劉旭
院士簡介:
劉旭,男,1953 年出生于河北省定縣,作物種質資源學家、農業發展戰略專家、中國生態文明學者。1979 年畢業于河北農業大學農學系,1983 年、1997 年在中國農業科學院研究生院作物遺傳育種專業分別獲碩士學位、博士學位。2009 年12 月當選中國工程院院士。曾任全國政協常委,中國工程院黨組成員、副院長,中國農業科學院黨組成員、副院長。曾兼任中國農學會副會長、中國農學會遺傳資源分會理事長、中國農業生物技術學會理事長、中國野生植物保護協會副會長。
長期從事作物種質資源的研究工作。參與及主持了第三次全國農作物種質資源普查與收集行動、中國農作物種質資源收集保存評價與利用研究,形成了作物種質資源共享利用的種質與技術基礎,完善了我國作物種質資源保護與利用的研究體系,推動了種質資源深入研究,促進了種質資源學科發展;主持了中國農作物種質資源本底多樣性和技術指標體系研究,該研究查清了我國作物種質資源本底,建立了作物種質資源技術規范體系,完善了資源信息系統,顯著提高了資源利用效率和效益;比較系統地開展了小麥及其野生近緣屬間遺傳關系、新基因發掘與功能驗證等研究,為深入認識小麥起源和拓展育種新基因源奠定了基礎;長期以來,重視農業和農村經濟發展問題,對生物多樣性、農業科技革命和農業可持續發展有較深入的研究。獲國家科學技術進步一、二等獎和創新團隊獎各1 項、省部級一等獎2 項,組織與主持出版《中國作物及其野生近緣植物》系列專著11卷,《中國農作物種質資源技術規范》系列110 冊。
他對師長有知遇之恩,對同事有手足之情,對青年有父兄之愛。但責己,不責人是其座右銘。他情系“三農”大業,潛心種質資源研究。他用自己全部心血和力量,創造種質資源新的偉業——搭建一座基因利用的“通天塔”。
開創作物種質資源利用的新偉業 ——記中國工程院院士 劉 旭
劉旭是我國改革開放以后成長起來的植物種質資源學家,他完善了糧食與農業植物種質資源的概念,豐富了種質資源的內涵和外延,開拓了種質資源的新領域;他重視農業和農村經濟發展問題,對生物多樣性、農業科學革命和農業可持續發展有較深入的研究;他通過自己不懈的努力,推動和促進了作物種質資源學科的發展,成為我國繼董玉琛院士之后的又一代作物種質資源的學科帶頭人之一,為作物種質資源學科建設和事業發展作出了突出貢獻。
刻苦攻讀 奠定深厚專業基礎
1982 年1 月25 日,正值壬戌年春節。中國農業科學院的溫室中,一位75 歲的老者——中國著名的細胞遺傳學家戴松恩院士正在指導兩位年輕人為研究中國特有小麥而做雜交,其中一位不足30 歲的碩士研究生劉旭,這是他第一次離家在實驗溫室中度過一個最難忘的春節。老師的諄諄教誨、本人的求知欲望開啟他癡情農科、日夜求索的種質資源科學之門。 劉旭,1976—1979 年就讀于河北農業大學農學系,農村長大的他,深知農業離不開科技,學校老師的教誨,使他進一步確定了為中國農業發展和農民致富而奮斗的抱負。于是他不僅更加刻苦,更加努力,而且在心中逐漸樹立起一個信念,一定要加入中國共產黨,為中國的農業和農村經濟發展奮斗終生。辛勤耕耘終得收獲,1979 年在他以優異成績畢業的同時,光榮地成為一名中國共產黨黨員,并留校任教。當時改革開放的春風已在中國大地吹起,三年的大學生活使這個出生于農村的孩子進一步加深了對農業科學的癡情,但也深深地感到知識的不足, 1980 年他考取了中國農業科學院研究生院作物遺傳育種專業的碩士研究生,師從于戴松恩、董玉琛研究員。第一年在南京農業大學學習基礎課,他克服了沒有正規學習過外語和高等數學的困難,以驚人的毅力取得了優異成績;第二年開始在導師的指導下,進行中國特有小麥——新疆小麥的研究工作,提出了新疆小麥在長期的系統發育中有波蘭小麥部分血統參與的新觀點,于1983 年順利畢業并獲得碩士學位。 劉旭1983 年進入中國農業科學院原作物品種資源研究所工作,一直從事資源研究。1989 年春開始成為所領導成員,之后隨著肩上擔子的加重,他再次感到了知識的不足,1994 年他以副所長、副研究員的身份再次進入研究生院,在董玉琛指導下在職攻讀博士學位。