为了让甘蔗越来越甜

福建日报,2013-05-16,作者:张颖

这段时间,福建农林大学投资一亿的“基因组与生物技术研究中心”正在紧锣密鼓筹建。

美国伊利诺伊大学教授明瑞光和他的研究团队入驻福建农林大学国家甘蔗产业技术研发中心。

能够引进这位基因研究领域世界顶尖的科学家及其团队,国家甘蔗产业技术体系首席科学家、福建农林大学陈如凯教授觉得如虎添翼。

他们共同剑指作物学界的顶尖难题——甘蔗的基因组学研究,通过协同创新,“将我国甘蔗研究从国内一流跨进世界先进水平”。

执牛耳者居安思危  解决百姓的吃糖问题

在我国的甘蔗行业,福建农林大学甘蔗所可谓执牛耳者,他们选育的品种曾经占到全国甘蔗种植面积的85%。

让他们骄傲的是,从1995年到2008年的13年间,随着新品种的推广,除灾年外,我国基本结束了新中国成立后长达50年蔗糖依赖进口的历史。1995年,陈如凯曾经以《甘蔗品种的资源鉴定、利用及新品种选育》获得过国家科学技术进步一等奖,这是全国糖料界迄今为止唯一的全国科技进步一等奖。而且甘蔗行业生产水平实现了质的飞跃:种植面积从2200万亩增加到2500万亩,年产糖量从580万吨增长到1379万吨。更可喜的是,随着新良种蔗糖分的提高,吨糖耗蔗量从10吨下降到8.5吨。

陈如凯认为“把基础研究、学科建设和产业升级相结合”是成功的必由之路。1957年成立的全国规模最小的福建农学院甘蔗研究室,通过50多年的建树和积累,已发展成现在的国家甘蔗产业技术研发中心,甘蔗育种从上个世纪50年代的“随机碰种”发展到80年代的数量遗传育种及生理生化辅助育种,再到90年代的分子辅助鉴定育种,获得了包括国家科技进步一等奖在内的十余项成果。

他们走出了国门第一步,通过国际合作和“948”项目引进国外的300多个甘蔗品种和种质资源,通过集成创新,应用数学模式进行数量遗传学研究和杂交育种,选育出了一批适合国情的新良种,陆续在全国推广。

“我们的甘蔗品种(含引进良种)的应用面积已经15年居全国第一,但还得居安思危。”陈如凯对我国的蔗糖生产有隐忧意识,“人多地少、经营规模太小、成本居高不下、品种单一化等问题严重,需依靠科技创新来解决百姓的吃糖问题。目前我国年蔗糖需求达1400万吨,基本能自给。但到2020年,需求缺口将达400万吨;到2030年,将达900万吨。”

目前中国依靠扩大面积种植、高人工、高成本投入维持着产量,“澳大利亚4700户农户生产出500万吨的蔗糖,中国则是依靠2000万的农户才产出1379万吨糖”。

不仅需提高生产效率,更需提高投入产出比。据统计,“中国耕地白糖制糖成本高达6000元/吨,而世界原糖流通价仅为3000元/吨,无竞争力可言。”

陈如凯表示,不能再打人海战术,种植面积不变的情况下,转变增长方式只能依靠科技创新。特别是要在产量形成与糖分积累基因的结构和功能研究上掌握主动,才能占领先机。

强强联手共同剑指  作物学界世界级难题

15年前,陈如凯与明瑞光在美国夏威夷结识,多年来明瑞光教授已成长为一位在甘蔗和木瓜基因组学领域世界一流的科学家。

陈如凯对其了解颇深,“他在番木瓜的性别基因和感病基因沉默研究上很成功,亚热带果树的无子化和抗病品种的研究很有造诣,发表论文百余篇,影响因子达400余点”。

甘蔗的基因组学研究是他们的共同兴趣所在。“水稻有40个染色体,而甘蔗高达127个,这意味着染色体组的多倍性太高,基因的杂合性高度复杂”,甘蔗基因研究可谓作物界的世界级难题。

进军这个很多人不敢触碰的研究领域,76岁的陈如凯教授及其团队下决心联合国际一流科学家,在基因领域有所作为。这就是依托福建农林大学的国家甘蔗产业技术研发中心的协同创新计划。

2012年,随着福建农林大学出台人才强校战略,学校求贤若渴。当年在“6·18”中国海峡项目成果交易会上,陈如凯向明瑞光伸出了橄榄枝,为了坚定明瑞光教授加盟学校的信心和决心,党委书记叶辉玲亲自登门拜访,兰思仁校长多次与他进行越洋视频通话,协商沟通相关具体事宜。

2012年6月,福建农林大学与中国农业发展集团签订了共建“中国种苗研发中心”战略合作框架协议,以推进国家农业技术在甘蔗商业化育种、种质创新等方面取得进步。

明瑞光教授深思熟虑后,于2012年11月决定加盟国内最具竞争优势的学术团队,为福建农林大学大大增强甘蔗研究团队实力。

福建农林大学则投资1亿元,筹建“基因组与生物技术研究中心”,并给予明瑞光教授充分自主权,“让专业人才来做人才引进事情”,“全权委托他建立研究团队”。

“引进一位人才,构建一个团队,促进一个产业”是福建农林大学党委书记叶辉玲和校长兰思仁的战略构思。以才引才,明瑞光教授通过自身的影响力和感召力,建立起了一支实力团队,成员在作物基因研究上各有专攻。美国J.Craig Venter Institute高级生物信息学工程师唐海宝就是成员之一。作为在基因组序列装配、注释和比较基因组领域颇有研究的后起之秀,他获得了众多高校关注。听从明瑞光教授的召唤,他欣然同意加盟。

陈如凯的团队从事作物数量遗传研究、甘蔗异源多倍体杂交育种等研究,获得同领域唯一的国家科技进步一等奖,并在生物技术、生理生化、抗逆育种等方面取得国内外同行认可,因此获得国际糖业促进会的植物科学研究杰出贡献奖。

福建农林大学通过人才引进、国际合作构建一支活跃在国际糖料界的学术团队,并且与中国农业发展集团公司实行产、学、研联合成立中国种苗公司,成为地方高校与央企合作的典范。

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