中国生物种质资源实验技术人才队伍的建设与管理初探

2019-02-18 06:40肖建富雷建兰赫运涛雷群芳冯建跃
实验室研究与探索 2019年4期
关键词:保种种质技术人员

肖建富, 雷建兰, 赫运涛, 唐 伟, 雷群芳, 冯建跃

(1.浙江大学 a.农业与生物技术学院,b.实验室与设备管理处,杭州 310058;2.国家科技基础条件平台中心,北京 100038)

0 引 言

生物种质资源是指具有利用和发展价值、并且可以再生的动植物及微生物资源,是人类最根本的物质基础和战略资源[1]。自从世界上多数国家批准签署《生物多样性公约》后,对生物种质的保护得到有力的保证和发展[2]。我国目前已拥有518家保藏机构,其中318个为植物保藏机构,保存资源数105万份;119个为动物种质资源保藏机构,保存资源数3.7万份;81个为微生物保藏机构,保存资源数13.4万株[3]。这些保藏机构需要一大批从事生物种质资源收集及研究的科研人员,也需要若干从事基础保种工作的实验技术人员。我们受国家科技基础条件平台中心委托,对部分保藏机构进行了走访,并通过电话采访、会议报道和期刊论文等渠道了解了一些保藏机构的有关信息,从侧面对我国生物种质资源保藏机构从事基础保种工作的实验技术人才队伍的建设和管理情况进行了探究。本文是我们所做探究的初步结果。

1 实验技术人才在生物种质资源保存中的作用

生物种质资源保存按资源的种类和性质主要分活体保存、种质资源库保存和离体(试管)保存3种。活体保存属于原境保存,植株在正常生长过程中受到自然选择作用,可粗略地分为自然保护区(林场)、保种场、动植物园、种质资源圃等类型;种质资源库保存属于异境保存,是根据植物种子或动物组织在低温下能长期保持活力的特性而建设的保存设施,按保存年限需要一般分为:①超长期贮藏库,温度-18 ℃,相对湿度40%左右,贮藏期为50年;②长期贮藏库,温度低于-10 ℃,相对湿度30%~40%,贮藏期在30年以上;③中期贮藏库,温度0~5 ℃,相对湿度30%~40%,贮藏期在15年左右;④短期贮藏库,温度10~15 ℃,相对湿度50%~60%,贮藏期为1~3年;⑤普通种子库,采用自然或机械通风保存,种子贮藏期在3~6个月。离体保存是指对离体培养的小植株、器官、组织、细胞或原生质体等材料,采用限制、延缓或停止其生长的处理使之保存,在需要时可恢复其生长,并再生植株的方法。试管保存主要是用于微生物的保种。

无论是原境还是异境保存都需要有一定的保藏设施对种质资源进行有效保存和管理,需要有一定数量具备专业技能、勤勉细致的实验技术人员从事设施管理的基础保种工作。需要具备有关生物学的基本专业知识、掌握有关设备的操作技能,需要在各自保种岗位上默默地从事看似平凡却不可或缺的工作。

(1) 自然保护区。是研究自然生态系统以及繁殖、驯化珍稀物种的场所,主要包括森林保护区、动物保护区、水产保护区等,是典型的原境保存,需要熟悉动植物特性的实验技术人员在科学家领导下完善管辖区自然资源数据库,做好动植物资源监测和记录,分析其种群数量和分布,预测其变化趋势;熟练掌握湿地与陆地生态系统、鸟类保护、野生动物疫源疫病等检测分析技术,开展渔业生物学,如种群结构、繁殖和摄食等方面工作,并进行数据库管理。

(2) 种质资源库。在接纳到种子后,需对种子进行清选、生活力检测、干燥脱水等入库保存前处理,然后密封包装存入贮存库。尽管中长期库可以有数十年保藏期,但由于保藏量常达数万至数10万份,每年需要有计划地轮转翻新,还要接受新种并及时向社会发布贮存信息和向育种单位供种,因此需要一批精通种子学技术和若干掌握现代信息技术的专门人才对种质资源库进行管理。

(3) 种质资源圃。它是露天的档案室,要进行统一编号,明确标识和记录每份种质资源种在第几区第几行第几株到第几株,如果种质资源量较大还需建立查询数据库。所有资源都应记录其来源、引种人、引种日期、引种材料、特性特征等,种质资源生长过程中要进行跟踪观察记录,如出现缺株需要及时补种;如果由于遗传因素导致其不能适应新的环境而夭亡,必须及时记录并说明原因[4]。因此,种质资源圃管理也是一门技术活,如果保种量大,工作量是很大的。

