科幻電影《流浪地球》中,空間站冷藏了1億顆農(nóng)作物種子,保存來(lái)自地球的生命“火種”。北京市海淀區(qū)農(nóng)科東大道上,坐落著一座現(xiàn)實(shí)版的種子“諾亞方舟”。在這座總體技術(shù)達(dá)到世界一流水平的國(guó)家農(nóng)作物種質(zhì)資源庫(kù),科學(xué)家利用珍藏的種子,成功培育突破性新品種,為我國(guó)育種科研和產(chǎn)業(yè)化奠定基礎(chǔ)。
習(xí)近平總書(shū)記強(qiáng)調(diào),要緊盯世界農(nóng)業(yè)科技前沿,大力提升我國(guó)農(nóng)業(yè)科技水平,加快實(shí)現(xiàn)高水平農(nóng)業(yè)科技自立自強(qiáng)。近年來(lái),我國(guó)加強(qiáng)農(nóng)業(yè)科技創(chuàng)新平臺(tái)建設(shè),科技創(chuàng)新能力條件的建設(shè)水平和運(yùn)行效率不斷提升,構(gòu)建了以重大農(nóng)業(yè)科學(xué)工程為“塔尖”、重點(diǎn)學(xué)科實(shí)驗(yàn)室為“中堅(jiān)”、農(nóng)業(yè)科學(xué)觀測(cè)實(shí)驗(yàn)站和科學(xué)試驗(yàn)基地為“塔基”的“金字塔”式體系框架,為農(nóng)業(yè)科技進(jìn)步提供了強(qiáng)有力的支撐。
塔尖:“國(guó)之重器”奠定創(chuàng)新未來(lái)
新疆維吾爾自治區(qū)莎車縣巴格阿瓦提鄉(xiāng)常年干旱少雨,土壤泛著鹽堿,莊稼生長(zhǎng)困難。今年,村民凱賽爾·熱則克卻種出了畝產(chǎn)600多公斤的高產(chǎn)小麥,原先對(duì)產(chǎn)量的擔(dān)憂在測(cè)產(chǎn)后煙消云散?!拔颐髂赀€想繼續(xù)種這個(gè)品種!”他說(shuō)。凱賽爾種植的品種為二系雜交小麥“京麥189”,是我國(guó)通過(guò)審定的第一批耐鹽堿雜交小麥品種之一。
一直以來(lái),培育高產(chǎn)、抗旱、耐鹽堿的雜交小麥品種是世界性難題。正所謂巧婦難為無(wú)米之炊,沒(méi)有攜帶優(yōu)良基因的種質(zhì)資源作為“祖先”,就無(wú)法培育出優(yōu)異的新品種“后代”?!熬?89”正是科學(xué)家在我國(guó)種子材料中發(fā)現(xiàn)了光溫敏不育種質(zhì)資源,這才推動(dòng)了二系雜交小麥體系的成功構(gòu)建。可見(jiàn),保存好珍貴的作物種質(zhì)資源對(duì)實(shí)現(xiàn)種業(yè)科技自立自強(qiáng)、種源自主可控何其重要。
2021年至2023年,我國(guó)開(kāi)展了第三次農(nóng)作物種質(zhì)資源普查與收集行動(dòng),至2023年底,新收集農(nóng)作物種質(zhì)資源13.9萬(wàn)份,覆蓋糧棉油糖、果菜茶桑等八大類,全面摸清了種質(zhì)資源家底。現(xiàn)如今,它們就存放在國(guó)家農(nóng)作物種質(zhì)資源庫(kù)。
走進(jìn)種質(zhì)庫(kù),低溫庫(kù)、DNA庫(kù)、試管苗庫(kù)等一應(yīng)俱全,機(jī)械臂、蜘蛛手機(jī)器人等設(shè)備齊上陣,種子自動(dòng)化存取充滿“科技范兒”。種質(zhì)庫(kù)保存容量為150萬(wàn)份,是種質(zhì)資源保護(hù)利用的“國(guó)家隊(duì)”,更一舉成為目前全球最大的國(guó)家級(jí)農(nóng)作物種質(zhì)庫(kù),總體技術(shù)達(dá)到世界一流水平。新收集資源極大豐富了我國(guó)種質(zhì)資源戰(zhàn)略儲(chǔ)備,經(jīng)鑒定編目入庫(kù)(圃)后將使我國(guó)資源保存總量躍居世界第一,相當(dāng)于為中國(guó)種業(yè)科技創(chuàng)新提供了一個(gè)巨大的“蓄水池”,夯實(shí)了種業(yè)振興的資源基礎(chǔ)。
