【小康人物】徐建龙:打造未来粮仓
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中国小康网 独家专稿
文|《小康》·中国小康网记者 郭玲
多年来,徐建龙和团队主持和参与育成的“吉粳809”和“绥粳18”等品种在农户中有口皆碑,产生了巨大的经济效益、社会效益和生态效益。
北京市海淀区中关村南大街12号,是中国农业科学院作物科学研究所的所在地。研究所外的广场上,一棵巨大的麦穗被DNA螺旋包裹——它是作物科学研究所的标志。中国农业科学院水稻分子设计技术与应用创新团队首席专家徐建龙每次经过这座雕塑都会抬起头,深情地看上一眼。
这座雕塑是为了纪念依托于中国农业科学院作物科学研究所的农作物基因资源与遗传改良国家重大科学工程而建。2003年,根据国家科技体制改革要求,中国农业科学院原作物育种栽培研究所、作物品种资源研究所和原子能利用研究所的作物育种研究室经过战略重组,成立了作物科学研究所,重点开展小麦、玉米、大豆、水稻和杂粮等作物的基础和应用研究。
正是那一年,39岁的徐建龙完成博士后研究工作,作为中国农业科学院国外引进人才回到国内,在这里一头扎进了水稻分子育种等领域的研究。至今,他已经在这条道路上跋涉了20年,取得了令世人瞩目的研究成果,但始终热情不减,乐此不疲。
追梦的人
2021年11月3日,对于徐建龙来说是一个特别的日子,这一天,在2020年度国家科学技术奖励大会上,他参与主持的“水稻遗传资源的创制保护和研究利用”项目获得了国家科学技术进步奖一等奖,他与团队一起,在北京人民大会堂接受隆重的表彰。
科技进步是国家发展和民生改善的强大推动力。为奖励在科技进步活动中作出突出贡献的个人、组织,调动科学技术工作者的积极性和创造性,国务院设立了国家科学技术奖,这是党和人民对科技工作者的最高褒奖,被誉为中国科技最高领奖台。国家科学技术奖共有5大奖项,包括国家最高科学技术奖、国家自然科学奖、国家技术发明奖、国家科学技术进步奖、国际科学技术合作奖。徐建龙所获得的国家科学技术进步奖主要授予在技术研究、技术开发、技术创新、推广应用先进科学技术成果、促进高新技术产业化,以及完成重大科学技术工程、计划等过程中做出创造性贡献的科技工作者,被形容为5大奖项中与百姓生活关联度最高的奖项。“国家科学技术进步奖评价一个很重要的标准,就是技术先进性以及技术成果应用产生的经济效益。”徐建龙解释道。
众多关注徐建龙获奖的人当中,有一些身影来自千里之外的家乡——浙江建德。母校新安江中学在官微上特别制作了专题,庆祝81届校友徐建龙获得这一大奖。
学校的官微上如此写道:“多年后的徐建龙同学,已经成长为了一个成功追梦的人……踏上这样一条探索水稻科学奥秘的人生道路,是因为曾在新安江中学种下了一颗梦想的种子,而灌溉这颗种子的,是他世代生活的农村沃土。”
1964年12月,徐建龙出生在浙江建德一个偏僻贫穷的农村。虽然家境并不富裕,但是父母一直支持鼓励他读书。1981年,17岁的徐建龙第一次参加高考,因为基础太差——仅仅读过两年初中、两年高中,英语几乎零基础,他遗憾地与大学失之交臂。转年,他再次与大学擦肩而过。直到1983年,他终于考中了。
在选择专业时,出于“学习新技术、培育新品种,以此来造福家乡”的朴素愿望,徐建龙选择了浙江农业大学作物遗传育种专业,“当时就很单纯地想着,把育好的种子拿回来给父母种,给乡亲们种。”
