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论文写在国情上,成果源自报国心——基因中心罗利军团队荣获2020年度国家科学技术进步一等奖

作者:张婧琪   文章来源: 本站原创   发布日期: 2021-11-03 10:45:14   浏览次数:0

 

  11月3日,人民大会堂华灯闪耀,人才齐聚。2020年度国家科学技术奖励大会在北京人民大会堂隆重举行。在一阵阵掌声中,上海市农业生物基因中心罗利军代表团队走上奖台,习近平总书记亲自颁发了国家科学技术进步一等奖的无上奖励。这个奖项打破了农业领域在此奖项上连续8年的沉寂,更是上海市农业领域在此奖项上的第一次。

 

  科技是国家强盛之基,创新是民族进步之魂。近代世界历史用残酷的事实告诉我们,科技创新是保卫国家安全的利剑,更是全面建设社会主义现代化国家的重要驱动力。我国“十四五”阶段以及国家长远的发展也对加快科技创新提出了更为迫切的要求。

 

  长期以来,以习近平总书记为核心的党中央高度重视科技创新在全面建设社会主义现代化过程中的重要地位,从党和国家事业发展全局的战略高度出发,将科技创新置于核心位置。2月初,在贵州考察的习近平总书记曾这样叮嘱科技人员:“弘扬科学家精神,勇攀世界科技高峰,加快从跟跑向并跑领跑转变,在一些领域要保持领跑优势,为建设科技强国、实现科技自立自强作出更大贡献。”

 

  国家科学技术奖以国家科技创新最高荣誉的方式,鼓励各行业创新人才、创新科技的涌现,弘扬科学家精神和专业精神,为实现国家高水平科技自立自强、建设世界科技强国、实现中华民族伟大复兴贡献深层力量。

 

  国家科技奖励大会上的获奖科学家和团队,正是用科技成果践行了新时代对科技工作者提出的新要求。科技强国的建设呼唤更多具有战略眼光的创新人才,国家重大需求正期待着科技提供应对之策。着眼于国家粮食安全、种业振兴、绿色生态的国情需求,罗利军团队的项目《水稻遗传资源的创制保护和研究利用》脱颖而出,成为本次科技奖励大会上农业领域的亮点。

 

  该项目构建了水稻种质资源保护与利用平台, 解决了我国水稻育种和基础理论研究中遗传资源缺乏问题。建立了基于扩大遗传基础的种质创新和品种选育技术,解决了水稻育种中优质与高产、高产优质与节水抗旱等优良性状难以兼顾的难题。创建了基于群体测、回交与多亲本导入系的有利基因挖掘技术, 定位和克隆一批重要性状基因,丰富了水稻遗传育种的理论和方法。

 

 

  ——聚焦种业振兴的国家需求:种源保护与研究利用并举

 

  种质资源是国家财富,随着全球各国间种质资源的分发、交流、研究、利用的联系日益紧密,在促进种源农业发展和科研探索的同时,也留下了可能威胁国家种源安全的潜在问题。同时,随着国内农业研究的不断推进,资源共享和技术交流的需求日益强烈。在种质资源保存的基础上,还需对其进行研究、利用,培育出适应不同类型农田的新品种,将资源保存、研究转化为农业生产力,真正推动乡村振兴和种业振兴。

 

  党和国家一直高度重视种源安全和民族种业发展。在2021年年初,中央一号文件对我国种业发展作出总体部署,提出加快推进农业现代化,打好种业翻身仗。这一农业重大需求在《种业振兴行动方案》中有了进一步阐述。方案强调,要全面加强种质资源的保护利用,统筹布局种质资源库圃(场区)建设,打牢种业振兴的种质资源基础;要大力推进种业创新攻关,促进种质资源、数据信息、人才技术交流共享,加快突破一批重大新品种。

 

  在这场种源安全的战斗里,罗利军和团队成员无疑是一群优秀的排头兵。

 

  作为水稻研究领域的专家,罗利军认为,稻种资源则是水稻科技创新和育种的物质基础。大学毕业后的农业农村工作经历,和在国际水稻所的进修学习,都让罗利军更早地关注国际种源保护的发展趋势,也敏锐地认识到保护我国种源安全的紧迫性。早在1986年,工作于中国水稻研究所的罗利军就开始了农业种质资源的保护创新与评价利用研究,他高度关注国家水稻种质资源问题,并在理论和实践上积极开展对水稻资源库位保存体系的研究。

 

  在经过多年的实地考察和水稻育种工作后,罗利军坚定了建立种质资源库的决心,以保护本地种源、促进品种交流、深入种源利用研究、培育新品种。这些经历也为罗利军带领团队建立资源保护体系、培育水稻新品种打下坚实基础。

 

  2001年,上海市农业科学院引进罗利军团队。2002年,上海市农业生物基因中心正式成立。

 

  二十年间,罗利军带领团队在全球范围内收集保存种质资源,构建了水稻育种与基础研究的遗传资源平台, 基本解决了我国水稻育种和基础理论研究中遗传资源缺乏问题。建立了国内领先、国际先进的“一库三系统”的种质资源保护和利用体系,实现了种质资源库全程信息化可追溯管理,安全保存了93科360种23万余份动植物、微生物种质资源,建成了全球最大的水稻功能基因资源库和全国最大的生菜种质资源库。使我国水稻遗传资源保存量增加130%以上,成为全球保存量最多的国家。

除了保存资源之外,罗利军团队依托丰富的水稻种质资源,提供给科研单位和企业共享利用,提供的资源使团队成员育成了71个水稻新品种,其中绥粳18更是成为我国近三年种植面积最大的水稻品种。丰富了我国水稻品种多样性,并为中低产田等农田提供了新选择。

 

 

