华中农大用现代生物技术改造整合提升传统学科纪实

编者按 一所非综合性大学，如何在深化教育教学改革过程中，发挥自身的优势和特色，跻身高等教育“国家队”行列？华中农业大学在这方面作了积极的探索。2002年12月1日，教育部在该校主办“用高新技术改造整合提升传统学科专业研讨班”，总结推广了该校的经验。几年来，该校选准主攻方向，大力推进新兴学科的生长和建设，用现代生物技术改造整合提升传统学科，在学科建设上逐步形成了明显的优势和特色，学校整体实力跃居全国同类院校前列。本报今天刊登长篇通讯，介绍他们的做法和取得的成效。[BR]　　2002年4月，教育部和国家自然科学基金委表彰一批优秀基地，华中农业大学的生物学国家理科基地名列其中，成为同类院校中唯一受表彰的基地，全国获生物学优秀基地称号的只有北京大学、复旦大学、华中农业大学和清华大学4所高校；同年10月，在教育部组织的全国12个一级学科整体水平评估中，华中农业大学的作物学学科被评为同类学科全国第一。张启发院士主持的国家总投入1.8亿元的“水稻功能基因组研究”重大专项课题，是国家迄今为止投入最大的农业高新技术项目；与此同时，该校去年还先后获得国际油菜、国际柑橘和国际土壤—微生物互作3项国际学术会议的主办权，标志着该校在油菜、柑橘等领域的研究水平已经达到国际一流……[BR]　　是什么铸造了华中农业大学的辉煌？是什么法宝使得这所古老的农科大学焕发出勃勃生机？校长张端品教授对记者说：“我们的突破口是用现代生物技术改造整合提升传统学科，在高水平的平台上进行学科建设。” 　[BR]　　以传统学科为基础　高起点建设生物类新兴学科[BR]　　2002年1月，教育部公布一批高等学校国家重点学科，华中农业大学申报的6个学科全部入选，其中微生物学、生物化学与分子生物学就是近几年该校倾力建设的生物类学科。[BR]　　多年来，华中农业大学不断强化“一流大学必须具有一批一流学科和一流人才”的观念和意识，提出了“以学科建设为龙头，以人才培养为根本，以教学科研为中心，整体上水平，局部创优势”的办学思路。早在20世纪80年代，该校就敏锐地意识到，生物技术将成为生命科学的带头学科，生物技术的发展和应用，对解决农业食品、资源与能源、环境与健康等重大问题提供有效的技术手段，因而成立了由当时的校长任主任的生物技术协调委员会，并在全国同类院校中较早开设了分子生物学、免疫学等课程，在作物学、果树学、微生物学等领域开展分子生物学研究。学校还先后增设了生物技术、生物工程、园林、环境工程等一系列新兴学科专业。1986年，学校果断集中全校人财物的优势，调集全校大型生物技术仪器设备，召集一批从国外学成归来的博士和在生物技术、分子生物学方面有培养前途并承担重要科研课题的青年教师，在全国同类高校中率先组建生物技术研究中心，借鉴国外先进实验室的管理经验，试行全新的管理模式，从而有效保证了植物、动物、微生物、病毒等基因工程和分子生物学等研究课题的顺利完成，促进了高层次生物技术人才的培养。1994年该校又认识到，生物科学发展需要兵团作战，于是迅速召集微生物重点学科的全部教师和作物遗传育种重点学科一批从事分子生物学研究的骨干教师，与生物技术研究中心合并成立生命科学技术学院。2002年，该校又将原来的农学系、植物保护系合并组建了植物科学技术学院；在畜牧兽医学院的基础上，组建了动物科技学院、动物医学院，为进一步在现代生物技术的平台上整合提升传统学科奠定了基础。[BR]　　经过10多年重点建设，华中农业大学的生物科学与技术学科得到快速发展。该学科先后建立了作物遗传改良、农业微生物2个国家重点实验室，3个国家工程技术（研究）中心，设立了分子生物学硕士、博士点和生物学博士后科研流动站，建立了“国家理科基础科学研究和教学人才培养基地”生物学专业点（简称国家理科基地）和国家生命科学与技术人才培养基地，获准设立了生物学一级学科（含12个二级学科）博士点和微生物学、生物化学与分子生物学2个“长江学者特聘教授岗位”，其中这2个“长江学者特聘教授岗位”的生物类学科为全国同类院校所仅有。