黨的十八大以來,中國農業科學院始終牢記使命、勇于擔當,以解決我國農業發展重大科技問題為己任,聚焦世界農業科技前沿、應對國家重大需求、投身現代農業建設主戰場,面向人民生命健康,砥礪奮進、攻堅克難,取得了一系列舉世矚目的重大原創性科技成就。
十年來,全院共獲科技獎勵成果976項,其中國家獎成果63項,占農業領域授獎總數的23.2%;以第一單位發表論文5.5萬篇,其中SCI論文1.7萬篇,《自然(Nature)》《細胞(Cell)》《科學(Science)》三大頂級期刊論文99篇;出版著作2684部;審定農作物新品種1933個,其中國家審定品種908個;獲新獸藥證書101個。
為進一步鼓勵全院科研人員積極投身原創性、高水平科技創新活動,科技管理局在全院十年來取得的高水平科技成果及高影響力論文基礎上,重點聚焦重大科學發現、重大技術突破和產品創制、重大突破性新品種,組織遴選了10項體現我院國家戰略科技力量使命擔當的標志性科技成就。期望未來我院會持續形成一大批先進、高效、實用的重要農業科技成果,為推動我國農業科技整體水平不斷躍升、加快實現農業農村現代化提供強有力的科技支撐。
這十大標志性科技成就是:
一、作物組學和遺傳學突破性新發現成果累累,挑戰傳統科學認知
聚焦世界農業科技前沿,圍繞作物組學和遺傳學等領域展開原創性研究。首次發現并克隆了阻礙水稻雜種優勢利用的“自私基因”,挑戰孟德爾遺傳定律;建立了水稻無融合生殖體系并獲得雜交水稻的克隆種子,使雜交水稻自留種由不可能變成理論可能;篩選并探明了水稻減氮高產早熟基因OsDREB1C遺傳機理,打破了水稻生產中“高產”與“早熟”之間的矛盾;首次獲得了番茄的泛基因組,找回了番茄育種中“丟失的遺傳力”;發現了控制黃瓜果實苦味形成的關鍵基因,成功解決黃瓜品種“變苦難賣”的難題;解析了馬鈴薯自交衰退的遺傳機理,育成二倍體馬鈴薯第一代品種,顛覆了傳統馬鈴薯育種和繁殖方式。首次揭示了昆蟲通過水平基因轉移事件從植物中“偷竊”基因以克服宿主防御,解析煙粉虱“吃遍”植物界的潛在機理。
二、農作物有害生物防控體系日趨完善,“蟲口奪糧”保豐收
聚焦主要農作物病蟲害多發及現代生物育種帶來的潛在安全風險等問題,圍繞草地貪夜蛾、盲蝽蟓等開展全鏈條防控理論研究和工程體系建設。研發了我國第一例具有自主知識產權的基因工程微生物農藥“蘇云金芽孢桿菌工程菌G033A”,田間防效達85%以上,打破了同類產品的國際壟斷;構建了草地貪夜蛾實時監測預警技術體系,研發了新型種衣劑、造粒工藝和植保無人機等施用技術,綜合防治效果提升顯著,使上億畝玉米免遭蟲害,并由聯合國糧農組織向全球推薦。探明了Bt棉花種植模式下盲蝽蟓等害蟲的種群演替規律及生態學原理,建立了轉基因抗蟲作物對非靶標有益生物潛在風險評價體系,為轉基因技術的發展、安全應用和監管奠定技術基礎。
三、耕地保護與地力提升技術迭代升級,守牢糧食安全“命根子”
