量,不过十几头而已。而且就水牛而言,它的繁殖能力又比黄牛低得多,它的生殖生理特性决定了它整个繁殖能力低下;一般来说,水牛怀孕周期要达310天左右,而黄牛只需285天(与人接近),两者相差近一个月。 
    “水牛性别控制后,可以只要母的,因为作为奶牛,只有母的才能产奶。而在自然情况下,无论是人类的男女还是动物的公母,性别比一般都为1:1左右。而如果实行了性别控制,最高可达90%,这就相当于母犊率提高了一倍多。从奶牛繁殖来看,农户养奶牛生了公牛就等于废掉了,因为公水牛肉不好吃,做肉用牛没什么出路,而生了母牛就会有实用的产奶价值。”
  卢克焕又说:“遗传学的一项常识就是X染色体和Y染色体控制着性别遗传,我们这项技术的关键就是性别控制,即事先对X、Y染色体进行科学分离,然后进行体外受精,生产出预期性别的牛犊。”
   有人给记者算了这样一笔账:广西现有水牛448万头,占全国水牛总数的五分之一,是全国的水牛大省。如果是奶牛的话,假如移植两个胚胎,而不做性别控制,一旦这头母牛怀上一公一母,母的就会丧失繁殖能力,这一点与人类不同。现在通过性别控制,要生公生母都行。可以移植两个母的胚胎,生出来都是母牛,两个都可以利用。运用好这一经济效益的杠杆,将很快即能撬动广西奶业的持续发展。
  1988年,卢克焕就因研究成功了世界首例试管双犊而名扬于世。到底对牛来说,靠其纯自然的体内受精和完全的体外受精,有什么不同和意义呢?
  卢克焕说,以牛为例,体外受精,就是从其母牛身上采回卵巢,再从卵巢上收集卵子,再经过体外培养成熟,再分离采集精子,经过一段处理,用试管等在培养箱里面受精。
   实行完全的体外受精的意义在于:一头很优秀的母牛,产奶率很高,病了,老了,受伤了,被杀掉了……而它死后,我们还可以从它身上取卵;等于它死了,但还可以继续繁殖良种后代,降低了成本。
  当优良母牛还活着时,我们也可以从其身上采卵母细胞,再和优良公牛精液结合,体外受精并产生后代。用这种方式,牛的卵子每月都可采一至二次,即活体采卵;而靠自然交配,它一年才可产一头小牛(牛的怀孕期为十个月左右);而活体采卵一年起码可产10至20多头的后代,效率最少提高了10倍,也是充分利用了其遗传基因。现在在广西西大、水牛研究所及一些农场,都开始使用此项技术。
  另外,体内受精的成本要比体外高得多,从肉用牛来说,可以用廉价胚胎给受体母牛移植两个胚胎搞生产双犊,以提高牛的双犊率。因为牛的双犊率一般只有2%左右,如果通过移植两个胚胎来产生双犊,根据实验证明,双犊率可达40%~50%,效率也提高了几十倍。

2、性别控制技术可造福人本身

  “地中海贫血症”传男不传女,性别控制可有效回避这一家庭烦恼

  在采访中,卢克焕的谦逊和对科研的严谨态度,给记者留下了很深的印象。他反复向记者强调,现在就提“性别控制”成功还很不宜,因为才刚刚有两头牛“诞生”,起码应该有上百头,说服力才强;两头只代表初步成功。而真正将此成果转化为产业还需要大量的实验。卢克焕表示,他们现在还在继续做“性别控制”研究,答应明年春天会有一个结果出来。这是因为动物的实验周期很长,因为牛的怀孕周期就要有10个月。
  卢教授又兴致勃勃地告诉记者,其实,人和牛一样,同属哺乳动物,因此,对牛的性别控制的研究结果,同样对人类有用。他们现在还在尝试搞分离人的精子实验,以用于治疗性的“性别控制”研究。比如,一种叫“地中海贫血症”的疾病,它的发病特点是传男不传女;也就是说生男孩有可能患病,而生女孩就不会患病。如果在这种情况下,父母双方仍想要小孩的话,有效的性别控制就可以解除他们的后顾之忧,帮助他们只怀女孩不怀男孩。
    据悉,美国现在已将性别控制用在临床上,想要男孩还是女孩可以选择。
   卢教授说:据统计,现在与性别有关的遗传疾病已有370种了;如果能将性别控制的研究用在人身上,也将是很有前景的。另外,如果政府能出台一个政策,用于性别平衡,其实与计划生育政策也并不抵触。否则,一些农村里的人受旧的传统思想的影响,“不见儿子不停下来”,可能会不停地生下去。如果利用此技术,第二个控制让她生男孩,就不会再生下去了。当然,人的性别控制的准确率没有牛那么高,估计在70%~80%左右。

