柞蚕产业“三位一体”知识架构创新型研究生培养模式研究

刘 限 刘彦群 姜义仁 夏润玺 李 群 李喜升 秦 利

(1沈阳农业大学生物科学技术学院，辽宁沈阳 110866； 2辽宁省蚕业科学研究所，辽宁凤城 118100)

2018年国务院关于实施乡村振兴战略的意见指出，实施乡村振兴战略，必须破解人才瓶颈制约；要把人力资本开发放在首要位置，畅通智力、技术、管理下乡通道，造就更多乡土人才，聚天下人才而用之[1]。2019年习近平总书记在给全国涉农高校的书记、校长和专家代表的回信中提到：“中国现代化离不开农业农村现代化，农业农村现代化关键在科技、在人才。”他强调高等农林教育应该培养更多知农爱农新型人才，为打赢脱贫攻坚战、推进乡村全面振兴不断做出新的更大贡献。由此可以看出，国家对农业创新人才培养和解决限制我国农业发展难题的重视，我国现代农业生产中还需要更多具有创新实践能力的知农爱农新型人才。

我国是世界柞蚕产业的发源地，2 000多年来我国一直保持着世界柞蚕产业第一大国的地位，柞蚕茧产量占世界总产量的90%以上[2]，2015年柞蚕茧年产量6.6万t[3]。柞蚕产业是我国的传统特色产业，但是受柞蚕科学研究和技术创新的地域局限性等因素的影响，我国柞蚕产业整体科学技术及生产力水平仍相对较低，制约着柞蚕产业从传统特色产业向现代化、机械化和智能化方向发展，而实现农业现代化及乡村振兴国家战略离不开柞蚕产业的支撑和带动，为提高柞蚕科学技术水平实现柞蚕产业的转型升级，亟需掌握柞蚕科学技术、具备创新能力的高端人才，从而解决限制柞蚕产业发展的瓶颈，促进柞蚕产业健康稳定发展。目前，中国能够培养柞蚕学科人才的只有沈阳农业大学设立的蚕学专业本科层次和特种经济动物饲养硕士研究生层次。针对柞蚕产业对创新型人才的需求状况，在研究生培养上应该注重创新意识和创新实践能力的培养，全面提高研究生的综合素质，使本学科培养的研究生能够满足不同层次的需求。这就要求培养的研究生具有国际视野创新意识、中国国情创新能力和东北乡村振兴服务能力的“三位一体”知识架构。研究生培养体系需要针对研究生的创新意识、创新能力和服务能力进行构建和实践，在创新意识上要从国际相关领域前沿研究中汲取经验，培养研究生的创新意识和创新精神；在创新能力上要针对中国柞蚕产业发展和需求情况，培养研究生分析问题、解决问题的能力；在服务能力上要结合东北乡村振兴和柞蚕产业的需求，带领研究生深入柞蚕生产一线，学习解决蚕农生产问题，提升研究生服务乡村的能力。通过“三位一体”系统培养，全面提升研究生素质，为柞蚕产业的发展提供坚实的人才保障和科技支撑。

