2024-09-20 09:45:32
開欄的話：黨的十八大以來，我國大力實施創(chuàng)新驅動發(fā)展戰(zhàn)略，加快推進科技體制改革，發(fā)揮新型舉國體制優(yōu)勢，強化農業(yè)戰(zhàn)略科技力量建設，加快推進農業(yè)關鍵核心技術攻關，全面提升農業(yè)科技自主創(chuàng)新能力。即日起，本報推出“科技領航強農之路”系列報道，與廣大讀者一起回顧農業(yè)農村科技發(fā)展取得的一系列歷史性成就。
以二氧化碳和氫氣為原料合成淀粉，速率是自然光合作用的8.5倍；國產白羽肉雞品種市場占有率超過25%，并兩次出口坦桑尼亞；花椒采摘機成功解決花椒采摘高成本和雇工難等問題……從顛覆性的原創(chuàng)成果到重大技術的突破，再到“火花技術”的絢麗綻放，我國農業(yè)科技創(chuàng)新成果如璀璨星辰般不斷涌現(xiàn)，為驅動現(xiàn)代農業(yè)高質量發(fā)展注入了強勁動力。
當前，我國農業(yè)科技整體水平已然邁入世界第一方陣。農業(yè)科技進步貢獻率已達63.2%，良種在農業(yè)增產中的貢獻率超過45%，農機裝備總量接近2億臺（套），農作物耕種收綜合機械化率已超過74%……一系列科技創(chuàng)新成果，為保障糧食和重要農產品穩(wěn)定安全供給筑牢了堅實科技堡壘。
從零到一：基礎性原始創(chuàng)新迎來重大進展
小麥赤霉病，堪稱小麥的“癌癥”，由鐮刀菌屬真菌侵染而導致，威脅著全球糧食生產與食品安全。其分泌的嘔吐毒素等系列單端孢霉烯族毒素，不僅污染谷物籽粒，還有害人畜健康。我國是小麥赤霉病發(fā)病面積最大的國家，年均受害面積逾6000萬畝。因此，尋找抗“癌”的“病方”，迫在眉睫。
山東農業(yè)大學孔令讓教授團隊經過20余年的不懈攻堅，終于找到了小麥“癌癥”克星——主效抗赤霉病基因Fhb7?！巴ㄟ^系列分子實驗和高分辨質譜分析，我們發(fā)現(xiàn)Fhb7編碼的蛋白可以打開嘔吐毒素的環(huán)氧基團，并催化其形成谷胱甘肽加合物，從而產生解毒效應，明確并驗證了其在小麥抗病育種中的穩(wěn)定抗性和應用價值?！笨琢钭尡硎?。Fhb7基因具有廣譜抗性，既能提高小麥對赤霉病的抗性，又能增強小麥對其他相關病害的防御能力，同時將為小麥育種提供重要支撐。李家洋院士團隊在全球范圍內首次構建了從四倍體野生稻到栽培稻的快速馴化技術體系，為培育新型多倍體栽培稻開辟了新路徑。
種源安全關系到國家安全，中國人要牢牢把飯碗端在自己手里，就離不開現(xiàn)代生物育種技術的支撐?；蚓庉嬍歉咝?、精準的生物育種手段，可突破傳統(tǒng)育種難以解決的遺傳障礙，實現(xiàn)特定性狀的精準改變，徹底改變農業(yè)生物遺傳改良技術路徑和選育效率。但長期以來，承載基因編輯功能的底盤核酸酶卻一直被國外壟斷，我國農業(yè)基因編輯產品的產業(yè)化應用隨時面臨風險。
中國農業(yè)大學賴錦盛教授團隊歷經8年攻堅，創(chuàng)造了基因編輯“兩把剪刀”——基因編輯新型底盤核酸酶Cas12i和Cas12j，與已經發(fā)現(xiàn)的其他底盤酶相比，在蛋白同源性、核酸酶分類等方面均存在明顯差異。當前，兩種新型底盤核酸酶已應用于水稻、玉米、小麥等主要農業(yè)生物基因改良中，驗證了基因編輯的靶向剪切活性，達到了產業(yè)應用的基本要求，為我國基因編輯產業(yè)化安全提供了重要保障。清華大學劉俊杰課題組挖掘出世界上首例基于RNA的基因編輯工具，為我國在基因編輯技術領域擁有完全自主知識產權的創(chuàng)新奠定了基礎……“從零到一”無疑是充滿挑戰(zhàn)的，但正是這樣的跨越，引領我國農業(yè)邁向一個充滿無限可能的新紀元。
從一到多：自主創(chuàng)新品種取得關鍵突破
我國是牛肉生產和消費大國，但長期以來肉牛主導品種種源嚴重依賴進口。“我們計劃培育生長速度快、生產性能高的專門化肉牛新品種，來解決我國種源供應和牛肉供給問題?！痹谥袊r業(yè)科學院北京畜牧獸醫(yī)研究所副所長、牛遺傳育種科技創(chuàng)新團隊首席專家李俊雅的帶領下，2022年，自主知識產權的專門化肉牛新品種——華西牛誕生，打破了這一局面。