形成了包括本科生、硕士生、博士生和博士后在内的完整的高层次人才培养体系，形成了以农业微生物国家重点实验室为应用基础研究、工程研究中心为孵化器的研究与转化体系。目前，该学科拥有1名中国科学院院士，2名“长江学者”奖励计划特聘教授，2人获中国青年科学家奖及提名奖，2人获瑞典国王奖，3人获得国家杰出人才基金。[BR]　　华中农业大学生物科学类学科在短短10多年时间里，从小到大、从弱到强。谈及此事，学校党委书记李忠云教授对记者说：“首先是高起点建设，其次是坚持把重点学科、重点实验室、重点科研项目、重点课程、重点中青年学术带头人培养作为推进新兴学科建设的战略任务，常抓不懈！一批优秀学术带头人脱颖而出，如以张启发院士为代表的中青年人才群体的迅速成长，带动了生物科学类学科教学科研队伍建设和教师研究方向及专业、课程结构的调整。”李忠云认为，营造支持新兴学科发展氛围的另一个原因，就是学校党政一把手主动当“后勤部长”，及时解决学科建设中人、财、物等多方面困难，各职能部门在人才引进、职称评定、研究生培养等方面向生物科学类学科倾斜，让专家教授能潜心从事人才培养和科学研究工作。[BR]　　如今，华中农业大学的生物科学类学科已建设成为该校的品牌学科，该学科吸引了大量高分考生。每年高考，众多考生争相报考生物科学与技术类专业。[BR]　　以重点实验室为平台　用生物技术整合提升传统学科[BR]　　2002年10月，教育部组织对全国12个一级学科整体水平评估，华中农业大学作物学一级学科被评为同类学科全国第一，是武汉地区高校参评学科中唯一获第一的学科，这是该校用生命科学与技术改造提升传统学科取得的重要成果之一。时任教育部副部长的周济同志在武汉地区高校考察时称赞“华中农业大学了不起！为武汉地区教育部直属高校争了光。”[BR]　　华中农业大学是一所百年名校。该校农科优势明显，实力雄厚。多年来，这所学校为我国高等教育积累了丰富的办学经验，作出了突出贡献，学校整体水平居于全国同类院校前列。但随着高等教育改革的不断深入，一些传统农科专业逐渐暴露出不适应现代农业产业结构调整的需要，在内涵结构、人才培养模式、教学内容等方面亟待改革。针对这种情况，该校明确提出以分子生物学学科为龙头，以国家级重点学科为依托，提升传统农科专业的整体水平。[BR]　　1992年，国家批准在华中农业大学建立作物遗传改良国家重点实验室，学校利用这一契机，把国家重点实验室建设的方向定在新兴的生物化学及分子生物学优势学科与传统的作物遗传育种、果树学两个国家重点学科的结合上，突出学科特色，高起点高水平地建立起用生物技术提升传统学科专业的基地和平台。如该校作物遗传改良国家重点实验室的重要研究方向是植物基因组，这是基础研究的内容，但研究对象是水稻基因组、小麦等作物的基因图谱、有关农作物重要基因的分离克隆。这些研究方向既为生物技术与农业科学的结合找准了结合点，又有效地用生物技术武装提升了传统学科，推动了传统学科上了一个新台阶。目前该校与生物科学相关的院系和学科都开展了分子生物学方面的教学和研究工作。[BR]　　在部级重点实验室的建设中，该校也同样倡导跨学科、跨院系学科联合，利用重点实验室平台，促进交叉学科生长，培养新的学术带头人和学术骨干。如在微生物部级重点实验室建设中，学校以微生物国家重点学科力量为基础，将分布在动物科学技术学院、动物医学院、水产学院、资源与环境学院、食品科学技术学院等院系从事动物微生物、土壤微生物、食品微生物教学科研工作的专家组织起来，既较好地推进了微生物事业的发展，又有力推动用生物技术武装提升传统学科的工作，促进了相关学科上新台阶。[BR]　　10多年来，华中农大充分利用重点实验室这个平台组织相关传统学科力量联合攻关，不仅快速推进了学校现代生物技术学科的发展，而且有效地用现代生物技术武装提升了传统学科。