生活中常有這樣的煩惱：鯽魚好吃，刺太多；鯿魚肉嫩，易卡喉。近日，華中農業大學水產學院高澤霞教授團隊“創制”出了第一代（F0雜合體）少刺鯿魚、草魚，有望在不久的將來培育出真正無刺的常見家魚（F2純合體），實現餐桌上吃魚無憂。
女博士立志讓鯿魚有刺變無刺
魚刺學名叫肌間骨，是由肌膈中的肌腱骨化而來。其實古今中外人類馴化養殖的淡水和海水魚類，比如歐洲人聖誕大餐必備的鯉魚，美國人大量消費的鮭魚，巴西人愛吃的亞馬孫河魚，大多都是有刺的。“不過是一個文化選擇。”高澤霞解釋說，“外國人喜歡加工魚片，中國人喜歡烹飪整魚，使我們多了吃魚的快樂，也多了卡刺的風險。”
我國1000多年的淡水養殖培育了優良水產品種，幾大家魚草、青、鰱、鱅、鯉、鯽、鯿等產量佔魚類總產量的50%以上，也都存在數量不同的魚刺。那麼魚刺又是從哪裡來的呢？高澤霞教授笑著說，從形成來源上看，魚長刺其實就和人類長骨刺一個道理。
魚刺除了在食用時的麻煩，也是大規模機械化加工的重要障礙。難怪有人將“鰣魚多刺”列為“人生幾大恨”，常見的家魚如果能少刺、無刺，也是餐桌旁、魚塘邊人們的共同心願。
12月18日，長江日報記者在華中農業大學基因樓採訪了高澤霞教授，聽她談起以“無刺魚”為攻關課題的來龍去脈。
華中農業大學水產學院四代科學家一直以鯿魚為研究物件，“武昌魚”就是由第一代科學家易伯魯老先生定名的，它也是湖北省的“名片”。數十年來，經過華中農業大學水產學院在鯿魚的繁殖、生長、病害、營養、養殖模式等方面開展工作，其中王衛民教授團隊培育出“華海1號”等品種已經佔到了養殖產量的一半以上，滿足了消費市場的產量需求。
2012年，博士畢業不久的高澤霞面臨的一個課題“轉型”便是如何讓鯿魚不僅高產提質，在魚塘裡受歡迎，還能在餐桌上受青睞。她選擇了讓鯿魚有刺變無刺。她說：“現在的年輕人都不喜歡吃有刺魚，我其實也被魚刺卡過，還上過醫院，很多人都有這樣的經歷。所以我想，現在分子育種技術、基因編輯技術都在發展，正好利用這些技術，培育出無刺魚，可能是將來大宗魚類產業發展的一個方向。”
有的魚有刺，有的沒刺，有的刺多，有的刺少，在於有一個或幾個關鍵基因調控著它們。所以“創制”無刺魚的關鍵就是找到調控魚刺生長起主要作用的基因（主效基因）。
這是一個全新的領域。之前研究魚刺，大多是從形態、表型方面關注，遺傳、分子調控方面幾乎是空白。
高澤霞教授向記者描述了尋找魚刺基因分子表達的情形：他們將每一根細刺從鯿魚身上小心翼翼挑出來，剔掉結締組織，在降解之前，快速放進液氮儲存，再快速提取RNA，快速進行基因表達。說是快速，將魚刺一根根從魚身上挑出，再到基因表達完畢，整個團隊足足花了三個月時間才提出了高質量的魚刺RNA。他們最終篩定出候選的近50個基因。
正因為這次“挑刺”的程式非常專業、準確，改進了提取RNA的方法，也實現了世界上第一次全面魚刺基因表達，高澤霞就此申請了魚刺研究中的國內第一個專利。
驗證魚刺變化過程如同拆盲盒
他們將從鯿魚身上找到的近50個基因放到標準模式魚斑馬魚身上做驗證，驗證的過程有點像拆盲盒，利用基因編輯技術，一個一個依次敲掉這些基因，看魚刺的生長有無變化、怎樣變化。斑馬魚三四個月就可以繁殖一代，能有效加快試驗進度，即使如此，驗證的過程一干就是7年。
