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迈向农业强国的创新力量

——中国农科院引领我国农业科技跨越发展60年纪实

文章来源:农民日报 发布时间:2017-05-24 10:45:00  浏览次数:

  “一带一路”国际合作高峰论坛已经落下帷幕,中国农科院棉花所所长李付广仍会时时想起吉尔吉斯共和国农业部长为棉花所颁发最高嘉奖时的赞叹,“中国的技术简直就是传奇”!
  早在4年前,中国农科院在吉尔吉斯斯坦建立了“中吉棉花科技园区”,推广自主研发的“中棉所”系列品种和配套技术。如今,“中国棉”在当地的种植面积已超15万亩,帮助当地提高单产60%以上。不久的将来,将会在中亚更广袤的田野上绽放,为更多农民带去财富和希望。
  走出国门的“中国棉”,不仅是我国农业参与“一带一路”的代表,也是中国农科院科技创新的一个缩影。60年来,中国农科院研发推广了杂交稻与超级稻、转基因抗虫棉、矮败小麦、双低油菜、禽流感疫苗等一大批让世界惊艳的新品种、新产品、新技术;共获得重大科研成果6132项,获国家奖励305项,其中获国家发明一等奖和科技进步一等奖17项,“十一五”以来示范推广新品种218个、新产品130个、新技术290项,示范推广面积达5.5亿亩。
  正如中国工程院院士、中国农科院院长唐华俊所言,中国农科院始终以农业科研“国家队”为使命,坚持“顶天立地”创新方向,面向世界农业科技前沿,服务国家农业重大需求,不断提升科研创新能力与产业支撑能力,引领带动全国农业科技进步。
  从为国人解决温饱问题到为全世界消灭贫困与饥饿,从科技创新以跟踪为主到诸多领域领跑全球逐步缩小与发达国家差距,中国农科院的60年,是中国农业发展的60年,更是我国农业科技腾飞的60年!这每一次飞跃都见证着,中国农科院为推动我国农业科技迈向强国行列,为实现国家创新驱动发展战略目标作出的重要贡献。

  奠定科技强农基础——

  从杂交稻到超级稻,从矮败小麦育种到种质资源库建设,中国农科院以服务国家农业重大需求为己任,将中国人的饭碗牢牢端在自己手中,推动我国由农业大国向农业强国迈进
  一个国家农业的竞争力,主要体现在科技的竞争力。国家级农业科研机构是国家创新体系的重要组成部分,也是国家农业科技竞争力的集中体现。
  “中国农科院是承担国家科研任务的主体和骨干力量,通过牵头发起和组织联合攻关,解决我国农业和农村经济发展中的重大、关键性技术问题,为我国粮食与农业综合生产能力的稳步提高提供有力支撑。”中国农科院党组书记陈萌山如是说。
  上世纪50年代,吃饭问题是国家头等大事。中国人的饭碗里能否装满中国粮,事关国家的稳定和发展。从1957年3月成立之日起,中国农科院的科研人员就走上了漫长艰辛的育种之路,他们要早日培育出中国人自己的高产优质粮食作物品种,把中国人的饭碗牢牢端在自己手中。
  1972年,中国农科院和湖南农科院牵头组织全国150多个单位开展籼型杂交水稻科研大协作,成功突破籼型杂交水稻三系配套,使中国成为世界上第一个在水稻生产上利用杂交优势的国家。1976年,籼型杂交稻在全国大面积推广应用,单产增加20%-50%,年推广面积达到上亿亩,同时在世界水稻主产区广泛种植。
  “高产籼型杂交稻的育成,既是中国农业科技史上的重大事件,也让全世界看到了中国农业科学家的实力,这是令人无比自豪的事。”作为历史的见证者,81岁的中国农科院科技局原局长信乃诠激动不已。
  毋庸置疑,籼型杂交稻的问世是水稻育种迈出的重要一步。伴随育种技术的不断改进,结合超高产、优质、抗病性等多个目标,由中国农科院主持的中国超级稻研究和全球绿色超级稻研究不断取得新突破。
  大批超级稻新品种一次次地刷新我国水稻单产纪录,目前年推广面积上亿亩,占全国水稻面积1/4。
  同样作为重要粮食作物,从上世纪50年代起,中国农科院就开始了小麦品种改良和种质资源研究工作。以庄巧生、董玉琛院士为代表的农科院专家经过几十年努力,使我国在小麦种质资源收集保存、矮化育种、远缘杂交、基因组学等领域都处于国际第一方阵。上世纪80年代,中国农科院在研究利用中国特有遗传资源“太谷核不育小麦”的基础上,首创矮败小麦高效育种技术体系,先后育成60多个小麦新品种,累计推广约2.3亿亩。
  在培育“中国粮”的过程中,中国农科院的科学家们发现,要想培育出更多的优质品种,必须要拥有尽可能丰富多样的种质资源。
  “种质资源是品种创新的源头,是保障粮食安全、支撑农业可持续发展的战略性资源。可以利用的优良基因越多,获得高产、多抗、优质新品种的机会也就更高。”中国工程院院士、中国农科院副院长万建民说道。
  多少年来,从云南到海南,从神农架到长白山,无数科研人员跋涉在祖国的山山水水,找回了那些即将消失的种子,用艰辛的努力成功建立起了国家种质资源库。
  今天,当人们走进位于中国农科院的这个全球第二大的国家种质资源库时会看到,48万余份农作物种质资源整齐地陈列在一排排的铁柜里。在畜禽动物细胞库里,则保存着国内外120余个家养动物品种的8万余份细胞资源,并建立了整合全国700余种家养动物资源的共享服务平台。

