破译鱼类基因密码,四十余年三获国家科技奖!中国工程院院士、黄海水产研究所研究员陈松林获青岛市科学技术最高奖

大众新闻·半岛新闻 王丽平   2026-09-08 19:50:45原创

当下,远在海上的“国信1号”养殖工船里,近千尾鲜红的红瓜子斑正欢快地游曳。这是今年3月运至工船的鱼苗,目前其存活率99%,增重率60.92%。“在19至22℃的水温偏低养殖条件下,这个成绩属实为不易。”中国工程院院士、中国水产科学研究院黄海水产研究所(以下简称“黄海水产研究所”)研究员陈松林说,这也是团队的最新研究成果。

陈松林院士(左)在指导学生做实验

作为国家海水鱼产业技术体系首席科学家,陈松林有一个朴素的梦想——“让中国人每人每年吃上十斤海水鱼”。如今全国海水鱼人均年占有量仅约三斤,要实现这个目标,产量需要翻两番。

9月8日,在青岛科学技术奖励大会上,陈松林获2025年度青岛市科学技术最高奖。从“误入水门”的农村少年,到三获国家科技奖的育种专家,他用四十余年时间,在蓝色沃土上书写了一个关于坚守与创新的励志故事。

陈松林院士团队在我国大陆地区首次实现红瓜子斑苗种的人工繁育,为石斑鱼养殖业增添了新的养殖对象(受访者供)

从“深海贵族”到“百姓家宴”

说到红瓜子斑,它堪称石斑鱼界的“皇冠”。“那是一种体色鲜红、雍容华贵、味道鲜美的名贵鱼类,以前只能靠野生捕捞,市价高达500-700元/斤,普通民众很难吃到这种美味的鱼。”在科技奖颁奖前的采访中,陈松林这样向记者介绍这条鱼。

工作原因,最近几年陈松林长期奔波于青岛与海南之间,期间他关注到红瓜子斑的育苗技术难度很大,人工繁育一直没有突破。“2023年以前,世界上没有人工繁育和养殖的红瓜子斑供应,所以它难以满足市场需求。”陈松林说,突破红瓜子斑人工繁育技术,对海水鱼产业高质量发展至关重要。

红瓜子斑(受访者供)

带着这一信念,陈松林带领团队联合林兰公司从野外收集野生红瓜子斑亲鱼,进行人工繁育工作。但问题接踵而至:收集的诸多红瓜子斑,颜色、花纹并不统一,如何确定这些都是纯种红瓜子斑?

特异分子标记是存在于物种基因组中、与其他物种明显不同的DNA片段。“通过全基因组测序,我们找到了红瓜子斑的特异分子标记,建立了红瓜子斑的种质鉴定分子技术,确定了红瓜子斑的种鱼。”陈松林说。

但红瓜子斑胚胎很小,这使得人工育苗难度极大。“胚胎小,意味着卵黄少、能量储备少。仔鱼很容易因能量耗尽而大量死亡。”陈松林说。

围绕这些难题,陈松林带领团队与海南万宁林兰公司合作,经过多番努力于2023年首次突破红瓜子斑工厂化室内苗种培育技术。2024年,又与山东莱州明波公司合作,突破了北方工厂化人工育苗技术,并达到批量化水平。2025年,联合企业生产红瓜子斑苗种300多万尾,开辟了这种名贵石斑鱼养殖新产业的,并带动了海南、广东、福建、山东、河北、天津等名贵海水鱼养殖产业的发展。

如今,工厂化车间养殖的红瓜子斑出厂价已降至每斤120元左右。从600元到120元,“贵族鱼”正在走进寻常百姓家。

2026年3月,红瓜子斑首次登上青岛“国信1号”养殖工船,陈松林说,这对于深远海工船养殖产业的发展具有重要意义,一旦在工船上进行批量化养殖,将开辟深远海工船养殖石斑鱼的新赛道,为青岛创造重大的经济和社会效益。

三获国家奖

红瓜子斑的突破,不过是陈松林科研版图上的最新一块拼图。在此之前的40余年里,他已为中国的海水鱼养殖业攻克了三大难关,并获得3次国家科技奖,也分别对应着他科研生涯的三次重大跃升。

第一次,是为鱼“留后”。

上世纪80年代,我国在鱼类种质保存领域几乎一片空白。许多优良的野生鱼种,随着环境变迁和过度捕捞而消失,种质资源衰退严重。

红瓜子斑

2000年,陈松林完成了在德国为期3年的访问学者和合作研究后,来到黄海水产研究所工作,聚焦海水鱼类种质保存难题,将他们建立的淡水鱼类精子冷冻保存技术应用到海水鱼类上。期间承担国家“863”海洋项目,突破了胚胎玻璃化冷冻保存技术,建立了花鲈、大菱鲆和半滑舌鳎等10多种海水鱼类精子银行。

2006年以海水鱼类精子和胚胎冷冻保存及细胞系建立等为重要内容的鱼类种质低温冷冻保存技术的建立和应用成果获国家技术发明奖二等奖,陈松林为第一完成人。

第二次,是为鱼“辨性”。

半滑舌鳎是我国海水鱼的当家品种之一,味道鲜美,却有个“老大难”——雌鱼比雄鱼大2到4倍,“偏偏人工苗种里80%以上是长不大的雄鱼。养殖户放了一万尾苗,到头来出塘的只有1千多条长大的雌鱼,很是发愁。”陈松林说。

陈松林团队就一头扎进了雌雄差异的谜题里。2003年起,他们采用当时最尖端的AFLP分子标记技术,像在基因组的茫茫大海里捞针,终于在2006年捕获了一条雌鱼独有的分子标记。2007年,中国第一篇鱼类性别特异分子标记论文横空出世,这也是全球第一个鱼类雌性特异分子标记。

但这仅仅是揭开谜底的开始。他们进一步发现,有些雌鱼会“变性”为“伪雄鱼”,“就是说它的基因型是雌的,却发育成表型雄鱼(伪雄鱼),伪雄鱼繁殖的后代95%以上还是长不大的雄鱼。”陈松林解释。运用这一技术就能剔除伪雄鱼后,使得苗种里的雄鱼比例从80%骤降到50%左右,雌鱼比例提升至40%以上,翻了一倍,大大提高了养殖产量。河北的养殖户再见到陈松林时,脸上终于有了笑:“陈老师,这回能赚到钱了!”

