由上海海洋大学（原上海水产大学）水产与生命学院严兴洪（上图）教授领衔完成的“坛紫菜新品种选育、推广及深加工技术”项目，荣获了2011年度国家科技进步二等奖。该项目在坛紫菜的基础遗传学、良种选育技术以及良种推广等方面，取得了多项理论与技术突破。此奖励，是国家对严兴洪等人30余年潜心研究的认可。
严兴洪简历
严兴洪博士，现任上海海洋大学教授，博士生导师。从1978年进入大学学习开始，他至今已在紫菜研究领域辛勤耕耘了34年。从他清一色的藻类研究简历中，可以看出他对紫菜研究的执着和热爱。
1982年，毕业于上海水产学院海水养殖专业，获农学学士学位。
1987年，毕业于上海水产大学海水养殖专业，获农学硕士学位。
1998年，毕业于日本东京水产大学水产生物学专业，获博士学位。
2000年，完成日本文部省学术振兴协会(JSPS)博士后研究。
2002年起，他先后主持完成了“十五”和“十一五”国家“863”计划海洋资源领域和现代农业技术领域的“坛紫菜良种选育技术”和“紫菜、江蓠等优质、高产、抗逆新品种的培育”两个重大项目。
2012年，开始主持“十二五”国家“863”计划重大项目“大型藻类的良种培育”。
如此数十年如一日，投入全部精力，潜心于对紫菜的研究，在现职的国内同行中几无二人吧。
坛紫菜“863”项目立项
紫菜属有130多个种，在中国大陆大规模栽培的主要有两种：坛紫菜和条斑紫菜。坛紫菜喜温，主要分布在长江以南的福建、浙江、广东三省，其中福建的自然分布和人工栽培规模最大，坛紫菜的年产量占全国紫菜年产量的75%以上。条斑紫菜喜寒，主要分布在山东、辽宁和浙江，但人工栽培主要在苏北地区开展，其产量只占全国紫菜年产量的25%左右。
在国际上，条斑紫菜的产量日本最高，其次是韩国，我国位列第三。而坛紫菜是中国所独有的物种，产量比日本、韩国两国的条斑紫菜总和还要多，居全球第一。
2001年，国家安排“十五”期间的“海洋863”计划项目时，决定设立研究项目“坛紫菜良种选育技术”。一则，坛紫菜的产量是国内紫菜品种中最高的，在国内市场上，百姓消费的也主要是坛紫菜。二则，由于坛紫菜是我国独有的，尽管开展人工栽培已经数十年了，但该紫菜的基础遗传学和育种技术研究几乎为空白，人们栽培的一直是野生种，其产量和品质均出现了退化。
2000年，严兴洪从日本学成回母校工作，接替了他的硕士导师、1998年退休的王素娟教授的岗位，成为上海水产大学在紫菜研究领域的学术带头人。
他刚回国就赶上了国家十五“863”计划坛紫菜重大研究项目的申请。
当时申请该项目的竞争情况是，上海的上海水产大学，福建的厦门大学和集美大学，以及山东的中国科学院海洋研究所、中国海洋大学和中国水产科学研究院黄海水产研究所等，都有意愿。
最终，由上海水产大学牵头的几家大学联合申请，获得了立项。2002年，由上海水产大学主持，厦门大学、中国海洋大学等5家单位参与的“坛紫菜良种选育技术”项目正式启动。
在申请该项目的激烈竞争中，严兴洪在坛紫菜和条斑紫菜方面的学术成绩，以及上海水产大学厚实的研究基础和学术积累，起到了决定性的作用。
二十多年的学术积累
在主持“863”项目之前的学术生涯中，严兴洪在硕士阶段，跟随王素娟教授钻研于坛紫菜的细胞工程，在日本攻读博士学位和博士后研究阶段，则主攻了条斑紫菜的育种。
作为条斑紫菜第一生产大国的日本，对于条斑紫菜的基础研究和应用技术研究非常深入，他们对条斑紫菜的生活史等生物学理论、育种技术、新品种培育等研究都是世界领先的。我国在1990年以后才开始大规模人工栽培条斑紫菜，起初，栽培使用的品种和新技术基本上是引进日本的。严兴洪在日本留学期间，选择了研究当时理论研究和栽培技术最为成熟的条斑紫菜。
在7年多的留学生涯中，严兴洪除了刻苦学习和钻研条斑紫菜的专业知识外，还学到了日本学者严谨的治学态度和踏实的工作作风。他深有感触地说，日本人做事不会“捣糨糊”，实打实地干活，对自己所做的工作要求做得让别人（客户）百分之一百二十的满意。一是一，二是二，说话做事实事求是，以不给他人带来麻烦作为做人做事的基本准则。