如今已經是國家研究武昌魚崗位專家的高澤霞沒有過多敘述中間的曲折、單調和重複，倒是對一次“烏龍事件”忍俊不禁。一次敲掉了斑馬魚的一個基因後，真的發現了一條無刺魚，整個實驗室沸騰了，大家都有一種“終於找到了”的感覺，可是再去驗證，發現和這條無刺魚同批次的其他魚魚刺依然故我，證實了這次發現只是個美麗的錯誤。高澤霞笑著說，到現在都沒弄明白，為什麼會有一條無刺魚混雜在有刺魚中間，可能是自然的基因突變吧。科學就是這麼曲折，不斷試錯是常態。她又講起一直關注她的研究進展的中科院水生所桂建芳院士告訴的一則故事，桂院士有兩次吃鯿魚時真的吃到了無刺的鯿魚，可惜吃的時候才發現，遺傳基因沒有留下來。自然無序的基因突變，讓人措手不及，但也一再證明一定有一個神秘的主效基因在幕後操縱。
這次“烏龍”讓高澤霞更加謹慎。他們編輯了大約40個基因，終於在2018年找到了一個“有效”基因，能減少70%的魚刺，只有尾部還保留一點點，背部的刺都沒有了。“有效”是否就是“主效”？高澤霞有些拿不準。這時，從遙遠的巴西傳來了一個令人驚喜的訊息，在亞馬孫流域偶然發現了自然突變的十幾條無刺“大蓋巨脂鯉”，不是少刺，是完全無刺。雖然這一發現對她的研究沒有實質幫助，卻像黑暗中的一絲亮光，她明白了那個能少70%刺的基因肯定還不是主效基因，還要找。這給了他們一根定海神針，有了目標有了路徑，他們繼續拆基因盲盒。
真正無刺魚有望端上市民餐桌
2019年底的一天，用高澤霞的話說，“突然一下子”，主效基因出現了。學生跑來告訴她，這次真的是無刺斑馬魚。有了上次“烏龍經歷”，高澤霞倒有些猶豫了，她囑咐學生把所有的魚都找來看一下表型穩不穩定。前前後後幾百條，無刺的表型非常穩定，再經過幾代繁育，後代斑馬魚也都是無刺魚。從代際和數量上都可以確定找到的就是主效基因，這是一個所有有刺魚類都含有的共通基因。同時，他們測定了無刺斑馬魚肉質中的氨基酸、脂肪酸含量，和普通有刺魚沒有顯著差異，也就是說，魚刺變化了，肉質可以不變。
“非常興奮，很不容易，是這麼多年堅持、這麼多學生努力的結果。”回想起那一幕，高澤霞感慨地說。
找到主效基因後，高澤霞團隊一方面進一步正向驗證，將這個基因移植回無刺魚身上，看它們是否又長出刺來，更確證這個基因的作用；另一方面，將發現的減刺70%的基因和減刺100%的基因都申請獲批了國家授權發明專利，作為公開資訊向國內各個研究組推廣，力爭將這個基因運用到不同的魚類身上。
基於基因編輯技術“創制”大量不同種類的無刺魚，受到桂建芳院士的高度評價，他說，這本質是一種精準育種的有效路徑，正成為魚類育種研究的熱點。
目前，高澤霞團隊和中科院水生所桂建芳院士團隊已經分別在鯿魚、草魚和銀鯽身上試驗了敲除調控魚刺生長的主效基因而獲得第一代雜合體（F0代）的少刺魚，生長良好，形態正常，習性和普通有刺魚沒有差異。武漢的鯿魚兩年一成熟，鯽魚一年一成熟，再將這些成熟的雜合體少刺魚經過純化繁殖一代，到第三代（F2代）就可以獲得純合體的遺傳性狀穩定的真正無刺魚。當然，無刺鯿魚的遊動能力、營養等等還需要科研工作者開展細緻的研究。
“相信無刺家魚將會是大宗淡水魚產業、家庭飲食結構的一次升級。”高澤霞自信地說。
（原標題 華農水產學院團隊找到控制魚刺的基因 無刺武昌魚鯽魚有望游上市民餐桌）