華中農大牽頭組建洪山實驗室 推動農業綠色發展產業鏈整合
2021-02-26 14:02:15 來源:楚天都市報極目新聞
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“不安于小成,然后足以成大器;不誘于小利,然后可以立遠功。”2月18日舉行的湖北省科技創新大會上,湖北洪山實驗室主任、華中農業大學張啟發院士以這樣一句話結束發言。

據張啟發介紹,洪山實驗室將瞄準未來農業,聚焦農業生物種質資源保護與創新、重要性狀的生物學基礎解析、綠色優質品種培育、綠色生產體系示范創建、農產品質量安全與營養健康等5個方向,扎根18億畝耕地解決“卡脖子”問題,闖進“無人區”解決重大基礎問題,引領農業產業創新發展,努力讓中國人的飯碗端得更穩、身體更健壯,讓中國的農業永續發展。

實驗室名片

實驗室名:湖北洪山實驗室

牽頭單位:華中農業大學

共建單位:武漢大學、湖北大學、中國科學院水生生物研究所、中國科學院武漢植物園、中國農業科學院油料作物研究所、湖北省農業科學院、先正達集團中國、中國種子集團有限公司、安琪酵母股份有限公司、武漢科前生物股份有限公司、湖北金旭農業發展股份有限公司。

研究任務:針對農業和食品產業鏈的重大科技需求,以應用基礎研究為主,向基礎研究和產業延伸。以生物種業科學創新和技術體系建設為核心,開展農業生物遺傳改良研究,培育綠色優質品種;研發和推廣綠色生產技術,保障農業綠色發展、國家糧食主權和食品安全;培育和推廣營養豐富的農業生物品種,增進人民健康。

水稻國家隊 推動“紙變錢”

近日,極目新聞記者在華中農業大學作物遺傳改良國家重點實驗室看到,國家十三五“水稻功能基因組”項目首席科學家吳昌銀教授,正帶領團隊對水稻功能基因組進行研究。整個春節期間,這里也一刻未停。

近幾年,分子育種技術的進步,讓育種專家可以對控制水稻性狀的許多基因進行鑒定,確定哪些基因影響哪些性狀,比如產量、品質、抗病蟲害等,然后對這些基因進行選擇。吳昌銀團隊的研究正是圍繞這些方面進行,他表示:“目前正在攻堅克難的階段。經過近20年的攻堅克難,水稻功能基因組的研究在國際上處于領跑的位置。”

水稻共有5萬多個功能基因,要找到所需要的抗性基因,并不是一件容易的事。

“如果是傳統的雜交育種,就要農業專家在田間地頭,一遍遍地去進行雜交、試種,最終選出一個穩定的后代,可能需要七八年的時間。基因育種時間則能縮短到兩三年,而且準確高效!”張啟發告訴極目新聞記者,基因組育種就是通過對水稻的基因組進行分析,快速找到我們需要的抗性基因,例如抗病蟲害、節水抗旱等。取其精華,棄其糟粕,利用傳統的雜交技術,將目的基因導入到不具備抗性的水稻上面,再通過幾代的雜交、回交和自交過程,最終獲得穩定的用于農業推廣的栽培稻品種。

實驗室有這樣“硬核”的科研實力,得益于水稻團隊多年領先的“國家隊”實力。據華中農業大學副校長、洪山實驗室常務副主任嚴建兵介紹,作物遺傳改良國家重點實驗室被科技部連續五次評為優秀類國家重點實驗室,這在全國農業領域是唯一一家。

“從植物、動物、微生物這三大塊來講,湖北集聚了全中國最優秀的農業科技資源。”嚴建兵說,從“錢變紙”到“紙變錢”,湖北正處于最好的機會窗口期。

綠色超級稻 重塑魚米鄉

在華中農業大學,種植面積最大的就是水稻種植實驗田,種植著從實驗室培育出來的帶有抗性基因的水稻苗,走出實驗室的第一站就是這里。只有到實際環境中去種植,才能了解它們的生長情況到底能不能達到大面積推廣的要求。目前,實驗室很多課題小組,都在圍繞著“綠色超級稻”這一主題進行深入細致的研究。