2000年，严兴洪离开日本回国那一年，他的一篇论文被日本藻类学会授予了年度最优秀论文奖，此奖也是该学会每年的唯一奖。在日本，各个学术团体的年度论文奖，是各学科一年一度的最高荣誉。这一奖项的获得，是严兴洪留学日本所取得成绩的最好诠注。严兴洪在日留学期间对条斑紫菜育种的刻苦学习和取得的研究成果，为他日后主持“863”计划的坛紫菜育种项目，奠定了坚实的基础。
值得特别提及的是，早在硕士学习阶段，严兴洪就已经发现原有的坛紫菜生活史理论上存在错误和缺陷。但当时他没有机会继续研究，在十几年后重新开展坛紫菜育种研究时，他又捡起了当年的发现。
有待重新认识的坛紫菜生活史
坛紫菜的一生由大型的叶状体和微型的丝状体两个形态大小截然不同的生活阶段组成。要知道人们所食用的坛紫菜叶状体是如何长成的，首先需要理解坛紫菜的生活史。
生活史是生物学家常用的概念，它可定义为物种的生长、分化、生殖、休眠和迁移等各种过程的整体格局。不同的物种具有不同的生活史。
对于人类等高等动物来说，父方的精子与母方的卵子结合，形成的受精卵经过一系列的胚胎发育与分化，最后生产出下一代，下一代长大成熟后，男女又产生精子和卵子，再结合生产下一代，如此循环推进，就是人类的“生活史”。
20世纪50年代之前，紫菜冬长夏亡的现象还是一个谜。因此，人们只能凭经验从海边的岩石上采集野生紫菜，完全没有收成保证。
20世纪50-60年代，我国开展栽培野生型坛紫菜的尝试，首要的研究工作就是搞清楚坛紫菜的整个生活史。
1949年，英国科学家德鲁博士首先发现了紫菜一生中重要的贝壳丝状体阶段。在这一阶段，由叶状体产生的果孢子钻入贝壳，发育成丝状体，被称为贝壳丝状体。这一发现揭开了紫菜生命周期中很重要的一个生活环节。
随后，日本学者在1950年代初，对紫菜的生活史进行了进一步研究。1955年，我国的曾呈奎院士又进一步完善了紫菜生活史。
曾呈奎院士是我国海藻学研究的奠基人。在上世纪50年代的艰苦条件下，他通过实地考察和室内试验，提出了紫菜生活史的理论假设。他的学说在中国最具权威性，后经学术界的不断细化，大致形成了如下的结论：
紫菜叶状体的营养细胞分化成雌、雄生殖细胞；
雌性生殖细胞为果孢，雄性生殖细胞为精子，二者结合后，经过多次分裂形成果孢子囊，成熟后的果孢子脱离母体释放于海水中；
果孢子随海水的流动而附着于具有石灰质的贝壳等基质上，萌发并钻入壳内成长为丝状体；
丝状体生长到一定程度开始发育，形成壳孢子囊枝，进而分裂形成壳孢子；
壳孢子放出后附着于岩石或人工设置的木桩、网帘上直接萌发成叶状体。
如此周而复始，紫菜得以世代繁衍（上世纪的坛紫菜生活史如图1所示）。
图1.上世纪建立的坛紫菜生活史示意图
从图中可以看出，从壳孢子到叶状体到合子的几种状体，都是单倍染色体。而从合子到果孢子到壳孢子的几种形态，则是双倍染色体。减数分裂发生在膨大藻丝到壳孢子的转变过程中
在生物的生活史中，最重要的一个环节是减数分裂。
减数分裂是生物细胞的染色体数目减半的一种分裂方式。减数分裂仅发生在生命周期某一阶段，它是进行有性生殖的生物性母细胞成熟、形成配子的过程中出现的一种特殊分裂方式。
可以说，减数分裂的位置，就是一次生命开始的地方。对于育种工作而言，确定育种对象的减数分裂位置是关键的第一步。
在曾呈奎院士提出的紫菜生活史中，减数分裂发生在膨大藻丝细胞分化成壳孢子的时候。另外，从当时人们所建立的坛紫菜生活史的示意图也可以看出，这一生活史只关注了有性生殖，即雄体的精子和雌体的果孢结合而形成的生殖循环。
坛紫菜生活史研究的理论突破
在实施“863”项目时，严兴洪提出需要重新研究坛紫菜的生活史，因为只有全面正确地阐明坛紫菜的生活史，才能建立起它的育种技术，培育出良种。坛紫菜有三大基础遗传学问题需要解决：一是减数分裂位置；二是单性生殖是否存在；三是它的性别是否真的属于雌雄异体。
严兴洪让他的研究生利用坛紫菜颜色突变体与野生型进行杂交,通过观察杂交后代的叶状体中是否出现颜色分离和颜色嵌合体，来确认坛紫菜减数分裂发生的确切位置。实验结果证实，坛紫菜的减数分裂发生在壳孢子萌发的第一次和第二次细胞分裂时期，而不是膨大藻丝到壳孢子的转变过程中。他的这一新发现，将坛紫菜生活史的研究向前推进了一大步。
这是第一个突破，将原教科书中的坛紫菜减数分裂位置进行了修正。
由曾呈奎院士等提出的紫菜生活史，只是雌雄紫菜结合的有性生殖的生活史。除了有性生殖，坛紫菜是否还存在单性生殖？对此，谁也没有怀疑过，谁也没有研究过。