该校的作物遗传改良国家重点实验室在1996年全国43个生命科学类国家重点实验室的评估中，被评为4个优秀实验室之一，并列为8个国家对外开放与竞争的试点实验室之一。农业微生物部级重点实验室的总分也名列前10名之内。2001年在全国56个生命科学类重点实验室的评估中，作物遗传改良国家重点实验室被评为6个优秀实验室之一，总分及排序名列第一。农业微生物部级重点实验室今年4月被科技部批准建设国家重点实验室。生物化学与分子生物学、微生物学2002年被评为国家重点学科，生物科学的整体实力得到较大幅度提升。传统学科在与生物技术的交叉融合中，优势更加明显，该校作物学一级学科被评为同类学科全国第一，就是最好的例子。[BR]　　以国家理科基地为载体建立用生物技术提升传统农科的辐射源1996年10月，教育部批准在华中农业大学设立国家理科基础科学研究和教学人才培养基地生物学专业点，2002年又批准建立了国家生命科学与技术人才培养基地，这对该校大力推进生物学基础学科建设，强化理农结合，加强基础学科与应用学科交叉、渗透与融合提供了机遇。为此，学校结合学科特点现状，针对农科专业课程设置和教学内容存在的“三个不够”，即对新知识、新技术教学重视不够，专业主干课程深度不够，对学生基本理论、基本知识、基本技能训练不够，把国家理科基地生物学专业点作为教学改革的突破口，积极探索新的人才培养模式、教学内容和课程体系、教学方法手段等。近几年来，国家理科基地教师共承担国家级、省部级教学改革研究项目24项，覆盖植物生物学、动物生物学、微生物生物学、分子生物学等10余门基础课和专业主干课。主编出版的教育部“面向21世纪课程教材”《微生物学》等10多种生物类教材在全校农科专业普遍采用。2002年又获准主编“十五”国家级规划生物类教材5种，是承担主编最多的院校之一。[BR]　　在课程建设上，该校从1997年4月起，将植物学、动物学、微生物学、分子生物学、生物化学、遗传学、生态学等30多门课程列为校级优质课程重点建设项目。理科基地重点建设的分子生物学系列课程已达16门之多，无论是课程门数、还是教学内容都已形成了自己的优势与特色，其中“生命科学进展”课程，强调前瞻性，重视通俗性，现已发展成为全校生物类专业研究生与生命科学技术学院学生的必选课和向全校学生开放的科学讲座。目前，全校所有农科本科生都开设了分子生物学，不仅拓宽了学生的科学视野和知识面，而且活跃了校园学术氛围。学校还在农科类专业普遍开设了生物科学类课程，对现有课程体系重新组合，要求农科类专业按大类设置共同基础课和专业基础课，构建新的课程平台。在这些平台中，设置生命科学概论、生命科学进展、现代生物学基础和生命科学一些分支课程，使学生较好地掌握生命科学基础知识。[BR]　　几年来，该校在生物学理科基地建设的推动下，发挥生物科学的学科优势，高起点建设了生物科学、生物技术和生物工程等品牌专业；同时将现代生物技术积极应用于传统农科专业结构调整、改造和提升，以开拓新领域，拓宽专业口径，扩展专业内涵。如将传统农学学科与现代生命科学有机结合，产生了作物遗传育种、园艺植物育种、动物科学等学科方向，这些学科都是与分子生物学结合后很快发展起来的，尤其是园艺学在分子生物学的渗透和支持下，发展成效显著，2000年获准建设园艺学一级学科博士点。目前，该校原有的16个传统农科专业经过调整改造减少到10个。2002年3月，教育部批准该校增设国际经济与贸易、法学、艺术设计、信息与计算科学、植物科学与技术、信息管理与信息系统、人力资源管理等7个本科专业。今年又获准增设国家生命科学与技术人才培养基地、动植物检疫、食品质量与安全、工程管理4个新专业。[BR]　　为了提高教学水平，华中农大还有计划地组织传统学科专业教师进修现代生物技术课程和攻读生物技术与分子生物学硕士、博士学位，促进现代生物技术与传统学科的结合。