北京市农作物育种科技成果书写自主创新华章
京麦6号大面积示范应用
张凤兰指导学生进行白菜杂交授粉
通州区大面积种植的京秋3号
近年来，随着科技体制改革不断深入，科技政策环境的不断优化，本市自主创新能力明显提升，一批立足自主创新、解决经济社会发展重点难点问题的优秀科技成果，在服务北京经济社会发展、提高人民生活质量的同时，摘得了北京市科学技术奖，成为引领首都科技创新发展的典范。
今天，我们将带您走进北京市科学技术奖的荣誉殿堂，重点介绍一批惠及民生的农业领域优秀科技成果。这些成果与百姓生活息息相关，让百姓享受到了科技创新为生活带来的实惠，也为发展首都现代农业、促进都市型现代农业科技创新体系建设提供了有力的科技支撑。希望通过获奖项目的引领示范，在全社会营造良好的创新氛围，激励更多科技人才锐意进取、勇攀高峰，为首都科学发展贡献更大力量。
20余年攻关 圆杂交小麦之梦
小麦是世界第一大作物，却也是唯一没有成功实现杂种优势利用的粮食作物。杂交小麦抗逆力较强，又能充分利用水肥，增产幅度可达10%至20%，全国小麦一半种它，就能多养活三千万人口。但与声势煊赫的杂交水稻相比，杂交小麦似乎有些冷寂。
正是由于这些优势的存在，各国一直都在努力寻求开发利用小麦杂种优势的途径与方法。然而，杂交小麦作为世界性难题，全世界已进行了50多年的不懈研究，仍未有实质性成果。2000年以前我国杂交小麦研究主要以跟踪发达国家的“三系法”和“化杀法”为主，始终未能克服某些科学难题。
“笑着进来，哭着出去。”不少人这样形容杂交小麦研究， “从遗传上看，水稻和玉米是两倍体，而小麦是六倍体，注定了其杂交育种的复杂性。”北京杂交小麦工程技术研究中心主任赵昌平说。
在国家科技部和北京市科委等部门支持下，北京杂交小麦工程技术研究中心迎难而上，历经近20余年的攻关，终于在二系杂交小麦上取得了突破性进展。创建的“中国二系杂交小麦技术体系”，率先进入示范应用阶段，并引领了国际杂交小麦发展方向。该项目于2011年荣获北京市科学技术奖一等奖。
中国首创 自主知识产权
我国独创的二系杂交小麦技术体系，创造性地提出了“小麦雄性育性的相对性原理”和“小麦光温敏不育系选育的四条途径”，系统研究了二系杂交小麦的异交生物学规律和小麦光温敏不育的信号传导途径与细胞学特征，阐明了小麦光温敏不育的遗传特点与利用途径。率先创制了一批不育类型广泛的BS系列冬性光温敏不育系，创制出增产10%至20%的杂交小麦新组合30余份，审定“京麦6号”和“京麦7号”等8个杂交小麦新品种。项目建立了二系杂交小麦制种技术模式和规程，大面积制种产量已达260公斤/亩，制种纯度达98%。
杂交水稻之父袁隆平院士对此给出了高度评价：“中国二系杂交小麦技术体系的率先创立，是中国原创性成果，居世界领先，是作物科学的一项重大突破。成果被公认为将对提升世界粮食生产发挥重大作用，是继杂交水稻之后又一重大成果。”
走向国际 打造首个杂交小麦产业平台
中国的杂交小麦，直至今日，其它国家仍望尘莫及。中国二系杂交小麦正快速进入大面积应用，初步实现产业化，并积极走向国际化。
到今年，杂交小麦已推广种植200多万亩，遍及北京、天津、河北、山西等十余个省市，平均增产达15%以上。常规小麦的增产幅度，只有它的一个零头。
2011年，中国种子集团有限公司与北京市农林科学院共同投资设立中种杂交小麦种业（北京）有限公司，打造了全球首个杂交小麦产业发展平台。目前，公司在全国不同生态区建立杂交小麦测试网点24个，建立了杂交小麦万亩制种基地1个，国际育种试验站两个。杂交小麦已列入北京万亩现代农业示范区进行重点建设，“京麦6号”进入北京市小麦良种补贴。
中巴合作拉开了杂交小麦产业走向国际的序幕。2012年巴基斯坦大面积试种，平均增产30%以上，深受当地种子企业和农户的欢迎。利马格兰、盖茨基金、CIMMYT等国际组织和跨国集团正积极寻求与我方合作推广杂交小麦。2012年11月亚太种子协会年会期间，中种集团与来自20多个国家和地区的46家种业公司进行了深入洽谈，出口“京麦7号”等杂交小麦品种在印度、尼日利亚、乌拉圭等国进行试种。中国杂交小麦国际化进程不断加快，国际影响力快速提升。
杂交小麦是大幅度提高小麦综合生产能力的首选途径，其大面积应用将对保障我国粮食安全和种业安全具有重大贡献。杂交小麦种业市场将是国内农作物杂交种业未来开发的最大领域，中国杂交小麦种业的崛起将成为我国高技术种业走向世界的重要组成部分。