華西牛的體型外貌一致，生產性能和遺傳性能穩(wěn)定，具有較高的生長速度、屠宰率和凈肉率，達到國際先進水平。其適應性廣，在我國牧區(qū)、農區(qū)、草山草坡地區(qū)都能茁壯成長。當前，團隊還研發(fā)出具有自主知識產權的育種芯片Cattle110K。該芯片位點分布均勻，位點通量適中，與現(xiàn)有商業(yè)化芯片兼容性好，分型成本較進口芯片降低80%，已在華西牛育種群體中應用超過1.5萬張，成功打破了國外育種芯片的壟斷。存欄華西牛種公牛的年生產凍精能力達1000萬劑，凍精市場占有率達19.4%，市場競爭力強勁。
雞肉是我國僅次于豬肉的第二大消費肉類，白羽肉雞在肉雞產業(yè)中具有重要地位，然而其種源卻是在所有畜禽中唯一一個100%被國外“卡脖子”的品種。2021年底，“圣澤901”“廣明2號”“沃德188”3個快大型白羽肉雞品種通過國家審定，填補了自主培育白羽肉雞品種空白?；诖耍本┬竽莲F醫(yī)研究所不斷突破創(chuàng)新，將目標性狀評估準確性提高24.5%；建立集合10萬個體的基因組大數(shù)據分析系統(tǒng)；研發(fā)出基于化學發(fā)光的高敏感性禽白血病抗原檢測試劑……顯著提升國產白羽肉雞品種生產性能和市場競爭力。
目前，已審定的3個白羽肉雞品種祖代年存欄超過41萬套，具備滿足國內需求總量30%的供種能力。2023年度推廣父母代1285萬套，同比增加超500萬套，市場占有率超過25%。國產白羽肉雞品種兩次出口坦桑尼亞，走向國際市場，既保障了我國的家禽種源安全，也為糧食安全作出了貢獻。
青島清原作物科學有限公司集單倍體、分子、生物育種等先進技術模塊于一體，打造了國內通量最大、周期最短的大豆遺傳轉化平臺；壽光博收種業(yè)有限公司選育并推廣的抗斑萎病毒甜、辣椒品種，成功填補了國內在斑萎病毒抗性品種資源方面的空白……這都是自主創(chuàng)新在種業(yè)翻身仗中發(fā)揮關鍵作用的生動體現(xiàn)，企業(yè)與科研院所“強強聯(lián)合”，共同推動種業(yè)振興。
星火燎原：“火花技術”繪就農業(yè)美好希冀
2022年6月，農業(yè)農村部首次啟動農業(yè)“火花技術”征集工作，旨在挖掘處于萌芽狀態(tài)或成長階段、尚未規(guī)模推廣，但未來有可能對農業(yè)生產和產業(yè)發(fā)展產生積極影響的新技術、新產品、新工藝、新設計、新材料、新方法、新資源、新裝備、新模式等農業(yè)科技成果。兩年來，多項“火花技術”成果被列入農業(yè)“火花技術”培育名單和成果庫名單，不斷點亮農業(yè)科技發(fā)展的種種新可能。
渭南霖圖機械制造有限公司創(chuàng)造性地研發(fā)出花椒采摘機?；ń樊a業(yè)作為山地農民致富的新經濟增長點，卻長期面臨采摘成本高和雇工難的問題——花椒渾身帶刺，采摘時易傷果胎影響下一年產量；果把短、混亂無序，花椒顆粒、果梗和葉距離很近，給機械采摘帶來極大困難?；ń凡烧獧C是一款由控制器智能管理的高效無損低成本電動工具，其作業(yè)時，在樹下放帆布或用傘接花椒，將喂入口對準花椒穗輕壓電源開關即可，對花椒顆粒不損傷、無破碎，不影響商品價值，成功解決了花椒的無損采摘難題，緩解了傳統(tǒng)花椒采摘雇工難的問題，經濟效益顯著，將有力促進花椒產業(yè)規(guī)?；l(fā)展。
中信格義循環(huán)經濟有限公司采用“三級分離”技術工藝，從秸稈等農林廢棄物原料中提取出高活性低分子全水溶的廣譜性有機復合材料——“微碳”。這是凈化生態(tài)環(huán)境和促進生物生長的一種重要新材料，可應用于農業(yè)綠色種植養(yǎng)殖、化肥農藥減量、土壤修復等方面。目前已有成型配套裝備，進入規(guī)?；a階段。例如，在北大荒撫遠地區(qū)大面積推廣試用了新型高效“氮磷鉀+微碳”四元復合肥和“微碳尿素”，在化肥減量15%～30%的前提下，實現(xiàn)了增產、提質和改良土壤。在廣西南寧，通過使用“微碳”系列肥料，解決了火龍果和土壤中重金屬離子超標的難題，火龍果產量和品質得到大幅提升。
當具有創(chuàng)新性和實用性的農業(yè)新興技術被篩選、培育和推廣，每一項成果都是智慧的結晶，每一次突破都是前行的動力。正如每棵參天大樹都始于一粒微小的種子，隨著各界的不懈探索與協(xié)同攻關，農業(yè)的“火花技術”必將從微弱的火花變成旺盛的火苗，再從火苗匯聚成勢不可擋的火炬，推動形成農業(yè)新質生產力，為農業(yè)的可持續(xù)發(fā)展貢獻力量。
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