  应对各方竞争挑战——

  从“击退”美国抗虫棉到“抵御”进口蔬菜品种,从“虫口夺粮”到中低产田改造,中国农科院积极抢占战略必争领域,突破发展技术瓶颈,在国际竞争中形成独特优势
  1992年,我国黄河流域爆发了史无前例的特大棉铃虫灾害,原本只需要打3次药就能杀死的棉铃虫,农民打药20多次都不管用,棉花大幅减产,农民含泪弃种,损失达100亿元。恰恰就在这个时期,美国的转基因抗虫棉研发成功,开始大规模进入我国,迅速占领国内市场。到1999年,其市场份额已经达到90%-95%。
  “棉花是关系国计民生的重要战略物资,我们必须要把主动权牢牢掌握在自己手里。尽管与美国相比,我们的转基因抗虫棉研究起步晚,但水平一点也不差。”中国农科院生物技术研究所研究员郭三堆回忆说,经过7年的科研攻关,生物所的专家们在国际上首次攻克棉花抗虫与高产的世界性难题,培育出转Bt基因抗虫棉、双价转基因抗虫棉等新品种,成为世界上第二个拥有自主知识产权转基因抗虫棉的国家。
  国产转基因抗虫棉问世后,中国农科院联合地方院所进行推广,逐渐“击败”了美国抗虫棉。到2003年,国产抗虫棉已占据半壁江山;截至2015年,已经占到市场份额的98%,成功夺回了国产棉花阵地。不仅如此,国产转基因抗虫棉每亩还能增产25%,这样算起来,每年新增的皮棉相当于目前1000万亩棉花的总产量,等于再造一个长江流域棉区。
  在激烈的国际竞争中,取胜的不仅有中国棉,还有中国菜、中国果、中国油。200多个中蔬系列蔬菜品种问世,并大面积推广应用;231个优质特色瓜果品种,遍布大江南北;选育出世界上最“油”的油菜,覆盖我国油菜种植面积的1/3……这一个个新品种,不仅丰富了人们的菜篮子,保障了蔬果的周年供应,也抵御了国外品种对我国市场的冲击,为亿万农民开辟出增收致富的新路径。
  中国农业既要与国外竞争,也要与自然条件进行竞争。耕地是农业生产的根本,耕地质量决定了农作物的产量和品质。建院伊始,中国农科院的专家们就投身于黄淮海盐碱地、南方红黄壤等一系列中低产田改造,并对化肥科学施用技术进行系统研究。
  中国农科院资源区划所研究员何萍是我国第一个肥料领域973项目首席科学家,她告诉记者:“20世纪以来粮食产量的一半来自于肥料的贡献,通过近10年来的研究,已经建立起了基于小农户的科学施肥方法,有效提高了肥料利用率。”
  据统计,50多年来,中南贫瘠红壤与水稻土地力提升关键技术累计推广1亿亩以上,南方低产水稻土改良与地力提升关键技术在南方11省累计示范推广5730万亩。经过技术改造后,一片片中低产田变成了良田粮仓。
  病虫害防治是“虫口夺粮”的关键。据统计,我国每年因病虫害损失的粮食近500亿斤,经济作物损失达350多亿斤。60年来,农科院的专家们通过长期观察和记录,研发出了一大批适用于不同区域的病虫害综合防控技术体系,使小麦条锈病、赤霉病、粘虫、稻飞虱等给粮食作物带来毁灭性灾害的病虫害得到了有效控制,每年为国家挽回上百亿斤的粮食损失。
  “病虫害防控是一项综合技术,我国处于国际领先地位,在世界作物病虫害防治领域占有一席之地。”中国农科院植保所“80后”研究员陆宴辉毕业后一直从事转基因棉花病虫害基础研究,他对自己的事业无比自豪。