自陈松林团队的半滑舌鳎性别特异标记论文发表至今,我国成功在30多种鱼类上筛选到性别特异分子标记并实现了性别控制,部分解决了我国鱼类个体大小和生长速率存在明显雌雄差异的养殖难题。该成果与人工繁育技术结合,2010年获得国家技术进步二等奖,陈松林为第二主持人。

第三次,是为鱼“改命”。

如果说性别标记是“治标”,那么基因编辑就是“治本”。2009年,陈松林联合华大基因等单位,开启了一场更为艰难的“长征”,完成半滑舌鳎全基因组测序。这是中国人第一次为一种鱼绘制完整的基因组图谱。

历经4年攻坚,半滑舌鳎的基因天书被成功破译,论文在国际顶级刊物Nature Genetics发表。陈松林带领团队不仅找到了性别决定的关键基因,还发现这个基因不仅掌管雌雄,还直接决定雄鱼个头的大小。2017年,团队在国际上率先建立海水鱼类基因编辑技术,并用基因编辑技术敲除了半滑舌鳎的雄性决定基因,“原本长不大的雄鱼竟然长到了和雌鱼差不多的个头。从根源上,解决了半滑舌鳎雄鱼个体小、生长慢的产业难题。”陈松林开心的说。

与此同时,基于牙鲆基因组信息研制的国内首款鱼类抗病育种基因芯片“鱼芯1号”问世。这张小小的芯片,可以一次性扫描数以万计的基因位点,把传统的“看鱼选鱼”变成了精准的“读码选鱼”。育种周期大幅缩短,抗病性状的选择效率成倍提升。助推鱼类从传统育种向分子育种的转变。

“十几年前去河北调研,养殖户都愁眉苦脸的。放了一万条鱼苗,最后只存活一两千条。”陈松林回忆,“有了鳎优1号新品种,他们从不敢养,变成抢着养。”

如今,“鳎优1号”半滑舌鳎在全国推广覆盖率达70%以上。

2014年,陈松林第三次捧起国家科技大奖的证书。

三座国奖镌刻着中国海水鱼育种从跟跑到领跑的蜕变轨迹。

两个月复习考入大学

“科研已经成为我生命的一部分。”陈松林感慨,回望来时路,仿佛这些在早年间早有预兆。

1960年,陈松林出生在湖北黄陂长堰公社的一个工人家庭。1977年7月高中毕业,他响应国家号召上山下乡,成为长堰公社新华二队的一名知青。那年秋天,广播里传来恢复高考的消息时,他正在田里劳动。

“从放下锄头到走进考场,满打满算只有两个多月。”那是一场史无前例的“大赶考”,12届高中毕业生同场竞技、参加高考,本专科录取率只有4.6%。一直成绩不错的陈松林被上海水产学院淡水渔业专业录取,而这所学校甚至不在他的志愿表上。

“服从国家分配,我算是误入水门。”多年后他这样调侃自己。

这一“误”,便是一生。

1997年,陈松林赴德国维尔茨堡大学,师从国际顶尖的鱼类分子生物学家Manfred Schartl教授。在莱茵河畔的实验室里,他系统掌握了分子生物学和基因工程的前沿技术。2000年,陈松林婉拒国外的优厚待遇,毅然回国,选择落脚青岛黄海水产研究所。

“在国外,你永远是个‘外人’,没有主人翁的感觉。”陈松林说。

初到青岛,迎接他的是一间空荡荡的实验室,没有设备,没有团队,没有经费,只有他一个人。所里挤出10万元启动资金,陈松林买了冰箱和PCR仪,就算“开了张”。此后,他一边没日没夜地写项目申请,一边招兵买马。从一个人到一支队伍,从一台仪器到一个平台,陈松林在青岛开启了第二次创业。

让“人均10斤鱼”从梦想走进现实

每天工作超过10个小时,周末大多泡在实验室——这是陈松林几十年如一日的节奏。“搞科研就要带着激情,要善于动脑,找出问题,解决问题。”

2025年,陈松林出任国家海水鱼产业技术体系首席科学家。他的“倍增计划”初见雏形,他要力争“十五五”期间海水鱼养殖产量翻番,让“人均10斤海水鱼”从梦想变为现实。

“目前团队正在攻坚下一个难题,是鱼类智能育种技术。用大数据、人工智能赋能传统育种,让选良种变得更聪明、更高效。”陈松林说。

回首来路,从黄陂田埂上的知青,到国际顶刊论文的作者;从对着显微镜数鱼卵的青年,到破译我国首个鱼类基因组的院士。陈松林用40多年的时间,让中国海水鱼育种技术跻身世界前列,把一条条名贵鱼从深海“请”到了百姓餐桌,把一个水产养殖大国逐渐推向育种强国。

(半岛全媒体记者 王丽平)

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