幾種來自全國各地不同的稻米,只標記序號和顏色,含水量保持一致,用同樣的電飯煲煮熟,專業人員再從氣味、外觀結構、味道、黏度、硬度等幾個維度進行品評……這樣的稻米食味測評,經常在作物遺傳改良國家重點實驗室上演。最終,專業人員給出的一致意見是“綠色超級稻”口感最好、評分最高。

當下,人們常常有這種感受:米飯越來越不好吃,沒有小時候的味道。而據嚴建兵介紹,我國用占全球9%的耕地養活了20%以上的人口,但與此同時,也消耗了約35%的農藥、化肥,導致食味口感下降、土壤退化、環境問題突出。從吃得飽到吃得好再到吃得營養健康,從雜交稻到超級稻再到綠色超級稻,就是要讓中國的農業永續發展。

早在2007年,張啟發就率先提出了“綠色超級稻”理念,以培育“少打農藥、少施化肥、節水抗旱、優質高產”為育種目標。目前,這16個字已被農業農村部寫入水稻綠色品種指標體系。據不完全統計,綠色超級稻新品種在2014年至2018年度累計推廣面積超過1.1億畝,2018年,“綠色超級稻”入選慶祝改革開放40周年大型展覽。

“具體來說,什么樣的品種才能叫做綠色超級稻呢?我們做項目的時候提出三個30%——水、化肥、農藥各減少使用30%,同時保證產量和品質。”張啟發說。

近幾年,華中農大研究團隊開展“綠色水稻”和“綠色水產”協同發展,篩選到了適合“雙水雙綠”稻蝦種養體系的水稻品種4個,建立了綠色防控體系,湖北省推廣150萬畝,畝均增收4000至5000元,為建設產業興旺、農民富庶、鄉村美麗的“新型魚米之鄉”作出了重要貢獻。

整合產業鏈 利器變重器

“洪山實驗室五個研究方向,每一個課題組都有‘利器’,我們現在要做的就是,把這些‘利器’整合起來變成國之‘重器’!”在水稻團隊實驗室,張啟發仔細詢問完學生的科研進展,斬釘截鐵地告訴極目新聞記者。

目前,洪山實驗室聚合了6個國家重點實驗室、5個國家自然科學基金創新研究團隊、9位院士,每個研究方向的首席科學家都由院士擔綱。實驗室將針對主要農作物、主要園藝作物、家畜、水產、微生物等五類物種布局重點研究任務,鼓勵學科交叉融合、鼓勵打通上中下游產業鏈,謀劃預期產出的突破性成果。

“以前我們的科研戰斗力、科研實力體現在單個課題組,大家多關注的是寫論文,發表高影響因子的論文,即‘錢變紙’。”張啟發舉例,比如基礎研究與育種、育種與推廣、推廣與生產,每個環節彼此之間關系都不大,各自為戰,沒有協同。

“全省科技創新大會的召開恰逢其時,大家整合起來干,才可以更好地‘紙變錢’。按照產業鏈的概念整合起來,如果把這個問題解決好,我相信會有大的突破。”張啟發信心滿滿地表示,“洪山實驗室的建設將為湖北農業發展提供新的引擎!”

極目新聞記者注意到,在洪山實驗室的建設目標中,有一條很引人注目:打造生物種業領域萬億級產業集群,引領長江經濟帶生物育種產業的發展,服務國家和湖北現代農業轉型升級的戰略需求。

“過去我們的產業,分散度太高。幾年前我們曾經做過調研,農作物種子這樣一個非常小卻非常重要的產業,年產值大概300億元左右,但公司卻有8700家。”張啟發說,“現在我們要以產品和市場為導向,反過來研究設計,必須有產品有市場。通過這個過程、這個成果與企業合作,希望培育出非常大的企業來。”

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