作為中國農業科技的“國家隊”,中國農業科學院的50年,實際上就是中國農業科技50年的活生生寫照。
50年來,中國農業科技在農產品實現從長期短缺到供求基本平衡、豐年有余的歷史性轉變中,到底起什么樣的作用?
50年間,全國糧食總產相繼攀過3億噸、4億噸和5億噸幾大臺階,公認的最直接推動力在于,農業科技突破了雜交水稻、雜交玉米、轉基因抗蟲棉、矮敗小麥、雜交油菜等一系列重大核心技術,培育主要農作物新品種達15000多個,糧食、棉花、油料等主要作物在全國范圍內更換了4―6代。
50年來,中國農業科技建立起瘦肉豬、蛋雞、奶牛、肉羊、水產等良種繁育體系,培育出肉脂兼用和商品瘦肉豬新品種、中國黑白花奶牛、中國美利奴細毛羊、肉雞、蛋雞系列新品系等畜禽新品種(系),研究出優質高效配合飼料和集約化養殖技術,研制成功豬瘟、牛瘟、禽流感、新城疫等重大疫病高效疫苗,支撐養殖業持續、快速、健康發展,使中國肉類、禽蛋、水產品總產量躍居世界第一位。
50年來,通過全國范圍內大規模地征集和引進作物品種資源,目前已收集和保存各類農作物種質資源38萬余份,其中屬國內收集保存的占85%以上,保藏數量居世界第一位。
50年來,農業科技取得了黃淮海平原區域綜合治理、重大病蟲害綜合防治、配方施肥與平衡施肥以及噴灌、滴灌、渠道防滲、低壓管道輸水灌溉、集雨灌溉等一大批自主創新成果,有力支撐了全國農業的發展。
而中國農科院在系列禽流感疫苗研發、轉基因抗蟲棉研究、超級稻選育、矮敗小麥輪回選擇育種、雙低油菜新品種選育和世界最大作物種質資源保存庫建立等六方面的突破,正是中國農業科技50年輝煌成就的杰出代表。
系列禽流感疫苗:累計使用65億羽份以上
中國農科院哈爾濱獸醫研究所幾代科學家經20多年潛心研究,研制出H5亞型禽流感滅活疫苗,在禽流感防控過程中發揮了極為關鍵的作用,其中H5N2疫苗有效控制了2004年的禽流感。
該所利用病毒反向基因操作技術,研制出國際上最新型的H5N1基因重組禽流感滅活工程疫苗,集良好的生物安全性、抗原匹配性和雞胚適應性于一身,比原有的H5N2疫苗保護期延長4個月以上,對鴨、鵝等水禽具有良好的免疫原性,首次成功解決了水禽缺乏有效禽流感疫苗這一世界性難題,是目前全球唯一大規模應用的人類/動物流感病毒反向遺傳操作工程疫苗,已累計使用65億羽份以上,占全國用量的70%%(其余30%%也均由該所提供技術進行生產),其中出口到越南3.4億羽份,挽回經濟損失400億元,極大地提高了中國禽流感的預防控制能力和國際地位。
2005年10月,在國際上首次研制出禽流感-新城疫重組二聯活載體雙價疫苗。該疫苗一次免疫可預防兩種重大禽病,安全性更高、使用更方便、成本更低廉。
近日,又研制成功3種新型禽流感疫苗,這3種疫苗聯合使用,優勢互補,為根除高致病性禽流感提供堅實的技術保障和物質保障。同時新推出H5亞型禽流感快速診斷免疫試紙條,僅需十幾分鐘即能快速檢測出H5亞型禽流感病毒,對疫情的快速防控具有重大意義。
轉基因抗蟲棉:再造一個長江流域產棉區
取得一系列具有原創性的、自主知識產權的突破性成果,構建起了較為完善的國產轉基因抗蟲棉創新體系。到目前,國產抗蟲棉已累計推廣9000多萬畝,創造社會經濟效益150多億元,市場份額由1998年的5%上升到2005年的70%,徹底取代了以往國外抗蟲棉品種的地位。
中國農科院生物技術所采用基因工程技術,成功研制出單價抗蟲基因,使中國成為世界上第二個擁有抗蟲基因自主知識產權的國家。繼而又研究成功具有國際領先水平的雙價抗蟲基因,搶占了抗蟲棉研究的制高點。
近年來,在轉抗蟲基因三系雜交棉技術方面獲重大突破。在國際上首次成功創建高產量、高純度、高效率、大規模、低成本的轉抗蟲基因三系雜交棉花及育種新技術體系,獲得抗蟲性達90%以上的新品種(系)和新種質材料40多個,實現了棉花領域三系配套;并將高產與抗蟲相結合,增產幅度25%以上,同時降低制種成本50%。該技術推廣應用后每年新增的皮棉產量相當于目前1000萬畝棉田總產量,等于再造一個長江流域棉區。
超級稻:創國內單個水稻新品種最高轉讓價
超高產、優質、抗病性等多目標結合,綜合運用常規育種、雜交優勢利用和分子育種技術,在超級稻研究技術和新品種選育方面取得新突破。
