科技支撑 创新引领——国家863计划现代农业技术领域自主创新纪实
科技支撑创新引领
——国家863计划现代农业技术领域自主创新纪实
本报记者马爱平
创新驱动发展
今年是“十二五”国家科技计划全面开展的一年，国家863计划现代农业技术领域围绕发展现代农业和培育战略性新兴产业，突破前沿技术、创制重大产品、培育新兴产业、引领着现代农业。
今年5—9月，国家863计划现代农业技术领域办组织主题专家组对“十二五”该领域2011年和2012年启动的7个主题、24个项目，包含5个重大项目、20个主题项目共计172个课题进行现场检查。10余名院士、35名主题专家、70余名同行专家共计600余人次参与了现场检查。其间，科技部计划司、农村司、农村中心等单位负责人到重点项目和课题进行了考察调研指导。
该领域重点发展以农业生物、农业信息、农业资源节约与生态、农业先进制造等为核心的农业高新技术，加强原始和集成创新，在农业产业链的主要环节取得了重要突破，获得了一批农业先进技术和新产品；重点解决事关国家粮食、食品、生态安全的战略性、前沿性技术问题，力争掌握未来国际竞争的主动权。
植物分子设计与品种创制技术：主要农作物强优势杂交种育种技术国际领先
2011年9月18日，农业部专家组对湖南省邵阳市隆回县羊古坳乡雷峰村种植的百亩强优势水稻杂交种“Y两优2号”进行测产验收，亩产达926.6公斤，大面积亩产达900公斤，中国水稻杂种优势保持着世界领先。
国家杂交水稻工程技术研究中心暨湖南杂交水稻研究中心常务副主任邓华凤说，863计划“主要农作物强优势杂交水稻的创制与应用”项目旨在通过20年长期、持续、稳定的支持，突破作物传统杂种优势利用遗传基础狭窄的技术瓶颈，创造一批增产幅度达30%和抗性优异的水稻、棉花、玉米、油菜、大豆、小麦强优势杂交种突破性品种。通过攻关，我国主要农作物强优势杂交种育种技术国际领先。
国家863计划现代农业技术领域“植物分子设计与品种创制技术”主题自2011年实施以来，种质资源挖掘取得重大创新，创制出了千粒重在15克以下的两用核不育系和千粒重在40克以上的恢复系等；强优势杂交种增产优势突出，一批诸如强优势小麦、水稻、棉花杂交种等增产幅度达15%以上，最高达24.68%；产业化技术取得重大进展。例如，利用高异交率不育系制种，制种亩产达78公斤，突破了杂交大豆制种技术瓶颈；育种技术创新取得重大突破，长江流域强优势杂交中籼育种技术取得突破，我国独创的红莲型强优势水稻杂交种育种技术取得重大进展等。
动物分子与细胞工程育种技术：鸭基因组图谱绘制加快畜禽抗病育种步伐
构建了覆盖全基因组95%以上的高质量序列精细图谱，及含300万个单核苷酸多态性、2960个复制片段的高密度结构变异图谱，预测了19144个编码基因和807个非编码基因，这是由中国工程院院士李宁发起负责的鸭基因组项目目前获得的成果。
李宁介绍，鸭基因组的解析给生物学家提供了首个雁形目鸟类和第一个禽流感病毒天然宿主的序列精细图谱，为家禽抗流感和水禽适应性进化分子机理研究翻开了新的一页；鸭高密度结构变异图谱为家禽基因组选择育种与关联分析提供了新资源，带动水禽功能基因组研究进入组学时代；构建的感染禽流感H5N1病毒鸭肺组织转录组图谱，及抗流感免疫相关基因的鉴定，将加速家禽抗流感新品系培育的步伐。
鸭基因组项目是国家863计划现代农业技术领域“动物分子与细胞工程育种技术”主题的一部分，该主题通过对畜禽水产等动物品种特色性状的基因资源进行挖掘、验证，并利用挖掘的基因标记，从分子、细胞和动物个体水平进行育种技术研发和动物种质创新，在各动物抗逆、产品品质、繁殖性能等性状上挖掘到一批重要功能基因及其标记资源，目前共挖掘验证了55个功能基因，鉴定验证了35个分子标记，申请发明专利37项，获得授权发明专利12项，项目累计发表研究论文151篇，其中SCI论文111篇等。
农业生物环境控制与生物修复：膜下滴灌水稻技术集成示范亩产达836.9公斤
2012年9月，有关部门对20亩膜下滴灌水稻高产高效栽培技术集成示范基地进行产量测定，测得亩产达836.9公斤。新疆天业（集团）有限公司副总经理陈林介绍，该技术已推广到新疆水稻种植区及江苏、宁夏、黑龙江等地，累计试验示范面积超过5030亩。
陈林说，水稻滴灌技术初步建立了以生育期、分蘖能力、成穗率、穗粒数及品种生理生化作为指标的水稻品种滴灌适应性评价体系；研发了3种播种滴灌水稻高密度精量播种机；筛选了2种安全高效水稻土壤除草剂；开发了水稻固体生物滴灌专用肥等。
两年多来，国家863计划现代农业技术领域“农业生物环境控制与生物修复”主题，从农业高效用水精量控制技术与产品、农业生境检测监测与修复技术研究、重要农林有害生物高通量分子检测技术等方面，组织了国内相关领域57个单位开展研究。目前，共筛选出9个作物节水品种，构建了作物节水型种植制度决策技术与平台，及华北地区节水高效种植模式等多套农业高效用水技术体系；研发了50个（件）抗旱节水材料、制剂等农业高效用水产品和设备；制定了8项作物高效用水与精量灌溉技术标准与规程；取得66项国家发明专利，获实用新型专利25项；累计培养研究生161人等。