  引领产业创新前沿——

  从禽流感疫苗研发到农作物基因组解析,从LED植物工厂到天空地农业感知系统,中国农科院始终瞄准世界农业科技前沿,在诸多领域领跑全球,不断发挥我国农业科技“引领者”作用
  2004年,世界范围内禽流感来袭,人们谈鸡色变,中国乃至全球的家禽养殖业遭受重创,也引发人们对疫病的恐慌。面对紧急情势,中国农业科学家再次向世人展示了“中国力量”。中国农科院哈尔滨兽医研究所利用从1994年开始创制的系列H5禽流感疫苗,研制出世界上第一个禽流感-新城疫重组二联活疫苗并投入生产,成功控制了病毒的肆虐,阻断了其向人类传播和蔓延。
  禽流感疫苗作为震惊世界的科研成果,再次彰显了我国农业科研的“领跑”潜力。以陈化兰研究员为代表的中国哈兽研专家团队依据系统的流行病学监测和病原变异分析结果,完成H5禽流感疫苗种毒株的及时更新,先后在国内外应用2000多亿羽份,为高致病性禽流感防控发挥了重要作用。
  “如今我们的实验室团队,正同时进行着流行病学、病毒基础生物学研究和疫苗研发3项工作,而国际上大多数流感实验室一般只能进行上述某一个方面的研究。”陈化兰的自信不仅来自于她个人获得的无数荣誉,更是来自于我国农业科研地位的不断提升。
  除了禽流感疫苗,牛瘟、牛肺疫、猪瘟、马传贫的诊断和控制技术也是中国农科院的杰作。正是这些科研成果的推广应用,让国人吃上了安全优质的畜禽产品,也为中国畜禽养殖业健康发展奠定了基础。
  在农业科研领域,同样领跑的还有农作物基因组学研究。从黄瓜、马铃薯、番茄、白菜,到甘蓝、油菜、棉花、谷子,中国农科院领衔的科研团队一次次地在世界上率先完成农作物的全基因组测序,揭示出其遗传奥秘。
  成立于2014年的农业基因组研究所,虽然是中国农科院最年轻的研究所,却是国际同行中名副其实的引领者。所长黄三文向记者介绍:“基因决定了农作物的产量、品种、口感、抗虫害等,了解基因可以更加主动地培育优良品种。目前全球2/3的农作物基因解析由中国人完成,而其中一半又是由中国农科院完成的。”
  2005年,黄三文放弃国外优厚条件回到中国农科院工作,不仅是因为一腔爱国热情,也是因为他看到“国内某些农业科研条件甚至好于美国同行”。2009年,他和团队在世界上首次利用新一代测序技术完成了黄瓜全基因组序列解析,2014年在找到黄瓜苦味基因后,对黄瓜品种进行改良,使其风味口感更好。
  “未来,我们有希望通过基因组研究,将马铃薯由4倍体变为2倍体,彻底解决马铃薯育种的世界难题。到时种植一亩马铃薯只需要2克种子,而不是200公斤种薯,将为解决世界粮食安全问题发挥重要作用。”谈及正在进行的“优薯计划”,黄三文信心满满。
  科技改变世界,科技引领未来。未来现代农业什么样?农科院的专家也给出了答案——种庄稼不用土地和阳光,如同工厂生产产品一样,彻底颠覆传统耕种方式。由中国农科院研发的具有自主知识产权的智能LED植物工厂技术体系,已经实现了这一梦想,目前已在我国22个省区以及美国、英国、新加坡等国应用。
  此外,随着天空地农业感知系统的问世,人们足不出户,也能随时掌握农业生产环境、自然灾害、农产品产量的变化。如今,这套技术已经在农业旱涝灾害监测中发挥重要作用,累计监测受灾面积34.9亿亩,为防灾减灾提供了信息支撑。
  60年来,一代又一代的中国农科院人用勇攀高峰、勇担重任的“国家队”精神,用情系三农、服务人民的“祁阳站精神”,用不惧强手、敢于创新的“中棉所精神”,服务农业主战场,攀登科技新高峰,书写了中国农业科技发展史上一个个辉煌。60年后的今天,中国农科院改革新风激荡人心,创新工程如火如荼,科技联盟遍地开花。面对新一轮科技革命和产业变革,1万余名中国农科院人,正以昂扬向上的精神面貌,为不断提升我国农业科技竞争力作出新的更大贡献!
  (记者 曹茸 吴佩)