1 柞蚕产业“三位一体”知识架构研究生培养的必要性

1.1 稳固中国柞蚕产业在世界上的地位和作用的需要

2 000多年来，我国柞蚕茧和丝的产量一直占世界总产量的90%，2010年中国柞蚕丝产量7 349 t[4]，不足世界纤维总量的0.02%(2010年世界纤维总量7 230万t[5])，人均不足1.1 g(2010年世界人口69.6亿人[6])。而世界范围内人们对天然纤维的消费热使粗犷、坚韧、耐热、耐酸碱和耐紫外线的含有孔隙的柞蚕丝纤维在国内外纤维市场中独领风骚[7]。柞蚕相关生物产品具有多层次加工和增值的商品功能，卵、幼虫、蛹和成虫都可以用来生产高附加值的产品，提高柞蚕产业在国家经济中的地位。中国柞蚕研究的科技水平从古至今一直保持着国际领先地位，随着现代科学技术在传统行业上的应用，中国柞蚕研究获得了一系列国际领先、具有自主知识产权的创新性科技成果，有力地维护和促进了中国柞蚕产业的稳定和发展。现代中国柞蚕研究的成果仍居国际先进水平，有5项成果获得国家发明奖，1项成果获得国家科技进步二等奖，多项成果获得省部级奖励[8]。1990年7月分别在沈阳农业大学和辽宁省蚕业科学研究所成立了国际野蚕培训中心和国际野蚕研究中心，加速了柞蚕产业及柞蚕科学技术的普及，推动了国际野蚕产业的发展[9]。正是因为我国在柞蚕茧、丝生产以及相关科学研究方面在世界上都处于领先水平，第一届国际野蚕学研讨会于1990年8月在我国沈阳召开，开辟了国际野蚕学术交流的平台。未来持续保持我国柞蚕生产及科学研究方面在世界的领先地位，需要培养了解并掌握国内外相关领域科学研究前沿，具有国际视野的创新能力强的高素质人才。

1.2 确立中国柞蚕产业在我国农业中的地位和作用的需要

柞蚕产业在我国有着悠久的发展史，在发挥资源配置、促进经济发展和调整生态环境方面都具有重要的作用。目前我国有11个省区的150个市县约700个自然村从事柞蚕生产，每年约有13万户农户养殖柞蚕[10]，并以此为家庭收入的主要来源。根据第八次全国柞林普查，我国现有柞林1 672万hm2(柞园有78.6万hm2)[11-13]，拥有世界上最大的不同优良经济性状的柞蚕品种资源库(约有120个柞蚕品种)[14]，占世界柞蚕种质资源的80%以上。东北地区(辽宁省、吉林省、黑龙江省和内蒙古自治区)是我国传统的柞蚕主产省(区)，柞林资源丰富，适宜放养柞蚕的有346.3万hm2，拥有柞蚕种场62家、柞蚕科学研究单位5家、柞蚕丝绸加工和蚕丝综合利用企业130多家，偏远山区剩余农村劳动力充足[2]。柞蚕产业充分调动了山区劳动力，合理配置了柞园、柞蚕种和柞蚕放养技术等资源，带动了地方经济的发展，尤其是耕地少、交通落后的贫困山区，柞蚕放养业一直是农民脱贫致富奔小康的依赖性产业。另外，柞林在水土保持、截留降雨量和养护土壤等方面比松林或多种针阔叶混交林效果好，柞蚕放养所具有的较高经济效益促使农民能够更好地保护蚕场，自觉补植蚕场柞树和建造人工柞园，促进柞园生态环境改善，同时合理规模的秋季放养柞蚕不会影响柞树生长和树势[15]。因此，东北地区地方政府和农民发展柞蚕生产的积极性高，希望国家能够根据当地生产的实际情况，合理调整柞林资源，适度开发利用，通过严格的柞园管理制度发展柞蚕生产，促进当地经济发展，增加蚕农收入。同时柞蚕不仅仅用来生产丝绸，柞蚕的4个虫态都可以用来生产加工各种保健品、抗菌物质、繁殖赤眼蜂等高附加值的产品，柞蚕产业在我国东北具有广阔的发展前景[2，16]。

