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家農(nóng)作物種質(zhì)資源庫,科學(xué)家利用珍藏的種子,成功培育突破性新品種,為我國育種科研和產(chǎn)業(yè)化奠定基礎(chǔ)。
習(xí)近平總書記強調(diào),要緊盯世界農(nóng)業(yè)科技前沿,大力提升我國農(nóng)業(yè)科技水平,加快實現(xiàn)高水平農(nóng)業(yè)科技自立自強。近年來,我國加強農(nóng)業(yè)科技創(chuàng)新平臺建設(shè),科技創(chuàng)新能力條件的建設(shè)水平和運行效率不斷提升,構(gòu)建了以重大農(nóng)業(yè)科學(xué)工程為“塔尖”、重點學(xué)科實驗室為“中堅”、農(nóng)業(yè)科學(xué)觀測實驗站和科學(xué)試驗基地為“塔基”的“金字塔”式體系框架,為農(nóng)業(yè)科技進(jìn)步提供了強有力的支撐。
塔尖:“國之重器”奠定創(chuàng)新未來
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,原先對產(chǎn)量的擔(dān)憂在測產(chǎn)后煙消云散?!拔颐髂赀€想繼續(xù)種這個品種!”他說。凱賽爾種植的品種為二系雜交小麥“京麥189”,是我國通過審定的第一批耐鹽堿雜交小麥品種之一。
一直以來,培育高產(chǎn)、抗旱、耐鹽堿的雜交小麥品種是世界性難題。正所謂巧婦難為無米之炊,沒有攜帶優(yōu)良基因的種質(zhì)資源作為“祖先”,就無法培育出優(yōu)異的新品種“后代”?!熬?89”正是科學(xué)家在我國種子材料中發(fā)現(xiàn)了光溫敏不育種質(zhì)資源,這才推動了二系雜交小麥體系的成功構(gòu)建??梢姡4婧谜滟F的作物種質(zhì)資源對實現(xiàn)種業(yè)科技自立自強、種源自主可控何其重要。
2021年至2023年,我國開展了第三次農(nóng)作物種質(zhì)資源普查與收集行動,至2023年底,新收集農(nóng)作物種質(zhì)資源13.9萬份,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?,F(xiàn)如今,它們就存放在國家農(nóng)作物種質(zhì)資源庫。
走進(jìn)種質(zhì)庫,低溫庫、DNA庫、試管苗庫等一應(yīng)俱全,機(jī)械臂、蜘蛛手機(jī)器人等設(shè)備齊上陣,種子自動化存取充滿“科技范兒”。種質(zhì)庫保存容量為150萬份,是種質(zhì)資源保護(hù)利用的“國家隊”,更一舉成為目前全球最大的國家級農(nóng)作物種質(zhì)庫,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種質(zhì)資源戰(zhàn)略儲備,經(jīng)鑒定編目入庫(圃)后將使我國資源保存總量躍居世界第一,相當(dāng)于為中國種業(yè)科技創(chuàng)新提供了一個巨大的“蓄水池”,夯實了種業(yè)振興的資源基礎(chǔ)。
2023年中央農(nóng)村工作會議提出“支持農(nóng)業(yè)科技創(chuàng)新平臺建設(shè)”,2024中央一號文件緊接著提出“優(yōu)化農(nóng)業(yè)科技創(chuàng)新戰(zhàn)略布局,支持重大創(chuàng)新平臺建設(shè)”。以國家農(nóng)作物種質(zhì)資源庫等為主的國家重大平臺,為從源頭上保障國家糧食及重要農(nóng)產(chǎn)品安全提供有力支撐。
依托國家海洋漁業(yè)生物種質(zhì)資源庫的14萬份漁業(yè)生物種質(zhì)實物資源,我國研發(fā)了石斑魚胚胎冷凍保存技術(shù)等10余種收集與保藏技術(shù),培育出中國對蝦等4個國審水產(chǎn)新品種;國家畜禽種質(zhì)資源庫預(yù)計容量達(dá)3000余萬份,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;國家農(nóng)業(yè)微生物種質(zhì)資源庫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,預(yù)計將具備保藏20萬株500萬份農(nóng)業(yè)微生物菌種、DNA以及微生物樣本能力水平……“國之重器”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:重大科技基礎(chǔ)設(shè)施驅(qū)動技術(shù)進(jìn)步