2023年中央農(nóng)村工作會(huì)議提出“支持農(nóng)業(yè)科技創(chuàng)新平臺(tái)建設(shè)”,2024中央一號(hào)文件緊接著提出“優(yōu)化農(nóng)業(yè)科技創(chuàng)新戰(zhàn)略布局,支持重大創(chuàng)新平臺(tái)建設(shè)”。以國(guó)家農(nóng)作物種質(zhì)資源庫(kù)等為主的國(guó)家重大平臺(tái),為從源頭上保障國(guó)家糧食及重要農(nóng)產(chǎn)品安全提供有力支撐。
依托國(guó)家海洋漁業(yè)生物種質(zhì)資源庫(kù)的14萬(wàn)份漁業(yè)生物種質(zhì)實(shí)物資源,我國(guó)研發(fā)了石斑魚(yú)胚胎冷凍保存技術(shù)等10余種收集與保藏技術(shù),培育出中國(guó)對(duì)蝦等4個(gè)國(guó)審水產(chǎn)新品種;國(guó)家畜禽種質(zhì)資源庫(kù)預(yù)計(jì)容量達(dá)3000余萬(wàn)份,建成后將成為全球畜禽種質(zhì)資源最多、品種最全、體系最完整、智能化水平最高的畜禽種質(zhì)資源保藏中心;國(guó)家農(nóng)業(yè)微生物種質(zhì)資源庫(kù)將打造成世界保藏量最大的農(nóng)業(yè)微生物種質(zhì)資源庫(kù),預(yù)計(jì)將具備保藏20萬(wàn)株500萬(wàn)份農(nóng)業(yè)微生物菌種、DNA以及微生物樣本能力水平……“國(guó)之重器”正源源不斷支撐農(nóng)業(yè)科技創(chuàng)新能力持續(xù)釋放效能。
中堅(jiān):重大科技基礎(chǔ)設(shè)施驅(qū)動(dòng)技術(shù)進(jìn)步
在國(guó)家農(nóng)業(yè)生物安全科學(xué)中心,科學(xué)家每天都對(duì)重大外來(lái)入侵物種和農(nóng)作物重大病蟲(chóng)害跨境跨區(qū)域擴(kuò)散流行進(jìn)行嚴(yán)密監(jiān)測(cè)。中心常務(wù)副主任劉萬(wàn)學(xué)介紹,六年前,中心跨境監(jiān)測(cè)站點(diǎn)首次發(fā)現(xiàn)草地貪夜蛾由境外傳入我國(guó),農(nóng)業(yè)農(nóng)村部第一時(shí)間向全國(guó)下發(fā)了預(yù)警通知,組織各地技術(shù)人員加密監(jiān)測(cè)預(yù)警。
“災(zāi)害一旦發(fā)生,將造成不可挽回的損失,因此要加強(qiáng)農(nóng)業(yè)生物安全科學(xué)技術(shù)研發(fā),防患于未然。”劉萬(wàn)學(xué)介紹。
截至目前,中心研發(fā)了入侵生物風(fēng)險(xiǎn)預(yù)判預(yù)警技術(shù)和入侵生物檢測(cè)監(jiān)測(cè)技術(shù),研發(fā)集成基于“雷達(dá)網(wǎng)+”的草地貪夜蛾綜合防治技術(shù)體系等,在外來(lái)入侵生物預(yù)警與防控創(chuàng)新研究和應(yīng)用、農(nóng)作物重大病蟲(chóng)害跨境跨區(qū)域監(jiān)測(cè)和防控等方面取得重要突破。
諸如國(guó)家農(nóng)業(yè)生物安全科學(xué)中心的國(guó)家重大科技基礎(chǔ)設(shè)施還有很多。
非洲豬瘟來(lái)勢(shì)洶洶的2019年,生豬養(yǎng)殖業(yè)遭到重創(chuàng)。國(guó)家動(dòng)物疫病防控高級(jí)別生物安全實(shí)驗(yàn)室聞?dòng)嵍鴦?dòng),率先開(kāi)展非洲豬瘟發(fā)生規(guī)律研究,成功構(gòu)建輸入風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估模型,明確了我國(guó)非洲豬瘟的主要風(fēng)險(xiǎn)來(lái)源及潛在高風(fēng)險(xiǎn)地區(qū),對(duì)國(guó)內(nèi)擴(kuò)散的主要風(fēng)險(xiǎn)地區(qū)進(jìn)行科學(xué)預(yù)測(cè),為疫情成功防控和豬肉價(jià)格穩(wěn)定提供了重要支撐。
塔基:基礎(chǔ)性長(zhǎng)期性科技工作闡明發(fā)展規(guī)律