1.3 培养柞蚕产业高质量发展急需高层次专业人才的需要

沈阳农业大学蚕学专业是世界唯一一个以柞蚕为主、桑柞蚕并重的专业，1958年开始招生以来，共培养蚕业人才本科生1 119人，专业证书班学员103人，硕士研究生74人，硕士研究生课程班学员23人。截至2020年，沈阳农业大学在读本科生54人，硕士研究生17人。柞蚕产区从事蚕业工作的科技工作者及基层技术骨干力量80%以上都是毕业于沈阳农业大学蚕学专业，这些科技工作者及技术骨干为柞蚕产业发展做出了积极的贡献。在科技飞速发展、全世界需要科技创新和产业创新的今天，尤其是传统特色产业更需要创新与发展，并与先进的行业领域接轨，就更加需要具备创新能力的高层次科技人才。从就业单位反馈情况看，大多数学生还是缺乏创新意识和创新能力，尤其是在生产实践过程中发现问题的能力和创新改造的能力[17]。因此，研究生培养环节更应该重视创新实践能力的培养，提升学生发现问题和解决问题的能力，满足柞蚕相关科研院校和科技推广单位的要求，促进学生在柞蚕相关产业就业，减少人才流失。虽然我国在2003年左右已经初步建立了一支素质较高、创新能力较强的蚕业专业技术人才队伍，但高层次人才较少，年龄结构逐渐老化问题严重[18]，很多科研单位人才队伍断层，学科单一，缺乏学科带头人，限制了科技创新的发展[19]。另外，很多市县级的蚕业管理和推广部门根本就没有蚕业相关人员，不能很好地推广新品种和新技术。蚕业发展需要蚕业科技的推广，只有蚕业科技的推广才能让蚕农掌握相关技术，提高生产力水平。缺乏相关环节容易造成科技与生产的脱节，这样就严重阻碍了蚕业的发展[20]。由此可以看出，蚕业人才的教育和培养与蚕业科研和生产需求之间是不平衡的，科研院所严重缺少高层次(研究生)的具有创新能力的人才，蚕业管理和推广部门缺少具有生产实践的人员。

2 柞蚕产业“三位一体”知识架构研究生培养模式

2.1 立足于国际视野构建研究生学术交流平台 激发研究生的创新精神和创新意识

柞蚕产业是我国传统特色产业，柞蚕领域相关研究一直处于世界领先地位，柞蚕茧丝生产力水平及发展趋势代表着世界柞蚕业的发展趋势，而我国柞蚕茧的主要产地在辽宁省，即世界柞蚕看中国，中国柞蚕看东北，东北柞蚕看辽宁。振兴我国传统特色柞蚕产业，打造世界一流的柞蚕茧丝绸产品，关键在基础科学研究和实用技术创新，而科技的创新依赖于创新型人才的培养。因此，研究生的培养应该定位于世界一流，学习掌握当今最先进的科学技术，保证柞蚕领域研究成果具有国际水平，即瞄准世界科技前沿。结合沈阳农业大学研究生培养相关政策，采取了以下4项措施提升柞蚕产业研究生水平：一是加强国际合作与交流，采取引进来和走出去相结合的方式，吸收其他国家研究生和通过申请国家研究生交流项目派送研究生到其他国家进行学习和交流，鼓励研究生参加国际会议或各种创新创业大赛交流研究成果。这样研究生和教师就能够了解多元文化、国际先进蚕桑科技和教学理念，增进教师和研究生对不同国家、不同文化的认识和理解。二是创造条件招收国外留学博士和博士后，并让留学生参加研究团队的各项工作，促进研究生对国外科技发展和人才培养的了解，提高研究生的英文写作能力和口语交流能力，拓展研究生的国际视野。使教师和研究生能够紧跟国际上柞蚕领域的最新科研进展，了解世界研究的前沿，保证柞蚕领域科研水平处于世界领先水平。三是建立柞蚕种质资源创新与利用团队并搭建学术交流平台，每年都邀请国内外知名专家进行学术交流，同时团队内部每周都要进行学术交流，要求每名研究生每学期至少做2次学术报告，结合自己的课题讲述相关研究进展和课题中存在的问题，而且报告参考的文献最好是英文文献，有助于了解并跟踪国际研究热点，同时提升研究生的英文水平。柞蚕研究涉及昆虫学、分子生物学、生物化学、植物学、微生物学、生物信息学等多个学科的知识，不同研究生的研究方向和内容不同，通过学术交流更容易让研究生了解更多的相关科学前沿，为以后工作奠定一个坚实的基础。同时，多学科交叉的知识更容易激发研究生的创新意识，学术交流过程中通过交叉学科的知识拓宽研究生的知识面，相关学科的知识和技能有利于融入到自己研究的内容，碰撞出火花，从而更有利于自己研究内容或方法的创新[21]。四是要求本团队的研究生参加学校组织的涉及生命科学领域的学术报告，实行学术报告会议签到制度，并抽查研究生汇报参加学校学术活动的收获及体会。研究生参加生命科学领域学科的学术会议，使研究生能够及时了解并掌握相关研究进展，拓展研究生的视野，提升研究生的研究兴趣，以利于研究课题的设计及完成。这样，不同学科的研究生能够充分利用相互接触和互相帮助研究的机会，了解和学到更多学科的知识，而且这样学到的知识更深刻，也更容易应用到自己的科学研究中。未来社会需求的是具备复合型知识结构的人才，这样就要求研究生必须掌握多种技能，在不同的学科领域都具有一定的竞争优势，才能有发展的广阔空间[22-23]。