大白菜的华丽转身
“以前，只要一到立冬季节，我们全家人都要排队去买大白菜，然后整整齐齐地码放在楼道里，那景象可壮观了！”北京市一位老大妈回忆起过去，感慨万千。和这位老大妈一样，从上世纪七八十年代物质匮乏时期走过来的北京人，对大白菜都有一种特殊的深厚感情，购买、储存大白菜成为了他们共有的城市记忆。
如今，随着科学技术的发展，春、夏、秋、冬大白菜品种不断问世，彩色白菜也培育成功逐渐走进市民餐桌，大白菜已由冬季初春菜谱上当仁不让的“当家菜”，发展成为一年四季都能吃到的“常态菜”、“多样菜”。品种和类型的不断变化，让大白菜实现了华丽转身。
北京市农林科学院蔬菜研究中心白菜育种课题组，为此付出了长达40年的努力。在科技部和北京市科技计划等项目的大力支持下，他们不断创新，研究和培育出一大批优质、抗病、丰产，早、中、晚熟配套的大白菜品种，并实现了一年多季栽培，周年供应市场。北京市民吃的大白菜中，有80%种子是由他们培育出来的。其中，“优质多抗耐贮运秋播大白菜品种京秋3号的选育和推广”项目于2011年荣获北京市科学技术奖二等奖。
育种时间减半 品种推陈出新
“春天的品种要晚抽薹；夏天的品种要抗热、耐雨水；秋天的品种要抗病、耐储存、耐运输……不同季节对大白菜品种的要求各不相同。”自1995年起，白菜育种课题组率先采用小孢子培养和分子标记辅助育种等先进育种技术，使育种时间由10年左右缩短到4至6年，全面提升了育种效率。同时，率先确立出系列配套品种的科研育种方向，为实现大白菜的周年供应，从过去只是根据华北地区地理特点做冬储大白菜品种选育，向培育不同季节栽培品种转变；另一方面丰富产品类型，从过去培育单一类型品种，向培育不同产品类型的品种转变。
获北京市科学技术奖的秋播大白菜品种“京秋3号”，采用多亲本复合杂交创新大白菜种质技术、多抗性复合接种抗病性鉴定技术、抗干烧心病评价筛选技术等高新育种技术选育而成，2012、2013年被农业部列为唯一的大白菜国家主导品种，在北京、河北、辽宁、山东、黑龙江、天津等地大面积推广，占辽宁、河北、北京等地秋大白菜市场份额的40%左右，为我国北菜南运最大的大白菜品种。
三代人四十载 推广超6000万亩
从1972年开始，第一代老专家陶国华创建了白菜研究组，之后的四十年间，第二代老专家徐家炳和第三代的主持人张凤兰不断继承、发扬前辈的创新精神，推动白菜育种工作取得跨越性发展，先后培育出“北京106号”、“北京新一号”、“北京新三号”、“京秋三号”及春夏秋配套品种四代大白菜产品。
作为课题组第三代主持人，张凤兰可说是临危受命。“1999年，当时课题组第二代主持人徐家炳马上到退休年龄，面临青黄不接的局面。”这一年，张凤兰只有35岁，刚在日本博士毕业，她独自带着还没读小学的女儿回到了北京，挑起课题组主持人的重任，丈夫则继续留在日本完成学业。大白菜育种工作很辛苦，做育种就要亲自到地里去做调查，也经常要和农民一起干农活。程序基本是重复的，但在这种枯燥的过程里也有乐趣。“当培育出一个新的品种，刚好是你预期想要的东西，什么苦啊、累啊全都忘了。”张凤兰说起大白菜育种，眼中闪烁着光芒。
经过一代代科研专家的无私奉献和不懈努力，课题组已经成为全国顶尖的白菜育种团队，已育成并通过审定大白菜品种40多个，不但能满足北京老百姓的需求，也辐射到全国，占据着北京地区80%的份额，占华北地区40%的份额，占全国市场份额的12至15%，育成品种累计推广面积超过6000万亩，累计获直接经济效益（种子销售产值）2.24亿元，国内同行业产业化规模第一。
“顶天”“立地”成就玉米传奇
果味、节水、DNA这些时髦词儿，如今都用在了再平常不过的老玉米身上。给玉米棒子赋予高科技生命的人，就是北京市农林科学院玉米研究中心的专家赵久然。不起眼的玉米被赵久然当成宝贝一捧就是近30年，如今的玉米早已不仅仅是人们果腹用的粮食，而是健康的水果、点心，成了健康生活代名词。
“以科研为基础、以需求为导向、以创造价值为核心。”对于玉米研究，赵久然和他的团队在工作中遵循着这样的原则。赵久然认为，科研工作就是要围绕“顶天”、“立地”两个词做文章。要么做出国际学术界公认的学术成果；要么就将科研成果转化为生产力，在生产实践中发挥重要作用。