一邊是研究所的行政業務工作,一邊是研究生的學習重擔,還有正在讀博的夫人和讀小學的兒子,困難是可想而知的。在最緊張的1995 年5 月,為了趕上高大山羊草凌晨兩點開花,他每天工作學習到晚上10 點后回家,又在凌晨1 點半起床到地里做雜交授粉工作。1996—1997 年他赴美以訪問學者身份完成博士論文,一年半的工作量,導師希望他一年完成,而他硬是又提前了100 天圓滿地完成了全部實驗,并順利獲得博士學位。 汗水沒有白流,勤奮必有結果。日夜求索給他打下了深厚的專業基礎,使他在日后的種質資源研究工作中如魚得水,走出了一連串堅實的足跡,也交出了一份普通共產黨員的合格答卷。
奮力攻關 完善種質資源保存體系
從“六五”開始,原作物品種資源所組織全國400 多個單位2 400 多名科技人員,歷時20 年協作攻關。劉旭及其課題組參加了“六五”、“七五”攻關項目的作物種質資源收集、保存和性狀初步鑒定,在此基礎上經反復征求老專家意見,并經論證提出了“八五”、“九五”應“加快進行資源的可利用性綜合評價,積極進行種質創新,實現入庫(圃)種質全部數據信息化,力爭數據采集與圖像采集同步進行,建成完整的種質保存技術體系”的思路,形成了作物種質資源共享利用的技術基礎;并參與組織全國種質資源的收集保存,開展優異種質利用性評價和種質創新工作,建設了中期保存庫和復份庫,建成了僅次于美國的種質資源信息系統,形成了資源充分利用的種質與技術基礎,取得了顯著的社會經濟效益。在此基礎上對20 年攻關結果進行歸納與提升,組織申報國家科技進步獎。 劉旭于2002 年主持了中國作物種質資源多樣性研究,組織專家查清了我國糧食與農業植物物種有9 631 個種(不包括林木和藥用植物),隸屬293 科、2 155 屬,其中作物及其野生近緣植物有3 269 個物種(分屬528 種作物)。建立了主要農作物變種、變型、生態型和基因型相結合的遺傳多樣性研究方法,研究了110 種作物的987 個變種、978 個變型、1 223 個農藝性狀特異類型,闡明了中國110 種作物地方品種本底的遺傳多樣性。 劉旭及其課題組通過對中國已收集保存的35 萬份種質資源歸納分析,提出了山西及周邊地區是我國雜糧作物種質資源富集中心和粟類作物起源中心的新論點。研究闡明了中國是禾谷類作物糯性、裸粒、矮稈及育性基因的起源中心和起源地之一。
統一規范 創造科學利用條件
劉旭在參與組織我國種質資源協作攻關時,較早地關注到種質資源研究中的技術規程與技術指標問題,從20 世紀90 年代就組織專家在主要農作物上進行了預研究,隨后組織全國1 000 多名科技人員,針對糧食作物、經濟作物、蔬菜、果樹、牧草綠肥等5 大類110 種作物,從技術指標、技術規范、規范體系3 個層次開展了跨部門、跨地區、多作物、多學科的綜合研究,取得了重大突破與創新。 研究提出了利用作物種質資源質量控制規范保證描述規范和數據規范的可靠性、可比性和有效性的創新技術思路;統一了實驗設計、樣本數、取樣方法、計量單位、精度和允許誤差、等級劃分方法等10 大類全國農作物種質資源的度量指標;研究提出了3 824 個作物種質資源技術指標,系統集成了1 793 個技術指標,統一規范了9 436 個技術指標,總共實現了15 053 個技術指標的系統規范;系統研制了110 種作物種質資源質量控制規范、描述規范和數據規范,其中110 種質量控制規范、38 種描述規范為首次研究提出,創建了作物種質資源科學分類、統一編目、統一描述的技術規范體系。 提出了以規范化和數字化帶動作物種質資源共享和利用的思路、方法和途徑,完成了110 種作物20 萬份種質資源的標準化整理、規范化評價、數字化表達、網絡化共享和專業化服務,從中篩選出一批優異種質,并在育種和生產中得到有效利用,顯著提高了資源利用效率和效益。
完善學科 促進基因研究發展