2.2 基于中国国情创建研究生学术研究平台 提高研究生的创新能力

我国柞蚕资源丰富，分布辽阔，发展柞蚕产业历史悠久，“东北亚丝绸之路”独具特色和魅力。柞蚕产业主要在我国，而柞蚕主产区一般处于偏远山区，拥有较充足的农村劳动力资源。国际领先水平的柞蚕科学技术武装了中国柞蚕产业，显著降低了生产风险，能够促进蚕农增产增收，并使传统的柞蚕产业成为经济、社会、生态效益显著的特色产业[13]。根据柞蚕生产对人才的需求和存在的问题，充分利用辽宁省昆虫资源工程技术研究中心及柞蚕研究所等科技平台，创建了研究生培养及研究平台，包括研究生创新实验室、科研实践基地和创新研究激励政策等。充分整合了学校、学院等科研资源，利用学校和学院购置的多种大型仪器设备以及学科已有的先进设备，对研究生全面开放学科的研究平台和实践平台，保证研究生有充足的研究条件和环境，鼓励研究生利用实验室开展科研工作，解决柞蚕生产中存在的问题及相关基础理论。学科有1 000多m2的科研实践楼和30多hm2的科研实践基地，能够满足研究生的实践活动和科学研究需求，对获得的研究成果进行实践示范，从而能够加快柞蚕生产问题的解决。

在研究生科研管理方面主要采取了以下具体措施：一是团队建立了研究生科学研究时间累加制度，要求每学期研究生在研究平台工作时间不少于140个工作日，总时长不少于1 350 h。二是建立了鼓励研究生创新研究的政策，在奖学金评比、课题申报、参加各种大赛的机会等方面考核研究生科研创新能力。三是建立了研究生创新成果奖励机制，即对于以发表研究论文为成果的研究生直接给予适当奖励，未发表研究论文但取得较好研究进展的研究生由团队组织专家进行评审，工作时间长、科研进展良好的也给予适当奖励。通过这些激励措施，激发研究生学习及研究的积极性、创造性，既提高了成果产出，也提升了研究生的创新能力。