在从事农业科研的岁月中，赵久然和他的团队一直走在科技创新的前列，取得了许多丰硕的成果：主持选育玉米品种70个，108品次，京科968、京单28、京科糯2000连续多年被农业部列为主推品种，在全国大面积推广种植，创造了显著的社会、经济效益，率先建立已有1.7万多个品种及组合的全球最大的玉米标准DNA指纹库……其中，“京科糯2000等系列糯玉米品种选育与推广”项目获2010年北京市科学技术奖二等奖，“中国玉米标准DNA指纹库构建及关键技术研究与应用”获2011年北京市科学技术奖二等奖。玉米研究中心科研人员的队伍，也在不断增大，由当初的4个人，发展到现在的80多人。
京科糯2000
异军突起抢占市场
糯玉米种质虽然最早在我国发现，但生产上一直使用产量较低、适应范围较小的地方农家种。品种数量少、种类单一，产量和品质两者难以兼顾，不能满足生产需要和市场消费需求，影响糯玉米产业的发展。
针对上述问题，玉米中心于1997年开始开展鲜食糯玉米研发工作，以高产稳产和品质优良相兼顾为主要育种目标。经过十多年的不懈努力，选育并审定“京科糯2000”等10余个各具特色的系列糯玉米新品种，其中4个通过国家审定。“京科糯2000”不但通过国家审定，还在韩国审定，成为我国第一个通过国外审定的玉米品种。熟期上有早、中、晚，颜色上有白、紫、黄、花等搭配，各具特色，满足了生产和市场多样化的需求，并具有高产稳产，优质、多抗、广适、易制种等综合性状优良的特点。
京科糯2000系列糯玉米品种突破了糯玉米高产与优质兼顾的育种技术瓶颈，延伸了糯玉米的产业链，促进了我国糯玉米种植面积扩大及整个糯玉米产业的发展。推动我国糯玉米种植由2002年的约100万亩增加到目前的800多万亩；糯玉米加工果穗的出口量由2002年几乎为零到目前的6000多万穗。
京科糯2000品种开发权以1000万元技术转让，每年再提供品种使用费200万元。科研与企业联合，使京科糯2000系列品种成为我国糯玉米面积上升最快、种植范围最广、种植面积最大的主导品种，已占糯玉米种植总面积的50%以上，并仍呈强劲上升势头，创造了显著的社会经济效益。
玉米“身份证” 库存1.7万种“指纹”
近年来，我国玉米品种数量急剧增加，每年参加国家玉米区试的品种数百个，新审定的品种数以百计，而利用外观形态区别不同玉米品种十分困难。这一方面给品种和种子管理部门以及广大农民带来诸多识别的难度，另一方面也经常出现一品多名、一名多品或张冠李戴、偷梁换柱等不良现象。
“通过玉米标准DNA指纹库就能解决这些问题。玉米标准DNA指纹库是从分子水平上为每一个品种确定一个身份证，玉米有了身份证，就可以方便地进行亲子鉴定。”赵久然说。
经过近十年深入系统的研究，玉米中心建立起了库容达1.7万多个玉米品种的中国玉米标准DNA指纹库，可以说是全球最大的玉米标准DNA指纹库；研制出适用于玉米建库和品种鉴别的SNP芯片检测系统，及功能强大、查询方便的标准DNA指纹库管理系统；研制出首个和目前唯一的玉米真实性DNA检测试剂盒及其检测方法，获得国家发明专利，此项技术处于国际领先水平。
目前，玉米标准DNA指纹库已得到多方面的认可。依托该项技术，玉米研究中心承担或参与了6项国际标准、国家标准、行业标准和地方标准的制修订工作。中心获得了农业部首批颁发的农作物品种真实性鉴定资质，被北京市高级人民法院认定为农作物品种分子鉴定单位，已累计鉴定样品30000多份（次），为我国玉米品种审定、品种权保护和农民权益维护等多方面提供了强有力的科技支撑。
展望:创新步伐永不停止
科研成果获奖不是目的，而是一种荣誉、激励，是对科研成果自身价值的肯定，也是未来持续创新的动力。这是所有获奖者的共同心声。
小麦杂种优势利用尚属初期，北京杂交小麦工程技术研究中心将进一步熟化技术体系，组织好全国联合攻关工作，加快推进杂交小麦大面积应用，促进杂交小麦大规模产业化，为我国粮食安全提供新的重要科技支撑。
白菜育种团队不仅传承了老一辈科学家的创新精神，而且坚持不懈地致力于白菜育种工作、努力实现白菜品种的专用化；在国内率先开发从育苗、整地、覆膜、定植、打药、施肥、收获全程机械化的大白菜杂交种生产模式，实现了良种良法；通过持续不断的创新，保持中国白菜育种的优势地位。
玉米中心将以选育100个玉米品种为目标，不断选育符合市场需求的玉米新品种，并促进研究院所和企业联合，构建育繁推一体化的商业化育种体系，提升民族种业的玉米推广能力。
在北京市科技奖励的激励下，未来，这些科技工作者一定会在科技创新的征途上，谱写出更加绚丽多彩的华章 为实现伟大的中国梦奉献自己的力量!（北京日报）