國際公認的超級稻組合“協優9308”提出超高產水稻生理模型和“后期功能型”超級稻新概念。研究出的超高產生產集成技術,可提高肥料利用率和生產效率,降低灌溉用水量。該品種平均畝產達789公斤,最高達818公斤,在長江中下游地區大面積推廣種植,獲2004年度國家科技進步二等獎。
其后,相繼培育出從“國稻1號”到“國稻6號”為代表的一批超級水稻新品種/組合,株型、高產潛力、米質和抗性表現優良,超過了農業部、科技部制定的超級稻第二階段800公斤/畝的產量目標,百畝示范片畝產均超過800公斤,累計推廣面積達1800萬畝,占全國超級稻種植面積的11%。其中,利用分子育種技術選育出第二代超級稻“國稻6號”,入選“國家‘十五’重大科技成就”,其經營權轉讓1000萬元,創國內單個水稻新品種最高轉讓價;“國稻1號”被推選為2005年中國十大自主創新技術;“中浙優1號”創浙江省水稻畝產和小面積單產最高紀錄。
矮敗小麥高效育種技術:良種加工廠和孵化器
利用中國特有的遺傳資源“太谷核不育小麥”和“矮變一號”為材料,在國際上首創出“矮敗小麥”,為小麥育種研究提供一個先進、成熟、高效的技術平臺。它像一個良種的加工廠和孵化器,可以源源不斷地大批量培育優質、高產、抗逆、專用等不同類型及滿足不同需求的新品種,比常規小麥育種方法提高效率上百倍,實現了小麥育種方法的重大創新,被綠色革命之父、諾貝爾獎金獲得者博勞格博士譽為“小麥育種的革命”。
以“輪選987”為代表的國審矮敗小麥新品種,集高產、穩產、廣適于一體,2000年以來在國家北部冬麥區試中產量都名列第一,比主栽品種平均增產15%;在2004年國家黃淮南片區域試驗中創出715公斤的高產記錄。在2002―2003年度國家新品種展示中,“輪選987”、“輪選981”和“輪選201”產量分列一、二、三名。
目前,利用矮敗小麥育種技術共選育出小麥新品種10多個,累計推廣面積超過2000萬畝,為“超級麥”新品種選育奠定了堅實基礎,對保障國家糧食安全具有長遠的重大意義。
雙低油菜新品種:世界上首次實現“一菜兩用”零突破
經過連續的理論創新和技術突破,建立起“復合雜交+小孢子培養+多性狀綜合篩選育種技術體系”,成功選育出以“六高、兩優、多用”優質油菜新品種“中雙9號”為代表的一批雙低油菜新品種,綜合性狀突出,品質、產量和抗性達到國際先進水平,抗菌核病育種國際領先,先后有18個新品種通過國家或省級審定,其中“中雙9號”是世界上首次實現“一菜兩用”零突破的品種,在長江流域已累計推廣1215.8萬畝,創直接經濟效益15.6億元。
目前中國農科院油料所新品種成果轉化率達到100%,品種年推廣應用面積3000萬畝以上,占全國油菜種植面積的1/3,年新增社會經濟效益18億元以上。
作物種質資源保存:世界最大保存庫
通過跨地區、跨部門、多學科、多年的綜合研究,創建了世界上唯一的長期庫、復份庫、中期庫配套的、完整的種質資源保存體系;首創了利用超低溫處理解決野生大豆等6種難發芽種子生活力快速檢測的難題;建立了確保入庫種質遺傳完整性的綜合技術體系,長期安全保存180種作物38萬份種質資源,居世界首位。
此外,中國農科院還育成了一批果樹、蔬菜、西甜瓜等園藝作物的新品種,其中甘藍新品種種植面積占全國年播種面積的50%以上,累計推廣面積達1億畝左右;取得了鮭魚降鈣素高效表達技術體系等一批具有自主知識產權、世界領先的成果,展示了良好的應用前景。
僅“十五”期間,中國農科院就獲具有自主知識產權的原創性重大農業科技成果近500項,其中國家級獎一等獎3項、二等獎17項,省部級獎161項;發表科技論文1萬多篇,平均每年增加20.6%,其中被SCI收錄514篇,每年增加49%;出版專著535部,獲專利授權220項,審定品種187個,獲新獸藥證書29項。一批先進實用的科技成果得到快速轉化應用,取得了顯著的經濟效益和社會效益。
“服務農業主戰場,攀登科技新高峰”,中國農科院這50年,無愧于農業科技“國家隊”的稱號。
■新聞緣起
今年是中國農業科學院建院五十周年,這50年實際上就是中國農業科技50年的活生生寫照。
中國農科院在系列禽流感疫苗研發、轉基因抗蟲棉研究、超級稻選育、矮敗小麥輪回選擇育種、雙低油菜新品種選育和世界最大作物種質資源保存庫建立等六方面的突破,正是中國農業科技50年輝煌成就的杰出代表。(瞿劍)