聚焦我國耕地退化嚴重、地力不足等問題,在耕地監測與管理、土壤培肥與改良等方面實現了重大技術迭代升級。首創“天空地一體化”農田生產感知監測體系,為耕地資源和農業生產裝上“天眼”;構建1:5萬全域高精度數字土壤,為全國各級主管部門提供耕地精準管理服務面積近200億畝;集成典型紅壤農田酸化綜合防控技術,六省大面積示范土壤pH值提高0.2-1.0個單位,實現糧食增產12%以上;創建南方低產水稻土改良與地力提升技術體系,示范區低產水稻土地力提升1個等級,水稻畝均增產100公斤以上;建立我國主要糧食產區農田土壤有機質提升關鍵技術,示范區土壤有機質含量提升12%以上,增產5%以上。上述成就有效支撐了我國耕地地力提升0.5級以上與作物增產5%以上“雙增長”,守住了我國糧食生產的“命根子”。
四、農業綠色技術與產品推陳出新,留住老百姓“金山銀山”
聚焦我國農業資源約束趨緊、環境污染日趨嚴重等問題,成功研創系列農業綠色生產技術和產品。研發了我國首個植物免疫蛋白質生物農藥“阿泰靈”和低成本易降解緩釋肥料,創建了農藥高效低風險和養分資源高效利用等技術體系,實現農藥減量20%以上、化肥減施10%以上;研發了北方旱區高效旱作和抗旱適水種植關鍵技術與系列裝備,降水利用率平均提高5個百分點;創建全國農田面源污染監測和減排技術體系,應用面積超2億畝,節約氮磷化肥(折純)87萬噸;創新畜禽廢棄物控污利用關鍵技術,應用企業超1.3萬個,實現污水減排30%以上。上述成就及其成果的推廣應用,為我國農業生產實現“一控兩減三基本”的目標和農業綠色低碳發展提供重要科技支撐。
五、高致病性禽流感阻控成功,“人病獸防”體系引領全球
聚焦H7N9、H5N8和H5N1等禽流感病毒在我國和全球多個國家引起大規模疫情暴發等公共衛生問題,成功構建高致病性禽流感阻控體系。闡明了H7N9、新型H5N1、H5N8病毒生物學特性、遺傳演化規律及公共衛生風險,為我國制定禽流感病毒防控政策提供了理論依據;在國際上率先研發了高效H5N1/H7N9二價禽流感滅活疫苗,并在全國推廣應用,2017年至今累計推廣應用超過700億劑次,徹底阻斷了H7N9病毒在家禽中的流行以及對人的感染,有效控制了肆虐全球的H5N1和H5N8禽流感病毒在我國的流行,為保障我國公共衛生安全發揮了關鍵作用。作為“人病獸防、關口前移”的成功案例,為全球禽流感防控提供了成功經驗。
六、口糧新品種“量”“質”齊升,裝滿中國人“米袋子”
聚焦維護國家糧食安全的重大戰略目標,以及消費者對米面等口糧多元化產品品質的需求,成功培育出以“中嘉早17”“中早39”和“中麥895”為代表的系列高產優質口糧作物新品種。其中,“中嘉早17”是30年來唯一年應用超千萬畝的早稻品種,覆蓋長江中下游早稻面積的20%,年應用面積穩居南方稻區第一位,該品種高產、抗逆、廣適、米粉加工品質優良,加工企業累計銷售米粉超3億噸。小麥新品種“中麥895”連創畝產實收782公斤的高產紀錄和1000萬元小麥品種權轉讓紀錄,并一度成為全國第三大小麥品種;該品種耐熱、高產、抗病、節本增效,制作的面條和饅頭品質優良;同時,該品種作為黃淮海麥區耐熱高產育種骨干親本,先后育成多個國審品種。這些高產多抗優質口糧新品種,有效地支撐保障了我國糧食產量實現“十連豐”,同時滿足了人民對于不同口糧產品品質的多元化需求。
七、高油油菜、優質蔬菜等助力三產融合,打造鄉村振興“新引擎”