1996年以来，该校先后培训传统农科专业教师80名，30余人攻读分子生物学与生物化学硕士、博士学位，其中攻读博士学位20余人。学校先后主办了4次高级植物生化、中国－欧盟植物基因组等国际讲习班。受教育部委托，举办了2001年暑期分子生物学讲习班以及2002年全国高等学校生物工程课程体系和人才培养研讨会等。在这些讲习班和研讨会上，该校有100余名农科专业骨干教师参加了学习。[BR]　　该校还制订优惠政策，保证国家理科基地的学生在免试攻读硕士学位研究生时，有1／3以上的生源向农科输送。1997年以来，国家理科基地先后为农学、园艺、动物科学、动物医学、水产养殖学等农科专业输送了80余名基础扎实、实验技能强、综合素质高的研究生生源，受到普遍欢迎。[BR]　　2002年，华中农业大学国家理科基地生物学专业点被教育部和国家自然科学基金委评为“十五”国家基础科学人才培养优秀基地。在2001年全国和湖北省高校教学成果奖评选中，该校有4项成果获国家级教学成果奖；13项成果获湖北省高校教学成果奖，其中一等奖8项。张启发院士主持的“农林院校生物学理科基地建设与改革”获湖北省普通高等学校教学成果一等奖，国家级教学成果二等奖。[BR]　　以重大重点课题为纽带 拓展传统学科研究领域[BR]　　“九五”期间，华中农业大学承担各级各类科研项目1224项，获科技成果奖122项，其中包括获国家科技进步一等奖在内的8项国家级奖。在通过鉴定的成果中，有近30％的成果处于国际先进或领先水平。共发表各类研究论文4500多篇，获授权专利33项，完成了18项“863”课题，被授予“国家实施863计划先进集体”。[BR]　　“十五”以来，该校承担国家重大重点项目能力进一步增强，科研经费大幅度增长。新批准项目300多项，争取经费2.25亿元，其中“863”项目40多项，在研的“863”、“973”等重大重点科研项目达74项。[BR]　　华中农业大学之所以不断争取到重大科研课题，长期拥有饱满的科研任务，是因为该校的科研方向体现了明显的农科特色，即立足解决当前农业面临的带全局性重大问题；体现基础研究与应用研究结合，与国家农业发展的战略目标相一致，同时，充分发挥学科综合优势和交叉融合的特色，集中力量，通过重大生物科学技术课题的联合攻关，拓展传统学科的研究领域，提升传统学科的研究水平。[BR]　　如该校承担的生命科学与技术领域的基础研究课题，涉及动物、植物和微生物的基因组学、功能基因组学、重要农艺性状基因的定位与克隆、生物杂种优势及雄性不育的分子机理、农业生物种质资源创建与遗传多样性评价、分子育种技术及理论等重大科学问题。在课题研究过程中，学校发挥学科综合优势，组织遗传学、生理学、农业生态学、作物栽培学、植物病理学、昆虫学、信息科学与技术等方面的力量，联合攻关，取得了一批代表国家先进水平及具有国际竞争实力的研究成果。[BR]　　在应用研究领域，华中农业大学综合运用基因工程、细胞工程、发酵工程等现代生物技术手段，为动物、植物、微生物的遗传改良提供转基因、细胞融合、分子标记辅助选择等新理论、新技术、新方法和新材料，获得了一批抗病虫水稻、棉花，耐干旱、抗衰老水稻，耐储藏番茄，高产优质油菜、玉米，以及在适应性、抗病性、产仔率等方面得到综合改良的瘦肉型猪新品种和试管马铃薯生产、脱毒苗柑橘种苗快繁、家畜伪狂犬病基因疫苗研制、BT杀虫微生物农药生产、微藻功能食品开发、魔芋等植物资源发掘等生物技术成果，通过推广应用，产生了显著的经济效益和社会效益：[BR]　　张启发院士主持完成了水稻基因图谱，他绘制的水稻分子标记连锁图，分子标记接近700个，比日本、美国的水稻图谱新增标记300多个，成为我国密度最高的分子标记连锁图，快速改良作物品质成为可能；[BR]　　傅廷栋院士育成的优质油菜系列新品种，在湖北等10省累计推广面积6000多万亩；[BR]　　熊远著院士主持选育的瘦肉猪系列新品系，在湖北等14省区推广种猪2万多头，形成年产商品瘦肉猪50万头的规模；[BR]　　邓秀新教授主持育成的系列优质果树新品种，在重庆等8个主产省区覆盖率超过80％；[BR]　　陈焕春教授主持研制的猪伪狂犬病油乳剂灭活疫苗获国家I类新兽药证书，猪伪狂犬病快速诊断试剂盒获国家II类新兽药证书，在全国20多个省区推广应用2000多万头份。