  ——应对建设生态文明的国家需求:节水抗旱稻实现节水与低碳双赢

 

  水稻作为主要粮食作物,经过两次绿色革命,其产量实现突破式增长。然而,水稻高产背后却隐藏着耗水大、碳排放严重等问题,这些问题对环境的破坏与日俱增。

 

  作为“节水抗旱稻之父”的罗利军,其实最早研究的是超级稻。

 

  1995年,罗利军主持选育第一个水稻品种“协优413”通过浙江省农作物品种审定委员会审定。这是我国首个三系法亚种间超高产杂交水稻组合。并实现了759公斤的亩产量,超过超级稻一期目标。

 

  在业界眼里,罗利军团队可以趁着这个成功的机会,向着超级稻的研究方向再攀高峰。然而意想不到的是,罗利军坚定地带领团队转变了方向,踏上一条如今看来艰难却意义深远的创新之路,即节水抗旱稻的培育。

 

  让罗利军转变思路的那个关键点,是1998年国际水稻研究所时看到的一篇文献,里面的数据让罗利军深感忧虑。

 

  其中写道,农业用水占总用水量的 70%,而水稻用水占农业用水的70%。简单的两个数字,却反映了水稻种植对环境的严重影响。中国是缺水国家,水稻的发展必将受淡水资源的限制。水稻传统的种植方式让农民背负了沉重的经济成本和人力成本。同时,中国农业耗水量巨大,生态环境和生产活动间的矛盾日益突出。水稻造成的碳排放、面源污染等问题也不容忽视。罗利军敏锐地察觉到这个问题,并从国家粮食安全和生态文明建设的战略高度思考农业发展新方向,决定走节水抗旱稻的新道路。

 

  2003年,沪旱 1A 通过专家现场鉴定,为全球首例旱稻不育系;

 

  2006年,育成的首个杂交节水抗旱稻旱优2号和旱优3号通过上海市农作物新品种审定委员会审定;

 

  2010 年,系统地提出了节水抗旱稻的学术思想与培育策略;

 

  2014年,《水稻抗旱基因资源挖掘与节水抗旱稻创制》获 2013 年度国家技术发明二等奖;

 

  2016年,主持制订的国家行业标准:《节水抗旱稻术语》和《节水抗旱稻抗旱性鉴定规程》由农业部颁布实施;

 

  2018年,农业农村部启动了节水抗旱稻全国区域试验;

 

  2019年,“节水抗旱鉴定中心”获得CMA资质认证;

 

  ……

 

  节水抗旱稻作为一项新的探索发明,每一步都是对水稻发展的新尝试,凝聚了罗利军团队近20年的心血。从1万个育种资源里选出一个旱稻保持系,之后又筛选出129份旱稻核心资源。从旱稻中一步步搞清抗旱性,将旱稻的优势和水稻的优势结合,最终育成节水抗旱稻。

 

  节水抗旱稻是既具有水稻的高产优质特性、又具有旱稻的节水抗旱特性的一种新的水稻品种类型。最引人注目的,是其与环境的良性互动。

 

  节水抗旱稻可实现节水50%、节肥47%。在王家坝蓄洪区,和其他水稻品种相比,节水抗旱稻表现出顽强的生命力,水淹16天、没顶10天的节水抗旱稻在水退去后继续生长,并获得较高产量,农民伯伯直呼节水抗旱稻为“稻坚强”。

  在种植过程中,由于其节水的特性,节水抗旱稻旱种旱管比传统水稻种植减少碳排放90%以上,对我国实现“双碳”目标具有深远意义,也为解决生态环境和粮食安全之间难以兼顾的难题提供新思路。

 

 

  ——面向粮食安全的国家需求:节水抗旱稻高产与优质兼顾

 

  节水抗旱稻在解决耗水量大的问题的同时,还关注产量、品质、应用的问题,这些都与民众息息相关,更是保障我国粮食安全的必答题。

 

  食为政首,粮食安全关乎民生问题,更是维护社会稳定的重要因素。中央高度重视粮食安全,从“光盘行动”到《粮食节约行动方案》,从消费者到生产者,从培育良种到政策支持,粮食安全日益成为科学家们关注的焦点。

 

  要稳住粮食安全这个压舱石,除了保障耕地面积、提高耕地质量之外,罗利军团队的节水抗旱稻从“提高粮食产量”和“扩大易耕种产田类型”两方面提供了新路径,有助于乡村振兴和精准脱贫。

 

  在产量和米质方面,代表品种“旱优73”目前是长三角地区种植面积最大的杂交稻品种,年种植面积达150万亩,在2019年第二届全国优质稻品种食味品质鉴评(籼稻)中获得金奖。在高产田,节水抗旱稻可以节水、节肥;在中低产田,在保证关键生长期的用水后,也可保证600公斤亩产量;在“望天田”也可有400公斤的亩产量。

 

  节水抗旱稻为安徽棉花、玉米和大豆种植区,以及沿淮河低洼易涝区域的种植结构调整发挥了积极作用,让曾经不宜种植水稻的产田成为粮食丰收的“聚宝盆”。在浙江推进山改田方面扮演重要角色,向山地要粮,为保障粮食安全发挥了重要作用。

 

  习近平总书记在论及科技成果时强调:“科技成果只有同国家需要、人民要求、市场需求相结合,完成从科学研究、实验开发、推广应用的三级跳,才能真正实现创新价值、实现创新驱动发展。”

 

  科研成果只有推广应用,才能真正为国家发展、为人民生活造福。罗利军及其团队高度重视节水抗旱稻的推广和理论研究工作。目前,种植区域已经覆盖了国内长江上游、中下游稻区、华南稻区,并在“一带一路”国家进行示范推广,产生重要的国际影响。

 

 

文字:张婧琪

编辑:张婧琪

审核:周佩雯