在國家農(nóng)業(yè)生物安全科學(xué)中心,科學(xué)家每天都對重大外來入侵物種和農(nóng)作物重大病蟲害跨境跨區(qū)域擴(kuò)散流行進(jìn)行嚴(yán)密監(jiān)測。中心常務(wù)副主任劉萬學(xué)介紹,六年前,中心跨境監(jiān)測站點首次發(fā)現(xiàn)草地貪夜蛾由境外傳入我國,農(nóng)業(yè)農(nóng)村部第一時間向全國下發(fā)了預(yù)警通知,組織各地技術(shù)人員加密監(jiān)測預(yù)警。
“災(zāi)害一旦發(fā)生,將造成不可挽回的損失,因此要加強農(nóng)業(yè)生物安全科學(xué)技術(shù)研發(fā),防患于未然。”劉萬學(xué)介紹。
截至目前,中心研發(fā)了入侵生物風(fēng)險預(yù)判預(yù)警技術(shù)和入侵生物檢測監(jiān)測技術(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)作物重大病蟲害跨境跨區(qū)域監(jiān)測和防控等方面取得重要突破。
諸如國家農(nóng)業(yè)生物安全科學(xué)中心的國家重大科技基礎(chǔ)設(shè)施還有很多。
非洲豬瘟來勢洶洶的2019年,生豬養(yǎng)殖業(yè)遭到重創(chuàng)。國家動物疫病防控高級別生物安全實驗室聞訊而動,率先開展非洲豬瘟發(fā)生規(guī)律研究,成功構(gòu)建輸入風(fēng)險評估模型,明確了我國非洲豬瘟的主要風(fēng)險來源及潛在高風(fēng)險地區(qū),對國內(nèi)擴(kuò)散的主要風(fēng)險地區(qū)進(jìn)行科學(xué)預(yù)測,為疫情成功防控和豬肉價格穩(wěn)定提供了重要支撐。
塔基:基礎(chǔ)性長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,這些看似簡單的問題卻在相當(dāng)長的時間里困擾著當(dāng)?shù)剞r(nóng)民?!爸挥懈钊氲亓私夂档?,摸清規(guī)律,才能破解旱地作物適水種植的科學(xué)難題?!敝袊r(nóng)業(yè)科學(xué)院山西壽陽旱作農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)國家野外科學(xué)觀測研究站執(zhí)行站長孫東寶說。早在1991年,第一代“旱農(nóng)人”在貧瘠的黃土地建起我國北方旱地農(nóng)業(yè)綜合試驗區(qū),三代科技工作者薪火相傳,通過一組組長達(dá)多年的試驗,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%,累計應(yīng)用面積5043萬畝,新增糧食22.1億千克。
長期以來,我國農(nóng)業(yè)生產(chǎn)活動大多依靠經(jīng)驗,“靠天吃飯”的種植模式已不符合現(xiàn)代農(nóng)業(yè)發(fā)展的實際需要。2017年起,農(nóng)業(yè)農(nóng)村部全面統(tǒng)籌全國456個涉農(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)類型長期定位觀測布局方案,全面開展農(nóng)業(yè)基礎(chǔ)性、長期性科技工作。幾年間,11個農(nóng)業(yè)科學(xué)觀測數(shù)據(jù)中心、148個農(nóng)業(yè)科學(xué)觀測試驗站、4萬個農(nóng)業(yè)生態(tài)環(huán)境國控監(jiān)測點拔地而起,圍繞作物種質(zhì)資源、土壤質(zhì)量、農(nóng)業(yè)環(huán)境等十大觀測領(lǐng)域開展長期定位觀測活動,對5100項觀測指標(biāo)開展長期定位觀測,通過系統(tǒng)觀測農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和環(huán)境要素獲得大量長期數(shù)據(jù),夯實了農(nóng)業(yè)科學(xué)觀測基礎(chǔ)。
這些觀測點位和監(jiān)測數(shù)據(jù)看似是獨立的,倘若把孤立的點位和抽象數(shù)據(jù)放到我國地圖的坐標(biāo)軸上,串點成線,農(nóng)業(yè)生產(chǎn)規(guī)律便一覽無遺。首次闡明我國旱地土壤磷素演變特征、探明紅壤農(nóng)田酸化時空演變特征、初次摸清我國小菜蛾越冬界限……農(nóng)業(yè)科學(xué)觀測為揭示農(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)問題、輔助政府決策等提供了堅實的戰(zhàn)略支撐,“靠經(jīng)驗”逐漸成為過去,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。