严兴洪带领他的研究团队，通过3年多的细心研究，结果发现坛紫菜的雌性或雄性叶状体在异性不存在的情况下，均可以通过单雌生殖（即孤雌生殖）或单雄生殖（即孤雄生殖）繁殖后代。单雌生殖产生的后代叶状体全部是雌性的，而单雄生殖产生的后代叶状体全部是雄性的；单性生殖的后代叶状体都是可育的。这是世界上首次发现紫菜存在单性繁殖现象。
这一成果引起了国内外同行的广泛关注，也为建立坛紫菜良种选育技术奠定了重要理论基础。
他的研究团队继续努力，通过遗传杂交、细胞工程技术、分子生物学技术等，发现了坛紫菜有性生殖产生的叶状体是雌雄同体为主，而不是教科书上所讲的以雌雄异体为主；同时，还阐明了坛紫菜有性生殖产生的叶状体是基因嵌合体。
这一发现不仅进一步完善了坛紫菜的生活史，还为分离坛紫菜遗传纯系奠定了另一个理论基础，即分离基因纯合的坛紫菜叶状体，必须先把有性生殖产生的叶状体进行单个体细胞体外再生培养获得基因纯合的叶状体，随后再通过单性生殖获得基因纯合的丝状体（品系）。
上述研究成果极大地完善了坛紫菜的生活史（见图2），彻底改变了人们对坛紫菜生活史的传统认识，为建立全新的坛紫菜良种选育技术打下了坚实的理论基础。
图2.严兴洪等重新建立的坛紫菜生活史示意图
与旧的坛紫菜生活史相比，有三点不同：第一，将减数分裂的位置从膨大藻丝到壳孢子，改为从壳孢子到萌发体；第二，增加了单性生殖的循环；第三，阐明了有性生殖产生的叶状体为基因嵌合体
“申福1号”的选育与推广
在第一期“863”项目中，严兴洪主持完成了上述坛紫菜三大基础遗传学问题的研究，同时创建了快速高效的坛紫菜单性育种技术。该技术利用体细胞克隆再生技术把由人工诱变处理获得的坛紫菜变异细胞或通过人工色素突变体之间杂交所产生的重组细胞单离出来，培养成完整叶状体，从再生体群体中选拔出优良个体，最后通过单性生殖固定优良性状获得优良品系。
严兴洪团队利用此技术，分离出一批优良品系，为进一步培育坛紫菜良种奠定了基础。接着，国家又支持了严兴洪团队第二期“863”项目，继续选育坛紫菜新品种。
经过长达7年的努力，严兴洪领导的研究团队选育出了我国首个单性不育的紫菜新品种――坛紫菜“申福1号”，被全国水产原良种审定委员会认定为水产新品种，适合在全国推广，解决了紫菜良种在栽培过程中由于性成熟后与其他品种发生杂交而引起的性状退化、使用周期变短的育种瓶颈问题。
与野生种相比，“申福1号”的叶状体的色素和色素蛋白含量提高了13.7%；蛋白质总含量提高了10.8%；这使得“申福1号”的菜饼味道更加鲜美。“申福1号”的亩产比传统养殖的野生种增加了25%～37%，亩产值增加30%以上，具有雌性不育、品质好、生长期长、产量高、耐高温等优点。
2008年9～10月，福建闽东和浙江南部地区，遭遇了罕见的持续高温天气，海水温度维持在28－30℃，传统养殖的坛紫菜野生种发生了大规模的腐烂和脱落，福鼎和霞浦二县近八成的养殖面积无菜可收，养殖户直接经济损失达数亿元。但是，养殖在相同海区的“申福1号”，虽然生长速度也有减慢，但没有发生腐烂和掉苗，随着11月份水温的下降，恢复了正常生长，当年取得了大丰收，亩产值远高于当地传统养殖品种。
经过8年多的生产中试、示范栽培与推广，“申福1号”已在闽、浙两省16个沿海县市进行大规模栽培，取得了十分显著的增产增收效果。
采访感言
在对严兴洪教授的采访过程中，作为聆听者的我，一直被他对紫菜研究的激情和热爱所吸引，被他克服各种困难取得学术成就的故事所感动。
他说：“讲起来，做事情也靠缘分。我的本科毕业论文、硕士学位论文以及出国以前的工作，都是做坛紫菜的。7年留学，尽管是对条斑紫菜进行系统学习和研究，但是回国后又重新做起了坛紫菜。我跟坛紫菜真是有缘啊。”
严兴洪根基于中国得天独厚的坛紫菜生产优势，加以30余年的专注研究，在看似很小的一个科学研究领域，实实在在地填补了我国海洋生物学上一个大大的空白。
严兴洪在日本的导师、国际著名藻类专家有贺教授来华访问，看了他的成果后，欣喜地说，看来以后我们要派留学生来你这里学习了，你们现在做的工作比我们好。这也是严兴洪团队的研究成果具有一定国际影响力的一个佐证吧。衷心祝愿严教授在今后的研究中取得更大的成绩。
感谢严兴洪教授接受采访、提供文字和图片材料，以及审定本文。