3 、擅改导师方案研成世界首例试管双犊

  在搞科研时就注重将来推广时的成本和中国国情

  了解卢克焕的人都知道,他这一辈子真是和牛联系在了一起,或许是“相濡以沫”的关系,他们不但相貌上有着共同的厚道憨态,竟然在脾气秉性上也是那么“投缘”:不仅爱钻“牛角尖”,犯起犟牛脾气还真几匹马拉不回。对他这一点感受最深的是他的爱尔兰导师戈顿教授,他就常常笑称:卢克焕有一颗让人“难以理解的脑袋”。
   1984年卢克焕被选派到爱尔兰国立大学都柏林分校进修,并师从于世界著名的动物繁殖专家戈顿教授,从事牛卵母细胞体外受精研究。
    卢克焕曾对媒体说,一天,导师戈顿教授召集科研人员、留学生汇报科研进展情况。卢克焕坦诚地向他汇报说,自己的科研还没有取得什么结果。这使一直关心、支持他的戈顿教授感到心中不悦,不禁当着大伙儿的面,毫不留情地对卢克焕说:你的脑袋很难理解。
  卢克焕能理解导师的意思。确实,实验已经进行了好几个月,成功的影子还没有。戈顿教授在爱尔兰学术界很有威望,在国际上也颇有影响,他亲自设计的科研方案让卢克焕实验,可是卢克焕却不按他的方案搞,这使戈顿教授感到难以理解。
  卢克焕自己却不这么认为,他想,导师设计的方案,实践证明不能成功,为什么不能改呢?他决心另辟蹊径,按自己设计的方案进行实验。他在给国内一位研究生写的信上概述了自己的态度:“我的研究,要么是一堆废纸,要么是光辉灿烂。”他当然在争取后者。
  这项研究是跨进世界科技先进水平的项目,任何空话、大话都不能解决问题,需要学识,要脚踏实地地干。卢克焕就是按这个要求干的,他逐一分析检查实验中的各个环节,发现问题,解决问题。
  他检查来自第三世界的一位研究生原来使用过的培养箱,发现培养箱气管里的二氧化碳只有进去,没有出来,查明原来是箱子里漏气,使培养液的PH值升高,影响到细胞的培养,他便对培养箱做了改装,使这个环节的实验有了科学的保证。在国外,一般研究牛的卵母细胞体外成熟培养都用犊牛血清加在培养液里培养,还要加激素,但卢克焕想,犊牛血清,价格昂贵,又难取得,我们国家穷,用这种办法即便成功,也难于使用,他运用科学的分析,认为卵母细胞是在母牛发情时发育的,模拟它发育的环境和条件,即用母牛发情时的血清加到培养液里,会取得好的效果。实验证实了他的设想,同时也证明,使用这种血清不用再加激素。经过他不断地艰苦的摸索实验,在提高卵子受精率,把受精卵移植到羊的输卵管里培养,把胚胎移植到受体牛中繁殖的实验均取得了成功。 
    1988年1月3日,由卢克焕研究成功的“世界首例试管双犊”在爱尔兰诞生,在这个激动人心的时刻,戈顿教授说,卢克焕是他带过的几十个博士研究生中最好的一个。