农业生物制剂创制技术：成功研制环氧虫啶，绿色农药跻身国际市场
烟碱类杀虫剂是目前全球杀虫剂市场的重要门类，每年全球销售额超过25亿美元。
“基于靶标的新型化学农药设计合成、优化与产品创制”课题组在主持人、华东理工大学教授李忠带领下，研发的烟碱型乙酰胆碱受体拮抗剂——环氧虫啶，是一种绿色农药，可防治对传统烟碱杀虫剂产生抗性的害虫。
李忠说，该产品技术已申请了国内专利和美国等11国的发明专利，国内专利2011年5月转让给上海生农生化制品有限公司，课题组还和该公司、美国FMC公司成立了全球作物保护创新发展联盟，我国自主研发的绿色农药开始跻身国际市场。
该课题组是国家863计划现代农业技术领域“农业生物制剂创制技术”主题的一部分，“十二五”刚刚过半，这个主题已超额完成阶段性目标和任务。
截至目前，该课题组已累计发表论文643篇，其中SCI论文414篇，出版著作5部，获得授权发明专利161项；制定技术标准41项，农药登记证6项，新兽药证书4个，转基因安全证书5项；筛选并获得3个具有潜在开发价值的候选药物靶标，创制新技术、新工艺、新材料49种，建立中试生产线25条等。
农林生物质高效转化技术：成果得到风险投资3000万元合作
打通生物质水相催化合成生物航空燃油的合成路线，创新地开发出芳烃制备的新工艺路线；建成百吨级纤维素生物航空燃油小试试验装置，获得关键运行和实验工艺参数；催化剂连续稳定运行200小时以上，糖醇完全转化，饱和环烷烃和芳烃选择性达80%以上，适合做为生物航空燃油的主要组分……
这是国家863计划现代农业技术领域“农林生物质高效转化技术”主题取得的阶段性成果。
该课题负责人、中科院广州能源研究所研究员王铁军介绍，课题筛选到降解纤维素的菌群，较原始菌群降解速度提高了约30%，乙醇转化率达80%以上；建立了含固形物发酵液的全基因组提取方案；研发了全自动控制生物质定向裂解系统；研发了生物油的乳化工艺，制得稳定的生物油乳化燃料；突破了生物质水相催化合成生物航空燃油新工艺路线，获得相应的具有自主知识产权的整套工艺等。
自2012年以来，该主题有49家单位、共计426人参与研发，共发表科技论文107篇，申请国内专利52件，发表科技著作2部，行业标准2项，成果得到风险投资3000万元的合作。
数字农业技术与装备：成果基本满足水稻生产全产业链需要
水田激光平地机、用于水稻施药作业的无人直升机、基于智能检测及导航作业控制技术的大型谷物联合收割机、基于智能光电分选技术的大米色选机……
在国家863计划现代农业技术领域“数字农业技术与装备”主题中，科技部启动了“智能化农机技术与装备”重大项目、“农业精准作业技术与装备”和“数字化森林资源监测技术”等项目，两年多来，研究成果可基本满足水稻生产精准耕整、种子精选、催芽育秧、精准种植、田间管理、智能收获和烘干加工等全产业链需要。
近20年，欧美发达国家精准农业技术产品基本垄断了国内规模化农业生产区域的市场。
国家农业智能装备工程技术研究中心主任赵春江介绍，我国科学家进行了艰苦攻关，在“农业精准作业技术与装备”中收获了规模化农场数字化管理与精准决策系统及实用化智能化精准作业技术装备，研发出大型精准喷药设备、变量配肥施肥设备和基于卫星定位的农机导航系统，性能指标均达国际先进水平。
同时，华南农业大学、国家农业智能装备工程技术研究中心和中国农业大学等单位科研人员，研制成功激光控制土地精细平整成套设备，成本比国外同类产品降低30%以上。中国工程院院士罗锡文介绍：“华南农业大学还研究成功同步开沟起垄和施肥水稻精量穴直播机和旱直播机系列机型，在国内20个省市推广，与人工撒直播相比亩增产20%以上，亩节本增效在100元以上。”
食品制造与安全技术：超高压食品加工打破20年国外技术封锁与装备垄断
近日，中国农业大学国家果蔬加工工程技术研究中心教授胡小松与廖小军等，在我国超高压食品加工技术与装备方面取得重大突破，目前部分设备已批量出口美国、欧洲、韩国和台湾地区，打破发达国家近20年的技术封锁和装备垄断。胡小松说，这标志着我国食品超高压加工技术与装备研究开发能力步入世界先进行列。
国家863计划现代农业技术领域“食品制造与安全技术”主题，分别从优良食品微生物高通量筛选与细胞选育、现代食品工程化技术与装备、食品生物危害物精准检测与控制以及绿色智能农产品供应链4个方向开展前沿技术研究和重大产品开发，目前已获得一些重要进展和标志性成果。
除了我国超高压食品加工技术与装备取得重大突破外，浙江大学教授刘东红团队开发了罐头杀菌装备的热量回收、循环水在线过滤技术与装置，实现了热量回收利用；中国检验检疫科学院研究员陈颖团队构建了我国农产品加工品和食品真伪鉴别与感官品质现代化分析技术体系，改变了加工农产品和食品鉴伪、品种鉴定、产地鉴别、品质评价标准缺乏、指标混乱的局面等。