(4) 动物园。是饲养各种非家养动物,供科学研究和迁地保护,并进行科学普及和宣传保护教育的场所。由于涉及野生动物种类多,其饲养、繁殖、保健的任务重,需要大批符合《动物园动物管理技术规程》标准的实验技术人才。

(5) 植物园。是收集种植植物种质资源进行科学研究和活体保存,并进行科学普及和宣传保护教育的场所。根据对我国140处植物园的统计,引种的物种约17 000种,占我国植物区系的50%~60%。如深圳植物园内就拥有约7 000余种植物,具有若干特色专类园。如此庞大的物种类型数量也需要有大量具备植物学知识的人才去管理[5]。

(6) 保种场。主要从事畜禽遗传资源的保藏。要有完善的管理制度和健全的饲养、繁育、免疫等技术规程。其负责人需具备大专以上相关专业学历或中级以上技术职称;其实验技术人员需经专业技术培训,熟练掌握保护畜禽遗传资源的基本知识和技能。

(7) 离体培养库。无性繁殖植物和顽拗性种子植物、动物组织等不宜用种质库保种,只能用细胞和组织培养再生植株的技术离体保存种质。但操作时都要在无菌条件下进行,对专业技术要求较高,且每年都要进行大量继代培养,对人员的技能和数量需求较大。

(8) 试管保藏库。是微生物菌种主要保藏方法,针对不同性质菌种,主要有传代保存法、液体石蜡覆盖、载体、悬液保存法、寄主保存法、冷冻保存法、冷冻干燥保存法、甘油管等保存法,在技术上比动植物的离体培养简单,但也需要无菌操作技术过硬的技术人才来维持微生物保藏设施的正常运行。

因此,在生物种质资源保存中,除了必须有一支负责资源采集和研究的专业队伍作为主导之外,还需要一支从事资源维护、资源处理和实验室管理的支撑队伍进行辅助,才能使物种保藏机构得以正常运转,两者相得益彰:有了一支稳定的技术人才队伍承担起室内外繁重琐碎的种质资源保藏任务,才能使研究主力团队专心致志地从事种质资源的发掘和研究工作,取得更多的研究成果;而只有种质资源被源源不断地发掘出来并形成成果,才能保证技术人才队伍有充足的工作量和成就感。在科研院所中,主要从事种质资源管理的技术支撑队伍占总人数的7%~10%为宜[6]。

2 生物种质资源实验技术人才队伍建设现状

我国是世界上生物物种资源最丰富的国家之一,植物种数及哺乳类、鸟类、爬行类和两栖类动物的拥有量占世界总量的10%以上。我国政府十分重视作物种质资源的收集工作,在农作物、林木、饲用植物、药用植物、家养动物、水生生物、微生物等领域建立或初步建立了种质资源保护体系及科学研究实体,尤其是作物种质资源保护与利用取得了举世瞩目的巨大成绩:到2015年年底,我国共保存各类农作物种质资源470 295份,保存总量居世界第二位;其中国家种质库长期保存资源已超过40万份,达到404 690份;43个国家种质圃保存资源65 605份[7]。

如此庞大的种质资源数量需要投入大量的保藏人力。据国家平台中心提供的数据,截至2016年3月,我国从事科技资源工作的人员有近13万人,其中与生物种质资源工作有关的人员约一半左右,有6~7万人。但根据实际情况分析,这些人中绝大多数研究对象是生物,而实际工作与种质资源收集和保藏并无太多关系。如数据库中德州学院(113人)、内蒙古自治区农牧业科学院(205人)、山东省烟台市农业科学研究院(104人)、上海交通大学(234人)、石河子大学(164人)、天津大学(173人)、汕头大学医学院(140人)、华北理工大学冀唐学院(185人)、河南中医学院(461人)等单位都有100人以上从事科技资源工作,数量明显有些偏大。比较真实的是2012年出台的全国重点科技基础条件资源调查报告中的数据,2011年全国518家生物种质资源保藏机构的科技活动人员总量为6 435人,队伍平均科技活动人员为12人,与2008、2009年单位平均活动人员数量持平。在6 435人中,具正高职称的有1 044人,占16.2%;具副高职称的有1 548人,占24.1%;具中级职称的有2 169人,占33.7%;具初级职称的有1 021人,占15.9%;其他有653人,占10.1%。另外,具博士学历的有1 275人,占19.8%;具硕士学历的有1 729人,占26.9%;具学士学历的有1 648人,占25.6%;其他的有1 783人,占27.7%[8]。