四年本科加三年硕士研究生生涯,徐建龙不仅打牢了专业基础,还丰富了学术视野,更重要的是,他遇到了在学术上乃至人生中重要的引路人——我国著名水稻育种专家申宗坦教授。“老师是我的榜样,对我的专业与人生都有着重要的影响,也是我在这条路上走下去的动力和源泉。”徐建龙说道。
申宗坦教授是一位严师,对学生们要求很高,著名的一条要求便是“上学时不准谈恋爱”。但老师给予徐建龙更大的影响却来自身体力行对于水稻育种专业的热爱,“老师一生没有离开水稻育种,90多岁时为了科研观察还在自家房顶栽种水稻,不小心摔了一跤,摔断了腿。”徐建龙回忆道,后来的时间里,当学生们慢慢成长为专业领域里的带头人,每次见面,申教授问的第一句话都是“工作怎么样?什么时候抱个‘金娃娃’”——“老师的意思是在研究领域获得大奖,为国家做出贡献。”
在申宗坦教授的言传身教和悉心指导下,徐建龙接受了严谨的学术训练和科研启蒙。1990年,徐建龙在硕士毕业后进入浙江省农业科学院,开始从事水稻常规育种研究工作,一干就是近10年。
在学术上,狭义常规育种是指利用系统选育、杂交育种和诱变(物理、化学和航天诱变)等选育水稻新品种的方法。过去的几十年里,水稻常规育种取得了重大进展,但它更注重经验,育种时间长、效率低、可预测和可控制性差等缺陷也不容忽视。上世纪90年代末,DNA分子检测技术兴起。国内外嗅觉敏感的育种家们纷纷将这一技术应用于育种当中,由此,一种新的育种方法——分子育种诞生了。徐建龙敏锐地意识到,这一方法将对水稻育种产生不可估量的影响,他迅速调整研究方向,将重点转移到水稻分子育种上去。
1997年,徐建龙考入浙江大学攻读博士学位,其间在菲律宾国际水稻研究所从事水稻QTL(quantitative trait loci, 数量性状基因座)定位的博士论文研究。2001年,徐建龙顺利获得浙江大学农学博士学位。等待他的,是人生中一次重要的选择。
科研中的快与慢
2003年,就在中国农业科学院作物科学研究所战略重组的同一年,在国际水稻研究所完成博士后研究工作的徐建龙回到国内,成为中国农业科学院的一员。在新的平台上,他有了更多前进的动力,也承担了更多使命与责任,并逐渐成长为团队的核心与带头人。他以分子育种理论与技术为切入点,重点攻克抗逆、优质分子育种理论与技术体系,对水稻抗逆、优质、高产等复杂性状进行深层次基因挖掘和种质创新,分离重要功能基因和进行品种分子设计,取得了一系列突破性进展。
“选品种就像选美一样,既要高产,又要好吃,又要好种,还不能有明显缺陷。这些优良性状,都是受基因控制。所以,我们首先需要了解促使水稻表现出某种性状的基因是什么,用分子的手段加以定位分析和挖掘,然后将具有各种优质性状的基因聚合起来,再结合常规育种的方法,培育出具有优良性状的种子。”徐建龙简单扼要地勾勒出分子育种的研究轨迹。在他看来,分子育种作为新兴的育种方法,在效率、精准度等方面都比传统常规育种有明显优势,可以在苗期甚至是种子阶段就检测出其是否具有某种基因,而不必等到性状表现出来,利用分子育种手段培育出一个品种,可以比常规育种至少缩短两至三年时间。
多年来,徐建龙和团队主持和参与育成的“吉粳809”和“绥粳18”等品种在农户中有口皆碑,产生了巨大的经济效益、社会效益和生态效益。根据统计,仅2017年,“绥粳18”在黑龙江省的年种植面积就超过1000万亩,成为我国单个品种年推广面积最大的品种。
做科研,既要快,又要慢,这是徐建龙对自己的要求,更是他对团队的要求。徐建龙解释说:“快是指执行力,需要迅捷的执行速度,我个人比较喜欢当日事当日毕;慢是指研究过程中要肯于扎下去,有耐心,能坚持。”