2.3 瞄准东北柞蚕产业需求和相关社会资源搭建学术实践平台 开拓研究生的社会服务能力

“中国柞蚕看东北，东北柞蚕看辽宁”是我国柞蚕产业发展的真实写照。辽宁省是我国最大的柞蚕生产省，柞蚕茧产量占全国的60%左右[2]，吉林省和黑龙江省柞蚕茧产量分别占全国总产量的约12%和20%，即东北地区柞蚕茧产量占全国总产量90%以上，东北地区柞蚕生产对科研成果和人才的需求巨大。培养人才的目标应该根据东北柞蚕生产需求，采取因地制宜的培养措施，培养高素质和具有较高实践能力的研究生。一是根据柞蚕生产的需求，团队有针对地整合社会资源，与辽宁省蚕业科学研究所、辽宁省农业科学院大连生物技术研究所、吉林省蚕业科学研究院、辽宁蚕业推广站、黑龙江省蚕蜂指导总站和各市蚕业推广部门建立了业务联系，为研究生搭建了实践应用平台；二是团队每年组织研究生深入到生产一线，亲身实践柞蚕生产的各个环节，使研究生对柞蚕生产有直观的了解，在教师指导下，调查分析生产中存在的主要问题，帮助蚕农解决实际生产问题；三是选派研究生深入到柞蚕种生产企业，参加柞蚕种生产全过程，锻炼并培养研究生解决生产问题的能力，扩大学科在柞蚕产业的影响力；四是及时反馈柞蚕产业发展中的前瞻性问题，组织教师和研究生进一步开展科学研究，全面分析问题的瓶颈，通过查阅相关文献，设计研究方案和措施，通过学校科研平台和实践基地开展研究，解决蚕农的生产问题，提高研究生的综合能力，增加就业竞争力，使研究生走向工作岗位后，能够很快地进入角色。

3 柞蚕产业“三位一体”知识架构研究生培养的成效和不足

研究生创新实践能力培养成效的评价体系是由多种指标组成的系统工程，体现在研究生多种综合能力的提升和获得高水平成果[21]。柞蚕种质资源创新与利用团队充分发挥柞蚕产业涵盖多学科的特点，依托我国柞蚕研究优势，利用学校高水平科研平台，鼓励研究生积极参与多学科融合的创新课题，锻炼研究生创新意识，激发研究生的创新潜力。通过不断地实践和完善，柞蚕种质资源创新与利用团队取得了一系列的创新成效。

首先，在创新精神和创新意识方面，研究生通过深入生产一线帮助蚕农解决生产中的实际问题，激发了研究生的学习与科研兴趣，能够主动查阅相关文献，通过创新方法或手段解决科研中存在的问题，将创新精神和创新意识融入骨髓，提高科研水平，为他们未来的职业成长和人生规划提供了强大的助力。

其次，在创新能力培养方面，通过申报课题讲评、科研项目总结和创新创业竞赛项目论证等各种学术活动，引领研究生创新思维和提升研究生语言表达能力，通过创新创业竞赛和毕业课题锻炼研究生的基础科研能力、学科交叉能力、团队协作能力，这样通过不断实践全面提升了研究生的创新能力。

最后，在研究生社会服务能力方面，研究生通过参加柞蚕生产的各个环节，掌握了柞蚕生产方面的基本技能后，在老师的带领下或独立参与到蚕业科技推广部门、柞蚕繁种单位进行服务，深入到生产一线帮助蚕农解决问题。每年都选派研究生为柞蚕繁种单位进行微粒子病镜检服务，服务效果得到了用人单位的好评。

通过团队教师和研究生的共同努力，研究生的创新意识和创新精神融入到科研工作中，创新能力得到全面提升，团队取得了较为丰硕的成果，研究生获得了多项奖励和各种称号。近三年来，以研究生为第一作者发表了SCI论文15篇，影响因子累计达38.83，其中多篇发表在International Journal of Biological Macromolecules、Molecular Immunology、Journal of Insects as Food and Feed等知名学术期刊上。多名研究生组成的团队在全国大学生蚕桑生物技术大赛中获得一等奖1项，二等奖6项。团队中的研究生4人获得“国家奖学金”资助，2人获得辽宁省“优秀硕士毕业生”称号，2人获得校级“优秀毕业生”称号，1人获得“沈阳农业大学顾慰连奖学金”，6人次在国内学术会议上做学术报告展示。

当然，在研究生培养过程中该模式还存在一定的不足，比如，没有针对跨学科考入研究生基础知识欠缺的问题进行研究，这样容易造成研究生在实践过程中发现问题和分析解决问题的能力较弱。因此，应该针对不同学业背景下的研究生，做好柞蚕学科基础知识的培养和传授，组织相关教师进行专门讲授和指导，保证研究生能够夯实基础知识，从而为科学研究和生产实践奠定坚实的基础。