遗憾的是,多年的调查数据中都仅列出了总活动人数,而没有列出具有实验技术系列事业编制、从事资源管理的支撑队伍人数。查阅浩瀚文献,也极少能找到关于这支队伍建设方面的文章。为了探明发生这种现象的缘由,通过实地考察、会议咨询、问卷调查、文献探究等形式对部分高校和科研院所的人员结构进行了了解和分析,发现不同单位间实验技术队伍的建设存在千差万别,一些单位设有单列的实验编制,而多数单位则以研究带管理,需要大量技术人员时则向外招聘临时工或合同工。如①中科院昆明植物所:内有种子库、植物离体保存库、DNA保存库、植物标本库,共有393个事业编制,科研、支撑、行政管理人员比例严格控制在65∶25∶10,另有大量项目聘用人员。②中国农科院农作物品种资源库(长期库):共有16个事业编制,属品资所管理,无单列实验事业编制,常年聘有40名临时工。③杭州植物园:共有175个事业编制,其中有实验技术编制30个,占16.6%;实验编制中有正高4人、副高20人、中级4人、初级2人;博士3人、硕士8人、本科及以下19人;30岁以下8人、30~39岁11人、40~49岁4人。④中国水稻所:共有230个事业编制,其中有实验技术编制11个,占4.8%;实验编制中有副高6人、中级2人、初级3人;硕士1人、本科及以下10人;40~49岁4人、50~59岁7人。⑤浙江省国有林场:108个林场(省级1个、市属5个、县属102个)共有3 410名在职职工,专业技术人员和管理人员占20%,30岁以下的仅有136人,占4%,50岁以上的则有1131人,占33%,初中及以下学历占到总人数的1/3以上;长期聘用职工585人[9]。⑥中国农科院茶科所国家茶树种质资源圃:资源圃面积45 000 m2,资源保存总量3 500份,事业在编人员5人,合同工1人,无单列实验编制,资源圃管理全由科研人员承担;用工量大时(如茶叶采摘时期)由人力公司派临时工服务,每年经费大部分用于聘工费。⑦中国水产科学研究院长江水产研究所:所有工作人员260多人,其中编制内181人。现有专业技术人员148人,其中有研究员22人、副研究员31人;拥有博士学位56人、硕士学位47人、本科学位45人。⑧中国农业微生物菌种保藏管理中心:共28人,11人在职、17人聘用,无单列实验技术事业编制。⑨云南大学:省部共建云南生物资源保护与利用国家重点实验室,下辖西南野生种质资源库微生物库,属国家级基地,有单列实验事业编制,但无单列职称评审指标与要求;种质资源管理岗2人,需花费6~7年将所有的微生物种质资源转代一次(约1万多株)。⑩云南农业大学:建有农业部小麦油菜夏繁基地,由学校教务处管理,面积403亩。有单列实验事业编制,但无单列职称评审指标与要求;实验技术事业在编人员共有5人(1正高、2副高、1中级、1初级;1博士、1硕士、3本科及以下),另有合同工18人。

最近,又拿到了科技部提供的部分种质资源单位的2017年数据,25家单位中有15家是国家级单位,9家是省级单位,1家是地市级单位。从资源领域看,涉及动物种质4家,植物种质10家,微生物菌种11家,从设施类型看,包括库15家、场4家、圃4家、园1家、馆1家。这25家单位平均有固定人员15.68人,其中有专职技术人员5.68人。从学历看,固定人员中平均有博士5.84人,有硕士4.64人,两者占到了总人数的66.84%。从职称上看,平均有正高2.48人,副高3.76人,中级5.84人,高级职称人员占固定人员总数的39.80%。这些数据与2011年比较,单位平均增加固定人员近4人,硕博比例增加近20%(46.7%→66.84%),高级职称比例略有降低(40.3%→39.8%)。这与我国重视生物种质资源保存、重视大学教育的总体态势是相吻合的。