聚焦鞏固和拓展脫貧攻堅成果,促進一二三產融合發展,全力打造高油油菜、優質蔬菜等助力鄉村振興“雙引擎”。成功培育“中油雜19”“中油雜501”等系列高油高產油菜新品種,其中“中油雜19”是我國首個含油量達到50%的國審冬油菜品種,促進了我國菜籽含油量提升2個百分點;“中油雜501”創造了畝產419.95公斤、產油量211.57公斤的冬油菜高產紀錄,為開啟我國油菜新的綠色革命奠定了堅實基礎;系列品種的大面積推廣有效拓展了旅游觀光等多元利用模式,極大促進了一二三產深度融合。培育了中甘、中椒、中桃等系列蔬菜園藝新品種300余個,其中“中甘21”“中農16”“中薯3號”“中椒105號”“中桃3號”等品種推廣面積占全國優勢產區的40%以上,早熟春甘藍市場占比高達60%以上,帶動農民增收超200億元,為實現鄉村全面振興做出突出貢獻。
八、突破性國產家禽品種接連審定,中國人餐桌擺上“中國禽”
聚焦我國主要家禽種源對外依存度高、種源安全受到威脅的“卡脖子”現狀,創建家禽基因組選擇技術體系,為實現白羽肉鴨、白羽肉雞國產化提供品種支撐。培育出趕超國際同類品種的“中新白羽”“中畜草原”白羽肉鴨和烤鴨專用“Z型北京鴨”,實現全球鴨種市場話語權重歸中國;2021年出欄量占全國市場的40%以上,中國餐桌上每3只鴨子就有1只是我院培育的。研制國內首款中高通量雞50K SPN分型芯片,成功培育白羽肉雞新品種“廣明2號”,生產性能與國際同類產品基本持平,實現白羽肉雞自主育種“從0到1”的重大突破,打破了西方百年來的技術壟斷。這些高效節糧、優質高抗、具有國際競爭力的家禽新品種,為保障我國家禽核心種源自主可控,推動我國邁向家禽種業強國做出巨大貢獻。
九、專用化大型家畜品種自主培育,“卡脖子”時代一去不返
聚焦肉牛等大型家畜種源依賴進口、專用化本土品種嚴重匱乏等問題,成功實現了大動物品種的自主培育。創制大動物全基因組選擇分子育種技術,構建大動物聯合育種新機制,自主培育成我國首個具有國際競爭力的肉牛新品種“華西牛”,綜合品質國際領先,預計2025年新品種的自主供種率達60%,可打破當前我國肉牛核心種源嚴重依賴進口的局面。培育出世界上首個舍飼化肉用牦牛新品種“阿什旦牦牛”,舍飼公牛屠宰率達到57.6%,產肉性能提高7個百分點,極大提升了青藏高原地區牦牛產業規模化集約化水平。育成世界首例適應高山寒旱生態區的細毛羊“高山美利奴羊”新品種,羊毛細度達到19.1—21.5微米,性能指標和綜合品質超過了同類型澳洲美利奴羊,為世界特殊生態區先進羊品種培育提供了成功范例。十年來,我國大動物種源自給率提高近40%,我院培育的大型自主家畜品種功不可沒!
十、農產品檢測“駛入高速路”,老百姓看得清楚吃得放心
聚焦農產品質量安全高靈敏度、快速檢測的巨大市場需求和重要現實意義,成功研發了針對農藥殘留、生物毒素等典型污染物的高效檢測產品與技術。研發了覆蓋150余種污染物的綠色樣品前處理技術及產品,研制了系列農藥抗體及快檢產品,數量占全國的80%以上;建立的快速智能檢測系統可實現5分鐘6種以上目標物的判斷,推動我國農產品質量安全在高位水平上進一步提高了1.0個百分點。發現了免疫活性位點、靶向誘導效應及分子識別機制,研發了黃曲霉毒素免疫時間分辨熒光等高靈敏度檢測技術,檢測靈敏度提高10倍;創新制造工藝,研發的試劑盒和檢測儀在中央儲備糧庫、糧油工貿、海關口岸等領域和22省糧油風險監測評估中大規模應用,實現黃曲霉毒素檢出率提高50%。以上農產品質量安全高效檢測產品與技術的研發、推廣,為保障我國農產品質量安全合格率高達97.6%做出了重要貢獻。