董扬：用基因组学研究发掘生物宝库？

科技创新70年·青稞力量

年轻有活力，这是许多人对云南农业大学教授董扬的第一印象。现在，这位80后教授带领平均年龄26岁的科学研究团队解读世界葡萄遗传的多样性和人工驯化机理。共有26个国家参与该研究，处理数据量达到40Tb，这也是迄今为止世界上最大的植物遗传资源研究项目之一。

有国家支持，有强大的人才和技术支持，取得成果，指日可待！最近，董扬在接受科技日报记者采访时说。

曾是云南最年轻的教授

1984年11月，董扬出生于陕西宝鸡市。武汉大学上学时，他利用课余时间来中科院昆明动物研究所实习。随后，他又在该所完成硕、博阶段的学习。

读博时，董扬师从昆明动物所研究员王文，从果蝇的经典遗传研究入手，练足了实验室功夫，为后来从事基因组研究打下了基础。

我从开发者_开发问答未在国外留学，一直深耕云南这片沃土。在采访中，董扬多次表达了云南的幸运。2011年，博士毕业后，他从大理出发，骑自行车经过怒江峡谷，进入西藏。在此期间，他领略到了生物的多样性，并深受触动。由此，他决定把发掘这个宝库作为自己的研究方向。于是，当年未满29岁的他，踏上了科研之路，成为了当年云南最年轻的教授。

之后，董扬结合云南特色，着手研究一系列遗传资源，在药用植物基因组、山羊基因组等领域建立了从基因组学习功能基因组学的一系列科研平台。

制作基因组学的象征性技术

读研时，董扬接触过山羊基因组的研究，该研究一直持续到他参加工作。

中国是世界上最大的养羊国、最大的羊肉消费国和最大的羊绒生产国，但我们羊产业的发展还很落后，特别是在育种技术上。”董扬说，由于山羊的育种周期长，所以要想实现山羊的快速育种，就必须获得高质量的基因组。

董扬利用本土资源，选择了云南山羊品种——云岭黑山羊，并在2011年启动了基因组测序工作。这种羊通体乌黑，抗病性好。

在山羊基因组测序中，董扬团队使用新一代测序技术和最新的DNA单分子光学制图技术，克服了测序中短读支架的局限性，生成了超级支架，组装的基因组接近染色体水平，获得了不依赖遗传图谱的第一个大型基因组。同时，他们利用微核糖核酸转录群技术，首次全面揭示了羊绒毛囊、毛囊在转录层面的差异，鉴定了50多个与羊绒形成密切相关的基因。

另外，凭借技术优势，董扬团队将原本需要10-15年时间完成的遗传图像，缩短至半年，相关成果发布在《自然生物技术》杂志上。据业界评论，该技术将成为基因组学发展的象征性技术。

在此基础上，董扬与国内高中、大学合作，完成山羊育种工作，迅速提高山羊产量、质量。

调整第三代序列计

回顾过去，董扬最难忘的是研究药用植物铁皮石斛基因组的经验。当时石斛产业很受欢迎，平民对这种草药寄予了消除贫困的期待。但是铁皮石斛基因组很复杂，这种物种含有大量的糖分，仅用DNA提取就面临着很大的挑战。而且，我们用尽了所有的第二代测序方法，没有达到非常好的组装效果。他说。

当时，第三代测序技术刚进入中国，全国只有三台相关仪器。但是，多年处于维护状态，使用成本非常高，序列质量也不稳定。

如果工做好那件事，首先要利用那个器皿。董扬率队在昆明、内蒙古等地辗转，不断优化第三代序列测量仪，调整仪器运行状态，使用天河一号的计算资源。最终，他们完成了序列测量，序列测量结果复盖了95%的全基因组和97%的基因代码区。

这项研究成果，不仅为中国从基因层面分析和制订铁皮石斛标准提供了科学依据，还加快了相关基础研究和应用开发的进度。云南农业大学校长盛军说。

通过对铁皮石斛铁皮石斛的基因信息，董扬等人还发现了48000多个蛋白质代码基因，从基因层面证明了铁皮石斛基因组的复杂性。通过完成这个项目，我们的团队积累了三代测序的经验，为之后的工作奠定了基础。董扬说。

之后，董扬又率队开展了辣木、天麻、玛卡、灯泡花、三七、茶、丹参等一系列药用植物的基因组学研究。

通过基因研究，我们大大提高了该领域原本相对滞后的基础研究水平，并与国际同行分享了科学成果。董扬说，世界各地的科学家也利用这些基因组，研究物种形态的多样性，利用这些基因序列改造物种的性状，给人带来利益。

中国科学院院士、华大基因研究院院长杨焕明告诉科学技术日报记者，董扬是一位非常学习、有目共睹的青年科学家，成为许多项目的领导者。他率领团队制定的药用植物4.0研究计划已经达到了世界前沿水平。

国力增强和重视基础科研，使中国对世界科研的领导作用越来越明显。国际同行对中国科学家的尊重和信赖也让我感到骄傲，我真的赶上了好时代！董扬相信未来在世界基因组学研究领域，中国将发挥更强的领导作用。