4 、“只做第一”的家训造就了卢克焕

    实验室少,他干脆卷起铺盖住进了实验室

  1988年,卢克焕取得举世瞩目的“试管双犊牛之父”的科研成果后,有人曾写了一个电影剧本《牧野之恋》,人物原型就是卢克焕。
    1945年,卢克焕出生在南宁市郊那龙的一个家庭,家里祖祖辈辈都是当地土著的壮族农民。兄弟姐妹八人,他排行老七。与每个农民家庭的孩子一样,他从小一直放牛,并与水牛为伴。
  卢克焕在农村读了5年小学。在他的记忆中,父亲对他的学习要求极为严格甚至称得上是苛刻。父亲在解放前曾做过老师,他深知知识对一个人未来的重要。一日,从来都门门课考第一的卢克焕得了个第二名,父亲听说后,由于舍不得打他,竟然把犁地的犁耙一下子杵到地上,顿时把犁尖弄钝了,要知道,这犁耙在农村可是吃饭的家什啊!急得一旁的奶奶直说:“第二名也可以了,第二名也可以了。”……从5岁起他就要求卢克焕背书,不但能正着背,还要倒背如流。
  卢克焕至今还记得这样一件事:他从村小考到全日制高小,600多名考生,只招250人。揭榜时父亲去看榜,找了半天没找到他的名字,回家后气得找茬子骂人。邻居说:你怎么看的呀?可能根本就没往前看吧!“卢克焕”的名字写在最前边,他考了第一名。确实,父亲不愿家里这个最小又最聪明的男孩子,把天赋荒废了。
  父亲从小对他的严格训练,培养了他做事做人精益求精的风格,也造就了他做事要做到最好、做出成绩的品德。可惜的是在卢克焕读初二时,父亲就去世了。这也是卢克焕生平最遗憾的一件事:父亲没能看到他今天取得的成绩。
  1963年高考时,卢克焕选报了当时的广西农学院(如今合并进广西大学)畜牧专业。毕业后,他去广西十万大山国营农场,在原始森林中一呆就是8年,做饲养猪牛的技术人员。
  1978年,32岁的卢克焕报考了研究生,学校仍然是广西农学院,发展方向是动物繁殖专业,导师是当时著名的动物繁殖专家王丕建教授。因为他在实际工作中,遭遇到了很多动物繁殖问题:农户养牛,牛的繁殖力很低,配不上种;或者配上种后,怀不成;再就是好不容易生下来又成活率很低;那会儿猪牛的精液冷冻,人工授精都存在问题,只能依靠自然交配。
  在广西农学院攻读硕士学位的三年里,他勤学好问,刻苦钻研,每一分钟都掰开了使用。
  1984年,卢克焕到爱尔兰都柏林大学攻读博士学位,他的研究课题是牛卵母细胞体外受精和胚胎移植。实验室给每人都配有一把钥匙,但其他人都用不上,因为卢克焕早来晚走,自然就“承包”了开门关门的事。为了保证实验能正常进行,他早餐常常是几片面包或一两包方便面,中、晚餐合在一起吃。实验室工作紧张的时候,他干脆卷起铺盖住进实验室。留学三年,如按当地标准计算,他等于足足工作了六年。
  长期紧张地工作,卢克焕浓密的黑发变得稀疏了。他的右肩胛周围也因常做实验、操作频繁而常常发炎疼痛。
  最令他欣慰的是,不管自己工作多么辛苦,他终于有了自己事业上的接班人。在广西大学东校园的动物繁殖研究所里,记者见到了卢克焕的大儿子卢晟盛,这个35岁的年轻人既是卢克焕的长子,也是他带出的博士,现在已是广西大学的副教授,能带硕士研究生了。父亲侧重“牛”多一些,儿子则侧重“猪”多一些。 
    卢克焕告诉记者,他有两个儿子一个女儿。老大晟盛,老二昱盛,老三盛,三个小孩名字都是他起的;每个字上面都带有“日”字头,取其“光明”的含义。现在,三个孩子都遂了卢克焕的心愿:老大晟盛是动物繁殖学博士;老二昱盛是个女儿,读了商业本科;小儿子盛,获得了数学物理硕士。

5、“抛妻别子”回国搞科研

  要将黄牛改良生产奶牛,每年可新增二百万头奶牛

  1988年,卢克焕研制的世界首例完全体外的试管孪生牛犊诞生后,在国际领域引起了轰动。他的成果一经推广,可使乳牛繁殖率成倍增长,在畜产品占全国出口量三分之二的爱尔兰算是一项声名显赫的重大突破。爱尔兰科技部门给卢克焕登记了专利,并免费赠送他一辆小轿车;还应用这一成果,成立了世界第一家牛胚胎分公司,卢克焕被这家公司聘为研究开发部主任。
  为了能聘任到卢克焕,爱尔兰给予他相当优惠的条件。只要他提出自己要什么待遇,对方都回应允他什么条件。但是卢克焕没给自己争一分钱,却为自己的母校,与对方进行“约法三章”:一、每年接收当时的广西农学院派去的6名博士研究生参加该研究室的工作,费用由外方负责;二、该研究室所取得的科技成果可以带回中国使用,不受外方专利限制;三、卢克焕每年回国两次,每次用一个月指导当时的广西农学院的研究工作,来往机票等费用外方支付。这些年来,卢克焕先后选派近20人到自己所在的胚胎公司研究开发部进修学习,仅这一项,就为国家节省开支几十万美元。
  从1984年到爱尔兰进修,卢克焕及其家人在国外有着长达17年的海外发展史,许多人都在悄悄议论:卢克焕肯定不回来了。他也曾笑着对记者辩称:“知道我全家出国的人,要比知道我每年都回国搞科研的人要多得多!”
  2001年底,出乎许多人的意料,卢克焕真的“抛妻别子”(他的妻子和另外一儿一女已在英国定居)回到了广西,他真切地对记者说:其实在国外,你再怎么工作,也是为别人在做。虽然我做到了实验室主任,但还是在为大老板做。而现在不同了,回国后,我是为自己的国家做,自己支配时间、研究项目、支配经费,心理平衡多了。17年来,国家给了我许多荣誉:全国“五一”劳动奖章获得者、全国优秀教师、全国农业劳动模范等等;我出国17年领了17年国内工资,待遇、职称、职务全部保留着。“国家给了我这么多的荣誉,仅凭良心,我也不会跑出去呀!”卢克焕深情地说道。
  确实,回国四年来,除了担任广西大学副校长外,他还带了十多个研究生,除了继续从事牛的“性别控制”研究外,他还致力于到基层推广“奶牛胚胎移植技术”,因为广西有黄牛近400万头,而只有奶牛一万多头。奶牛价格昂贵,每头良种奶牛年产奶收入可达1.5万元。如果利用胚胎技术将黄牛改良生产奶牛,每年可新增200万头奶牛。而这正是卢克焕所期望的。(北京青年报 张倩)

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