家蚕“破茧化蝶”记 - 万花瞳

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当下，正是春蚕养殖的黄金时期。作为全国最重要的蚕桑产区，重庆近年来发挥科技的支撑作用，不仅构建起标准化的饲料生产体系与智能化家蚕养殖模式，更依托现代生物技术，通过改造家蚕基因序列，突破传统产丝的单一用途，在医学、工业等领域应用开辟了新的场景。
在重庆，22个区县栽桑养蚕，2024年桑园面积48万亩，生产蚕茧1.2万吨，蚕农售茧收入超过6亿元。
永川仙龙镇的现代化蚕桑基地内，近千亩桑园与4000平方米蚕工厂实现信息化、智慧化管理。人工饲料技术突破传统季节性养殖限制，数以万计的蚕宝宝享受着“定制化”生长环境，年产蚕茧达300吨、产值1500万元，效益较传统模式提升超20倍。
产量起来了，如何挖掘家蚕附加价值？位于西部科学城重庆高新区的种质创制大科学中心正上演着一场颠覆性的变革：基因编辑技术开辟新路径，通过修饰家蚕基因组特定目标基因，创造新品种。
“依托养蚕工厂的洁净化蚕茧生产条件，我们利用现代生物技术，将人的一些生长因子、修复因子等在家蚕丝腺中表达，创制出高附加值重组药用蛋白和医用蚕丝生物材料。”种质创制大科学中心家蚕团队教授李志清解释道。
具体如何操作？蚕破茧成蝶产卵后，研究人员即刻进行收集，同时构建好质粒，比如表达外源蛋白基因、荧光蛋白基因等。
研究人员通过全自动微量注射仪，以微米级的细小针头，将质粒精准注入刚产下的蚕卵中，使外源基因整合至家蚕基因组中，达到基因改造的目的。
经过一段时间培育，以荧光蛋白基因为“信号”——通过荧光扫描技术，筛选到可发出荧光的蚕，即表明改造成功，经多代定向培育形成稳定家蚕品系。
“我们把蚕的丝腺变成‘生物反应器’。”李志清指着显微镜下泛着荧光的蚕卵解释，通过基因编辑技术，在丝蛋白合成基因中嵌入外源目标基因，随着蚕宝宝的生长，体内的丝腺就会合成目标蛋白，并经过吐丝将外源蛋白分泌于蚕茧。
基于蚕丝材料本身优良的机械性能、生物相容性、可生物降解、抗菌保湿等特性，研究团队已开发出可吸收蚕丝骨钉、蚕丝敷料等系列产品，在促进伤口愈合、神经和骨修复方面疗效显著。拿蚕丝骨钉来说，与传统的不锈钢、钛合金等金属材料相比，蚕丝骨钉能在人体内逐渐降解，减少二次手术。
这些功能性蚕丝蛋白还能添加到化妆品原料中。今年，研究团队与化妆品公司合作，推出系列化妆品产品。
“目前，我们研发的医用蚕丝生物材料已通过动物模型实验验证，数据显示其在促进组织修复、生物相容性等关键指标上表现优异，为临床转化提供了重要依据。”李志清说，研发团队正积极与企业和医院进行合作，开展临床实验，比如子宫内膜修复、唇腭裂修复等。
千年蚕桑的破茧历程，是传统产业向科创高地迈进的鲜活例证。展望未来，家蚕虽小，却以蚕丝为笔，勾勒出全新产业蓝图，可降解的医用材料、会导电的蚕丝织物、从蚕茧中“生长”出来的生物医药……释放的潜在产业价值，令人期待！

家蚕“破茧化蝶”记第660期