2013年年初,中国农业科学院科技创新工程正式启动,水稻分子设计技术与应用创新团队应运而生。如今,创新团队已经拥有成员15人,其中首席专家1名,科研骨干6名(研究员6名),研究助理8名(研究员1名、副研究员3名、助理研究员2名、博士后2名)。在徐建龙的带领下,创新团队正朝着国内一流、国际有重要影响的目标大踏步前进。
在徐建龙看来,育种需要打通从实验室到田间的界限,让它们融为一体,“实验室里的科研人员一直在搞研究,而很多研究成果却没能够真正被应用,这是巨大的损失。”徐建龙和团队,就试图不断打破这一界限。获得国家科学技术进步奖一等奖的“水稻遗传资源的创制保护和研究利用”项目正是这一探索的典型代表。“项目利用种质资源育成的品种在全国推广面积达到11亿多亩,产生了1600亿元的经济效益。我国水稻全年播种面积是4亿多亩,11亿多亩就相当于全国水稻3年的播种面积。”
除了培育优质品种,徐建龙和团队还早早着手投入水稻遗传资源有利基因的挖掘工作。为了攻克水稻种质资源利用效率低和有利基因挖掘进展缓慢这一困扰育种界的难题,他们通过引进多样性丰富的水稻种质资源,率先在国际上完成3000份水稻种质资源重测序,完成亚洲栽培稻的基因组变异分析,研究成果发表在国际顶尖期刊Nature(《自然》)上,在国内外引起极大的反响。
耐盐碱水稻,下一个新课题
“中国人的饭碗任何时候都要牢牢端在自己手里,落实藏粮于地、藏粮于技战略,解决好耕地问题是关键。”2021年12月,2021第十六届中国全面小康论坛暨首届中国经济社会高质量发展论坛在广州市黄埔区举行,论坛上,徐建龙发表了题为《耐盐碱水稻研究的现状与挑战》的主旨演讲。耐盐碱水稻研究,是徐建龙和团队面临的新课题。2021年,徐建龙主持的广东省重点领域研发计划项目“耐盐碱水稻重要功能基因挖掘及品种创新与应用”课题已经开题。实际上,他对于这一领域的关注与思考早就开始了。
耐盐碱水稻,是对水稻种植的新突破,指对于土壤或者灌溉水中的盐具有一定耐受性,能够在盐碱地上生长的水稻,在我国水稻不断实现高产的基础上,想要再增加总产量,实现突破,充分利用开发盐碱地成为重要途径。“很多人管耐盐碱水稻叫海水稻,这种叫法其实不科学,容易引起误导。有人就会想到,是不是海水稻就是用海水灌溉的水稻?其实并不是。”接受《小康》杂志、中国小康网采访时,徐建龙反复强调道,他举例介绍,著名的天津的小站稻其实就是耐盐碱水稻的代表,而在微盐条件下种出来的稻米,矿物质含量比较高,口感会更好。
杂交水稻之父袁隆平院士对耐盐碱水稻有着极高的评价与期望。袁隆平曾经说道:“如果我们抓紧开展耐盐碱水稻品种培育及核心技术研究,并将其中1亿亩有自然灌溉条件的盐碱地改造成水稻田,按每亩300公斤估算,有望每年增加能养活8000多万人口的粮食产量。”
如今,徐建龙与团队聚焦的领域,正是从种质资源中挖掘耐盐碱基因,由此培育出优质的耐盐碱水稻品种。
“盐碱苦地,未来粮仓。深耕数十年,徐建龙从驾轻就熟的水稻常规育种领域‘出走’,一头扎进水稻分子育种以及耐盐碱稻培育的疆域。他以创新带领团队,开辟了水稻育种的新天地。耐盐碱水稻,被戏称为‘海水稻’,预示着盐碱地将成为中国人未来新的粮仓。”2021第十六届中国全面小康论坛暨首届中国经济社会高质量发展论坛上,徐建龙荣膺“2021年度中国社会发展十大杰出贡献人物”,颁奖词中这样写道。
在取得一个又一个成功后,徐建龙与他的团队,又开始向着另一个山峰攀登。
(《小康》·中国小康网 独家专稿)
本文刊登于《小康》2022年3月上旬刊
来源:《小康》·中国小康网