在一些極度缺水區(qū)域,種什么、怎么種,這些看似簡(jiǎn)單的問(wèn)題卻在相當(dāng)長(zhǎng)的時(shí)間里困擾著當(dāng)?shù)剞r(nóng)民?!爸挥懈钊氲亓私夂档兀逡?guī)律,才能破解旱地作物適水種植的科學(xué)難題?!敝袊?guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院山西壽陽(yáng)旱作農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)國(guó)家野外科學(xué)觀測(cè)研究站執(zhí)行站長(zhǎng)孫東寶說(shuō)。早在1991年,第一代“旱農(nóng)人”在貧瘠的黃土地建起我國(guó)北方旱地農(nóng)業(yè)綜合試驗(yàn)區(qū),三代科技工作者薪火相傳,通過(guò)一組組長(zhǎng)達(dá)多年的試驗(yàn),探索出了一整套旱地農(nóng)業(yè)技術(shù),水資源利用率最高可達(dá)到70%,累計(jì)應(yīng)用面積5043萬(wàn)畝,新增糧食22.1億千克。
長(zhǎng)期以來(lái),我國(guó)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)活動(dòng)大多依靠經(jīng)驗(yàn),“靠天吃飯”的種植模式已不符合現(xiàn)代農(nóng)業(yè)發(fā)展的實(shí)際需要。2017年起,農(nóng)業(yè)農(nóng)村部全面統(tǒng)籌全國(guó)456個(gè)涉農(nóng)科研院所、高校廣泛參與,制定種植業(yè)、畜牧業(yè)、水產(chǎn)業(yè)三大產(chǎn)業(yè)類型長(zhǎng)期定位觀測(cè)布局方案,全面開(kāi)展農(nóng)業(yè)基礎(chǔ)性、長(zhǎng)期性科技工作。幾年間,11個(gè)農(nóng)業(yè)科學(xué)觀測(cè)數(shù)據(jù)中心、148個(gè)農(nóng)業(yè)科學(xué)觀測(cè)試驗(yàn)站、4萬(wàn)個(gè)農(nóng)業(yè)生態(tài)環(huán)境國(guó)控監(jiān)測(cè)點(diǎn)拔地而起,圍繞作物種質(zhì)資源、土壤質(zhì)量、農(nóng)業(yè)環(huán)境等十大觀測(cè)領(lǐng)域開(kāi)展長(zhǎng)期定位觀測(cè)活動(dòng),對(duì)5100項(xiàng)觀測(cè)指標(biāo)開(kāi)展長(zhǎng)期定位觀測(cè),通過(guò)系統(tǒng)觀測(cè)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和環(huán)境要素獲得大量長(zhǎng)期數(shù)據(jù),夯實(shí)了農(nóng)業(yè)科學(xué)觀測(cè)基礎(chǔ)。
這些觀測(cè)點(diǎn)位和監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)看似是獨(dú)立的,倘若把孤立的點(diǎn)位和抽象數(shù)據(jù)放到我國(guó)地圖的坐標(biāo)軸上,串點(diǎn)成線,農(nóng)業(yè)生產(chǎn)規(guī)律便一覽無(wú)遺。首次闡明我國(guó)旱地土壤磷素演變特征、探明紅壤農(nóng)田酸化時(shí)空演變特征、初次摸清我國(guó)小菜蛾越冬界限……農(nóng)業(yè)科學(xué)觀測(cè)為揭示農(nóng)業(yè)科學(xué)規(guī)律、指導(dǎo)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)、突破關(guān)鍵技術(shù)瓶頸、解決產(chǎn)業(yè)問(wèn)題、輔助政府決策等提供了堅(jiān)實(shí)的戰(zhàn)略支撐,“靠經(jīng)驗(yàn)”逐漸成為過(guò)去,農(nóng)業(yè)生產(chǎn)正逐步走上“靠數(shù)據(jù)”“靠科學(xué)”的新道路。