3 生物种质资源实验技术人才队伍建设中存在的问题

生物种质资源保藏涉及库、圃、场、林,它们在管理上差异较大,对实验技术人员在数量和质量上的需求不尽相同。如植物离体保存库,每过几个月就需要将大量的离体材料进行转代,需要较多具备无菌操作技术的实验人员;而真菌库里的微生物保藏过若干年转代一次就可以了,就不需要太多的人力。又如动物园里需要管理员常年对动物进行饲养和保健,而茶叶圃只需在修剪期和采摘期雇佣较多的劳力。因此,各单位现有的人员编制体系和管理机制都是经过多年的磨合形成的,具有一定的合理性。

但是,随着生物种质资源保藏的数量和要求的提高,缺乏一支充实且稳定的实验技术人才队伍始终是各保藏单位挥之不去的痛处。

(1) 专职实验技术人员数量严重不足,导致多数保藏单位每年都要聘用大量外来人员。我国动植物、微生物的种类和分布极广,需要进行种质资源保藏的量很大。目前建设的国家级种质库、林木资源库、药用植物库、海洋资源库、鱼类资源库、微生物库等就有500多家,加上各省、市、县建设的资源库,总数有数千家之多。国家级单位动辄需保藏几万、几十万份材料,省市级的也需保藏几千至几万份材料。如此多的保藏单位和保藏资源理论上需要大量的专职实验技术人员去从事一些基础性的种质资源保藏和种质资源信息资料的收集、整理工作,但实际情况却是一家国家级保藏单位平均只有10多个编制,省市级的就更少,而且这些编制在多数单位都列入了科研编制,留给专职实验编制只有很少的份额。有些单位为解决专职管理人员缺乏的问题,用部分科研人员充当兼职管理人员,但由于科研人员的精力主要集中在科研上,无法完全关注平台运行中出现的各种情况,因此管理效果不很理想,同时,也给他们的科研工作带来影响[2,10]。而更多的单位则大量从外面聘用临时工或合同工。这些外来人员在技能、责任心、社会福利等方面都缺乏保证,容易给单位带来不利影响甚至不良后果,存在一定的生产和安全隐患。

(2) 专职实验技术人员的技能水平有待提高。生物种质资源保藏不仅要求防止具有重要利用价值种质资源流失,而且要能够为生物产业的发展提供强大支撑,这就要求管理人员具备较高的专业技能和较强的服务意识。但目前一些基层保种单位离目标差距还比较大。在品种资源鉴定中,通常以一般性状记载评价为主,只对农艺性状和形态学性状如形态特征、生育期及产量性状进行鉴定和描述;较高层次的抗性、品质分析与鉴定未深入开展,无法为育种科研提供更加全面的资源和信息服务,致使资源利用率不高[11]。我国水产种质资源保藏虽然做了较多工作,但对种群遗传结构、分子标记和生物多样性等方面的研究仍然缺乏,一些重要养殖种类的遗传背景并不清楚;目前水产种质鉴别方法仍主要停留在形态学分类上,缺少分子水平的鉴别方法和种群特异性的遗传标记,对进一步保护和研究水产种质资源造成技术上的障碍[12]。动物园希望能招到懂一些动物医学,了解动物习性的专业人才来饲养动物,但是饲养员的工作环境比较差,待遇也不会很高,所以很难招到专业性的人才,许多都是从农村招来的有养殖经验的村民。有的保种单位逐渐倾向于旅游经济,科研资金投入不足,科技人员流动频繁,造成了引种记录、品种移栽、园区品种规划图等多种资料部分缺失[13]。多数农业科研院所缺乏专业实验员,特别是高水平专业人员,这在很大程度上限制了对精密大型仪器设备的高效使用,使平台的效能得不到有效发挥,造成资源严重浪费[14]。尤其是我国现有的数千家国有林场,人员学历低、年龄偏大的问题非常严重,急需补充“新鲜血液”。

(3) 对实验技术人员缺乏有效的绩效评价体系和职称评审标准。种质资源类型多样,常常包括成百上千个物种,涉及农作物、林木、家养动物、水产、野生动植物等种质资源,不同种质资源的保存方式、繁殖条件、利用途径、共享形式等都存在差异;不同库(圃)的资源种类、单位性质、行业背景、服务对象、研究水平千差万别,给种质资源库(圃)的管理增加了难度。目前的管理方式仅对资源的行业归属进行简单分类,还没有针对不同库(圃)制定个性化的管理方式和绩效考核,某种程度上制约了库(圃)个性和工作积极性的发挥,不利于库(圃)针对产业、科技需求发挥种质资源的支撑和引领作用[14]。另外,目前许多单位对从事保种基础工作的实验技术人员不够重视,没有单列实验技术职称,或者没有单列实验技术职称评审标准,对实验技术人员职称晋升形成了较大的阻碍,这是我们在调研中实验技术人员反映最强烈的问题。种质资源保存、保护是一项长期的基础性工作,需要工作人员长期的坚守,默默无闻地从事收集、保存、鉴定、繁殖等日常工作,如果还是以项目、成果、论文的数量来作为主要的评审标准,而忽视基础性工作,会起到一个不好的导向作用,对生物种质资源保藏工作不利。