[BR]　　此外，该校还获得了国家第一个审批的商品化生产的转基因植物、湖北省农业科技方面第一个国家级科技进步一等奖和第一项国家自然科学奖。[BR]　　华中农业大学通过承担以上重大科研项目，不仅培养了一批学科带头人和学术骨干，建立了能参与国际竞争的学术团队，促进了生物技术研究与生产实际、应用开发的有机结合，促进了新的研究开发基地形成。目前，该校在已有作物遗传改良、农业微生物2个国家重点实验室以及5个部级重点开放实验室基础上，先后获准建立了8个国家工程（技术）研究中心，即微生物农药国家工程研究中心、国家家畜工程（技术）研究中心、国家油料作物种质改良中心、国家油菜作物改良分中心、国家果树脱毒种质资源室内保存中心、国家农作物分子技术育种中心、国家植物基因研究中心（南方）、柑橘育种中心等。[BR]　　几年来，通过中心的孵化，华中农业大学一大批成果走向产业化，走向市场。如双低油菜、湖北瘦肉猪、BT农药、高效饲料、生物制品、试管马铃薯、超甜玉米、酶试剂等已逐步实现了产业化，创造了良好的社会经济效益。一个以国家、部门重点实验室为龙头，工程（技术）研究中心和生产车间为桥梁，从应用基础研究—中试—产业化开发的基地体系在华中农业大学逐步形成，有力推动了主体学科的建设，带动了相关学科的发展。[BR]　　作为武汉东湖高新技术开发区的一个重要组成部分，华中农业大学科技园也正在建设中，科技园内按照现代企业制度组建了4家企业。武汉科前动物生物制品有限公司，主要开发动物疫苗等生物制品。武汉联农种业科技公司，以研究开发优质油菜为主，已在湖北省内建立了5个良种繁育基地。武汉华大畜牧科技发展中心，研究开发畜禽新品种、新技术，生产并销售种畜种禽、优质饲料等产品。武汉转基因植物研究中心，主要进行植物基因的分离、克隆转化等，开展水稻等农作物转基因产品开发。这里汇聚了一批拥有自主知识产权的生物科学家，具有丰富管理经验的现代企业家，他们联袂携手，共同建设中国中部最大的现代生物技术高新成果孵化器，一个规模宏大的“生物谷”在不久的将来将崛起在南湖之滨。[BR]　　“生物谷”集中体现了这些年来华中农业大学用现代生物技术的改造、整合、提升传统学科取得的成就。在7425亩校园内，云集了六个国家重点学科、两个国家重点实验室、一批部省级重点实验室、两个国家生物学和生命科学高级人才培养基地、八个国家工程研究（技术）中心、多家高新技术企业，还有一大批包括院士、“长江学者奖励计划”特聘教授在内的高级专家，都与现代生物科学技术相关，实力很强，在全国也不多。这个“生物谷”覆盖了植物、动物、微生物三大门类，在很多方面是全国第一或全国之最的。比如，该校的作物遗传育种学科，在全国学科评比中是评为第一的；作物遗传改良国家重点实验室在全国重点实验室评比中是第一名；培养出了新中国第一个农科博士；张启发院士主持的“水稻功能基因组研究”重大专项课题，是建国以来最大的农业高新技术国家项目，总经费达1.8亿元。这方面的例子还有很多。另外，该校还有一大批非农专业，比如文科和理工科专业，这些专业在“生物谷”大环境中经过优化整合和创新改造，也会成为独具特色的专业。总之，华中农业大学这个“生物谷”将是中国中部最大的现代农业生物高新科学技术研究、开发与创新人才培养基地。[BR]　　21世纪是生命科学的世纪，生命科学与生物技术产业将是我国赶超世界发达国家生产力水平，实现后发优势和跨越式发展最有前途和希望的领域。华中农业大学通过10余年的建设，已在生命科学领域崭露出优势和特色。我们相信，再经过10余年的发展，这所以农科为优势、以生命科学为特色的百年名校，一定能够跻身国内一流大学的行列。[BR]