作物種質資源是一個年輕的學科,在國際上也僅有百年歷程,在我國自董玉琛院士從前蘇聯回國提出“品種資源”概念的1960 年算起,只有50 年的歷史。劉旭在長期從事的種質資源研究工作中,在以董玉琛為代表的老一輩科學家的指導與支持下,十分重視資源學科的完善與發展,重視推動種質資源的深入研究,為形成完善的種質資源學科體系做出了突出貢獻。 劉旭在綜合多方面研究工作的基礎上,較早提出了糧食與農業植物種質資源的概念與范疇,經研究論證提出了由作物及其野生近緣植物、采集及放牧植物、雜草與有毒植物三個相對獨立又相互依存的部分組成,從而豐富與完善了作物種質資源的研究對象、方向和領域。 2003 年,國家科技基礎條件平臺開始建設。劉旭被聘為國家自然科技資源共享平臺專家組組長兼首席技術專家,組織協調了該領域的規劃與實施,制定了《國家自然科技資源平臺建設實施方案》。該方案論述了國家自然科技資源平臺的定義,闡述了自然科技資源共享的歷史必然性和緊迫性;提出了自然科技資源平臺結構、功能規劃與基本構想;明確了國家自然科技資源平臺建設的指導方針與實施原則、建設目標與重點任務以及支撐條件與保障措施。 根據作物種質資源深入研究的需要,中國農業科學院在“九五”中后期組織申報“國家農作物基因資源與基因改良重大科學工程”,為基因型研究搭建平臺。劉旭先后組織專家論證概念與思路,確定科學目標與意義,并親自承擔三輪論證、七次重大修改1/3 的撰寫任務,于2000 年2 月28 日獲得立項批復。 他組織開展核心種質構建探索性研究,推動核心種質、骨干親本的“973”立項。根據作物種質資源學科發展趨勢,于1994 年率先在國內開展了核心種質構建的探索性研究,提出基礎核心種質資源與應用核心種質的概念與范疇;隨后積極組織專家推動在國家“973”計劃中設立了核心種質、骨干親本的2 個項目立項與實施,促進了種質資源的深入研究和育種的進一步結合。
關注“三農” 提升創新研究領域
長期以來,特別是劉旭任中國農業科學院副院長以來,十分重視農業和農村經濟問題,對生物多樣性、農業科技革命和農業可持續發展有較深入的研究。
劉旭對中國農業發展進行了認真研究,提出了中國農業發展60 年三個階段的論點。第一階段為1949—1978 年的29 年,為糧食農業,其目標是解決中國人民吃飽的問題,采用了“以糧為綱,全面發展”的方針,以集體化為手段,提出各省糧食自給,將糧食看做戰略物資,不計成本,多生產糧食,來保障全國人民都有飯吃,可稱作“米袋子”階段。第二個階段為1979—1998 年的20 年,為食物農業,其目標是解決中國人民吃好的問題,采用建立商品糧、商品棉、商品畜等基地縣的方式,以聯產承包為手段,以“因地制宜、適當集中”為方針,保障全國人民吃好,可稱作“菜籃子”階段。第三個階段為1999 年以來的10 年,為食品農業,其目標是讓人民吃優(即科學、健康、方便),以免稅補貼承包制為手段,利用優質農產品布局規劃為突破口,以延長農業產業鏈為關鍵,達到統籌城鄉、以工補農的和諧社會,可稱為“錢夾子”階段。劉旭還高度關注農民收入問題和農村環境問題,為此他和課題組做了大量實地調查與研究,發表一些很有見地的科學論文。 長期以來劉旭將種質資源的價值評估與產權保護作為一個重要領域,以此明確種質資源在科研、教學和農業生產中的作用,并推動資源創新和支撐農業產業的持續發展。他開創性地進行了生物種質資源價值評估與產權保護工作,詳細分析了我國作物、畜禽、微生物、水產種質資源在農業新品種選育中及農林牧漁生產中的作用,利用我國著名科學家莊巧生院士提出的骨干親本的概念,突破了評估生物種質資源價值的難關,推導出計算公式,初步計算在1980 —2002 年期間我國小麥種質資源在育種的作用大約占45.79%,首次在世界上實現了對種質資源價值的經濟量化評估。并發表了《我國小麥種質資源價值分析》、《我國糧食安全框架下的種質資源價值評估的初探》等價值評估的科學論文。
劉旭大學畢業30 年以來,一直在中國農業科學院學習、研究和工作,系統深入地從事作物種質資源保護與利用工作,同時是全國植物種質資源協作的組織者和協調者之一。長期以來,他還高度關注“三農”問題研究。目前,他已成為新時期新一代的植物種質資源學家和農業宏觀研究專家,孜孜不倦、兢兢業業,為中國的種質資源和農業及農村經濟發展而不懈地努力奮斗。
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