“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(chuàng)新大會上，湖北洪山實驗室主任、華中農(nóng)業(yè)大學(xué)張啟發(fā)院士以這樣一句話結(jié)束發(fā)言。
據(jù)張啟發(fā)介紹，洪山實驗室將瞄準未來農(nóng)業(yè)，聚焦農(nóng)業(yè)生物種質(zhì)資源保護與創(chuàng)新、重要性狀的生物學(xué)基礎(chǔ)解析、綠色優(yōu)質(zhì)品種培育、綠色生產(chǎn)體系示范創(chuàng)建、農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量安全與營養(yǎng)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(qū)”解決重大基礎(chǔ)問題，引領(lǐng)農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新發(fā)展，努力讓中國人的飯碗端得更穩(wěn)、身體更健壯，讓中國的農(nóng)業(yè)永續(xù)發(fā)展。
實驗室名片
實驗室名：湖北洪山實驗室
牽頭單位：華中農(nóng)業(yè)大學(xué)
共建單位：武漢大學(xué)、湖北大學(xué)、中國科學(xué)院水生生物研究所、中國科學(xué)院武漢植物園、中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院油料作物研究所、湖北省農(nóng)業(yè)科學(xué)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(nóng)業(yè)發(fā)展股份有限公司。
研究任務(wù)：針對農(nóng)業(yè)和食品產(chǎn)業(yè)鏈的重大科技需求，以應(yīng)用基礎(chǔ)研究為主，向基礎(chǔ)研究和產(chǎn)業(yè)延伸。以生物種業(yè)科學(xué)創(chuàng)新和技術(shù)體系建設(shè)為核心，開展農(nóng)業(yè)生物遺傳改良研究，培育綠色優(yōu)質(zhì)品種;研發(fā)和推廣綠色生產(chǎn)技術(shù)，保障農(nóng)業(yè)綠色發(fā)展、國家糧食主權(quán)和食品安全;培育和推廣營養(yǎng)豐富的農(nóng)業(yè)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(nóng)業(yè)大學(xué)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(xué)家吳昌銀教授，正帶領(lǐng)團隊對水稻功能基因組進行研究。整個春節(jié)期間，這里也一刻未停。
近幾年，分子育種技術(shù)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(chǎn)量、品質(zhì)、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(jīng)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(lǐng)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(tǒng)的雜交育種，就要農(nóng)業(yè)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(wěn)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(fā)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(jié)水抗旱等。取其精華，棄其糟粕，利用傳統(tǒng)的雜交技術(shù)，將目的基因?qū)氲讲痪邆淇剐缘乃旧厦妫偻ㄟ^幾代的雜交、回交和自交過程，最終獲得穩(wěn)定的用于農(nóng)業(yè)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(lǐng)先的“國家隊”實力。據(jù)華中農(nóng)業(yè)大學(xué)副校長、洪山實驗室常務(wù)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(xù)五次評為優(yōu)秀類國家重點實驗室，這在全國農(nóng)業(yè)領(lǐng)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(yōu)秀的農(nóng)業(yè)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(xiāng)
在華中農(nóng)業(yè)大學(xué)，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(huán)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(yè)人員再從氣味、外觀結(jié)構(gòu)、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(jīng)常在作物遺傳改良國家重點實驗室上演。最終，專業(yè)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(jù)嚴建兵介紹，我國用占全球9%的耕地養(yǎng)活了20%以上的人口，但與此同時，也消耗了約35%的農(nóng)藥、化肥，導(dǎo)致食味口感下降、土壤退化、環(huán)境問題突出。從吃得飽到吃得好再到吃得營養(yǎng)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(nóng)業(yè)永續(xù)發(fā)展。
早在2007年，張啟發(fā)就率先提出了“綠色超級稻”理念，以培育“少打農(nóng)藥、少施化肥、節(jié)水抗旱、優(yōu)質(zhì)高產(chǎn)”為育種目標。目前，這16個字已被農(nóng)業(yè)農(nóng)村部寫入水稻綠色品種指標體系。據(jù)不完全統(tǒng)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(nóng)藥各減少使用30%，同時保證產(chǎn)量和品質(zhì)。”張啟發(fā)說。
近幾年，華中農(nóng)大研究團隊開展“綠色水稻”和“綠色水產(chǎn)”協(xié)同發(fā)展，篩選到了適合“雙水雙綠”稻蝦種養(yǎng)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(shè)產(chǎn)業(yè)興旺、農(nóng)民富庶、鄉(xiāng)村美麗的“新型魚米之鄉(xiāng)”作出了重要貢獻。
整合產(chǎn)業(yè)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(xiàn)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(fā)仔細詢問完學(xué)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(xué)基金創(chuàng)新研究團隊、9位院士，每個研究方向的首席科學(xué)家都由院士擔(dān)綱。實驗室將針對主要農(nóng)作物、主要園藝作物、家畜、水產(chǎn)、微生物等五類物種布局重點研究任務(wù)，鼓勵學(xué)科交叉融合、鼓勵打通上中下游產(chǎn)業(yè)鏈，謀劃預(yù)期產(chǎn)出的突破性成果。
“以前我們的科研戰(zhàn)斗力、科研實力體現(xiàn)在單個課題組，大家多關(guān)注的是寫論文，發(fā)表高影響因子的論文，即‘錢變紙’。”張啟發(fā)舉例，比如基礎(chǔ)研究與育種、育種與推廣、推廣與生產(chǎn)，每個環(huán)節(jié)彼此之間關(guān)系都不大，各自為戰(zhàn)，沒有協(xié)同。
“全省科技創(chuàng)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(chǎn)業(yè)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(fā)信心滿滿地表示，“洪山實驗室的建設(shè)將為湖北農(nóng)業(yè)發(fā)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(shè)目標中，有一條很引人注目：打造生物種業(yè)領(lǐng)域萬億級產(chǎn)業(yè)集群，引領(lǐng)長江經(jīng)濟帶生物育種產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，服務(wù)國家和湖北現(xiàn)代農(nóng)業(yè)轉(zhuǎn)型升級的戰(zhàn)略需求。
“過去我們的產(chǎn)業(yè)，分散度太高。幾年前我們曾經(jīng)做過調(diào)研，農(nóng)作物種子這樣一個非常小卻非常重要的產(chǎn)業(yè)，年產(chǎn)值大概300億元左右，但公司卻有8700家。”張啟發(fā)說，“現(xiàn)在我們要以產(chǎn)品和市場為導(dǎo)向，反過來研究設(shè)計，必須有產(chǎn)品有市場。通過這個過程、這個成果與企業(yè)合作，希望培育出非常大的企業(yè)來。”
