养蚕人，古老职业如何焕发新生？
玉保约 6 分钟繁忙养蚕季。图源：九州大学
玉保 ｜ 撰文
家蚕起源于中国，生存完全依赖于人类。与生活在野外的“野蛾”不同，家蚕被人类饲养了数千年，已经丧失了飞行和野外觅食的能力，无法自然繁殖，完全依赖人工交配和饲养才能完成生命周期。
公元前一世纪左右，家蚕通过朝鲜半岛传入日本。由于长期的人工驯化，家蚕的保种工作，或者叫种质资源保存至关重要。优良蚕种是保障蚕丝产量、质量和抗病能力的基础。当今家蚕的价值早已超越了传统的丝绸生产，成为基因研究、生物科技，乃至高端医疗材料领域的“多面手”。而支撑这一切的基石，便是家蚕种质资源的保藏与研究。
日本九州大学以其百余年的深厚积累和独特的资源优势，成为全球家蚕种质资源研究与保护的重要基地。
在这里，有着数十人的养蚕团队。每天早晨9点，种质资源库的员工会按时来到九州大学AG22栋实验楼，穿好防护服，开启一天的工作。
九州大学AG22栋-家蚕种质资源库及内景。图源：九州大学
在九州大学，保存的蚕种质资源库约有800余种。一般来说，种质资源库每年都要对不同种系的家蚕进行配种、养成、收集蚕茧，保存蚕种，来年再继续这一流程。这种传统家蚕保种技术已传承数千年。近些年来，科学家们把蚕体种的生殖系细胞取出来，放进液氮长期保存，这就属于现代保种技术。两种技术各有优势，国内外的家蚕种质资源库都在用。
九州大学领导蚕学研究的日下部宜宏教授表示，作为种质资源库，需要定期复壮各个品系。另外，种质资源库还有义务分发蚕种给各地乃至全球的科研机构或从业者。
AG22栋实验楼养蚕的置物架上，放着几百块竹匾，“沙沙沙”，每块竹匾里都有数百条贪吃的蚕在啃食桑叶。家蚕从若虫到成虫，需要50天。在这段时间里，它们需要悉心的照顾，不容出错。
在AG22栋实验楼的300米开外，就是几十亩的桑田。喂食蚕的桑叶都是从这里采的，通常用桑树枝条顶端连枝带叶的部分。这块桑田在2017左右开始种植，而AG22栋实验楼则在2019年启用。它们都位于九州大学伊都新校区。九大伊都校区号称日本单一校区面积最大的大学。这个地方远离闹市，傍山依海，校园的北部和南部、西部都是森林。2005年-2018年，新校区从建设到完成搬迁，历经13年，若从1990年代的校区规划多方论证开始，这个过程就更长了。在整个过程中，周边居民、各院系乃至校管理层都非常有耐心，这也侧面反映了日本学术界建设科研设施的严谨和扎实。
九州大学桑田。图源：九州大学
九州大学的蚕学研究始于1920年代，奠基者为田中义磨教授。我国蚕学先驱蒋同庆教授就曾师从田中义磨教授。百年蚕学研究的早期档案，现在还完好地保存在校图书馆中。
家蚕种质资源库里不仅有传统品系，还有实验用近交系、罕见突变系、国际优良种等等。2024年出版的《カイコバイオリソース辞典》（家蚕生物资源辞典）一书，来自九州大学蚕学研究的第五代教授伴野丰，记录了500余种家蚕品系的形态特征，包括茧色、体色、结茧形状、发育周期等。这部图鉴已成为国内外蚕学教学和研究的经典书目。
伴野丰 著《カイコバイオリソース辞典》。图源：九州大学
九州大学第一代蚕室（种质资源库），1924-1981年间使用。图源：九州大学
与蚕学相近的昆虫学科，是九州大学的优势学科。过去百余年，九州大学的学者采集、保藏了400余万个昆虫标本，其中包括新发现的1000余个新物种。每年4月新生入学季，生研昆虫班(兴趣组)的招新都很火爆。同样，九州大学农学院家蚕研究室的社交媒体号，内容丰富，互动也很活跃。
日下部宜宏是负责该校家蚕种质资源库的第六代教授，他被身边的人亲切地称为“蚕博士”。他带领团队一方面维护着日本独一无二的家蚕种质资源库，同也在用时兴的各种生物化学和分子生物学技术做研究。
在家蚕的种质资源的维护和培育上，中日都是其中的佼佼者。家蚕起源于古代中国，约有5000年历史。现在，中国蚕遗传资源基因库（镇江、重庆），保藏有1100余个家蚕品系，比九州大学还要多。
2004年，中日科学家合作完成家蚕基因组草图。借助三代DNA测序技术，2024年家蚕更为详细的基因图谱发表，家蚕基因组中的缺失部分得以补充完善。这将有助于我们更加深入地研究家蚕的适应和演化史。例如，家蚕以桑叶单一食物为食，那么，它们如何耐受掉桑叶的毒性？数百个品系的演化关系如何？不同品系的生殖隔离如何形成？这些问题，都有望通过与家蚕基因的研究得到解决。
各种蚕种和蚕茧。图源：九州大学
单个蚕茧可以抽出约1500米长的蚕丝。蚕丝中主要成分——丝素蛋白，其相对物理强度甚至超过钢丝，却具备轻盈、柔韧、可降解等优点，被誉为天然的“绿色高分子材料”。很长时间以来，丝绸商品的价格都居高不下。
随着全球化纤产业的崛起与丝织产业的萎缩，传统蚕业逐步退潮。传统的丝绸产地国，都在谋求转型，例如转向研究生物反应器、医药品、乃至科研用的模式动物等。
通过转基因技术，科学家可以让蚕在吐丝时同步表达目标蛋白。某些重组蛋白如人用疫苗、凝血因子等等，可通过蚕丝腺生产，成为经济高效的生物反应器。现代医学中，蚕丝被用于人工韧带、缝合线、组织支架、神经导管等领域。丝素蛋白不仅生物相容性好，且具备高度可控的降解性，是“理想的可植入材料”。
在九州大学，日下部教授也与同事成立公司，进行科研转化。他指出，“蚕作为高效的生物反应器，可以生产用于医疗用途的特定蛋白质，例如疫苗的成分。我们花了近七年时间寻找能够在合适条件下产出蛋白质的家蚕品系。它的效率非常高，一条家蚕就能生产5毫克诺如病毒蛋白，足够给1000人接种”。
家蚕的世代周期约为50天，易于饲养，并且还可以进行基因组编辑。一只雌蚕可以产下500枚卵，提供遗传背景一致后代。因此，家蚕可以用于毒理学、发育生物学、抗菌药物筛选等领域，是科研中的重要模式动物。
从五千年前黄河流域养蚕缫丝，到今日的高端医疗材料，从皇家宫廷的锦衣华服，到生物实验室的基因研究，家蚕种质资源的保护与创新应用，跨越了时间长河。新时代的“丝绸之路”，不再是贸易路线，而将是文化、基因与科技的融合之路。
合作请添加微信SxsLive2022