4 解决对策与发展方向

(1) 做好顶层设计,建设一支符合现代生物种质资源保藏要求的实验技术人才队伍,惠及各个保种单位。可以分几步走:①通过“国家科技基础条件资源调查管理信息系统”进行调查数据的填报、审核和汇总,基本摸清全国现有保种单位有关具有实验编制人员数量的真实家底。②找出在实验技术队伍数量、质量上差异显著的保种单位作为典型,进行深入调查分析,明确实验技术队伍规模差异的深层原因。③根据调查分析结果,制定各类保种单位关于实验编制岗位配置的指导性方案,供各保种单位参考。④在广泛征求意见的基础上正式推出指导性方案。实际上,任何一个保种单位在人数上都可以以实验技术人员为主,他(她)们都可以划入实验编制序列。如目前美国农业部甘蔗研究所,拥有农艺学、遗传育种学、昆虫学、分子遗传学、病理学、土壤学及杂草防治等学科,但在编制上却由12名科学家和近40名实验技术人员及行政人员所组成,其中实验技术人员占了绝大多数。

(2) 要加强对实验技术人员的选拔和培训,保证实验技术人才队伍的质量。要把好进人关,从国内优秀学科的毕业生中选拔人才,从源头上保证实验技术人才的质量。对于原有的基础较差的实验技术人员队伍,则要加强培训,让他(她)们有更多的机会去著名高校进修或参加国内外的一些大型会议,迅速提高自己的专业素质。培训不能做做样子,要保证经费,要涉及所有的实验技术人员,最好由国家层面下达专项经费,专款专用,保证培训经费落到实处。也可以聘请知名教授和专家来实验室讲课、作学术报告,营造保种平台的学术氛围,培养青年实验技术人才的创新能力。

(3) 需要建立一套体现实验技术岗位本色工作的指导性绩效考核标准。目前,国家科技基础条件平台中心制定有评价指标体系,但该体系是针对所有通过科技部认定的国家科技基础条件平台而制定的,它具有通用性,但不能很好地反映生物种质资源保种单位的服务情况,而且不能定量分析。因此,绩效考核应该采用目标管理,将绩效考核内容分割成不同的模块,再根据不同的模块设定不同的目标和评价指标。在目标和评价指标的设定中应遵循因岗而异的原则,因为不同岗位的性质、功能及特点不同,对实验技术人员的能力要求也不同,因此要区别对待。这就要求各保种单位要充分总结以往经验,对每个实验技术岗位制订出个性化的绩效考核标准,让实验技术人员更加爱岗敬业、充分发挥工作积极性。

(4) 需要建立一套能有利于实验技术人员职称晋升的指导性评审标准。这个标准要与绩效考核标准对接,充分体现岗位的特殊性和个性化,以优异的本色工作为主导,而不单纯以论文、项目、成果为主要条件。试想一下如果一个种质库的管理员经过多年的艰辛努力,让种质库多了上万份种质收藏,并且每份材料的活力都保持完好,又为什么不可以享受正高的待遇呢?如果一个优秀的饲养员十年如一日饲养大熊猫,从不让它生病,还繁殖了多代大熊猫出来,他(她)为什么不可以享受一个高级职称的待遇呢?

5 结 语

生物种质资源是人类发展的物质基础。世界各国都高度重视生物种质资源的收集、保存和利用,“谁拥有了资源,谁就拥有了未来”已成为全球共识。我国目前已经建立了相对完整的生物种质资源保护体系,收集的资源数位列世界前茅。但要保管好、利用好这些宝贵的资源,需要建设一支数量充足的、高水平的专业实验技术人才队伍。这需要国家在更高层面上做好顶层设计,对保种队伍实验编制岗位进行科学配置,并制定有效政策吸引优秀人才加入到保种队伍中来。

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