為了解決中國人自己的穿衣問題
一個(gè)始建于上世紀(jì)50年代、現(xiàn)有科技人員僅有200多人的研究所,先后獲得國家級獎22項(xiàng),其中國家一等獎4項(xiàng),占據(jù)棉花界一等獎總數(shù)的57%,其培育的棉花系列品種創(chuàng)造了全國糧棉油主要農(nóng)作物中同一單位品種長時(shí)期、大面積推廣種植的歷史。
它來自哪家科研單位?是什么神奇的力量使它取得如此不凡的業(yè)績?帶著種種疑問和期待,我們走進(jìn)了位于河南省安陽市的中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院棉花研究所(以下簡稱中棉所),探尋中棉所57年來在農(nóng)業(yè)科研創(chuàng)新的道路上走過的艱難而又輝煌的歷程,試圖揭開其不凡業(yè)績背后的一個(gè)個(gè)謎底。
中棉所于1957年8月,在北京原華北農(nóng)業(yè)科學(xué)研究所棉作室基礎(chǔ)上成立,1958年3月整建制搬遷到河南省安陽縣白壁鎮(zhèn),2005年8月科研/生活區(qū)搬遷至安陽市開發(fā)區(qū)。
57年來,中棉所始終根據(jù)我國棉花產(chǎn)業(yè)發(fā)展需要,圍繞不同歷史時(shí)期棉花生產(chǎn)面臨的諸多瓶頸問題開展系統(tǒng)研究,培育出一系列有代表性的棉花優(yōu)良新品種,為實(shí)現(xiàn)糧棉雙增產(chǎn)、開拓壯大新疆棉區(qū)、打破國外抗蟲棉壟斷、推進(jìn)植棉機(jī)械化發(fā)揮了關(guān)鍵性的作用。在棉花生產(chǎn)低迷徘徊的關(guān)鍵時(shí)刻,從黃河兩岸、長江之濱到天山南北,總會出現(xiàn)中棉所系列品種的身影,高峰時(shí)期中棉所系列棉花品種曾占據(jù)“半壁江山”,為我國棉花產(chǎn)業(yè)的發(fā)展提供了強(qiáng)大的科技支撐。
創(chuàng)新驅(qū)動發(fā)展 服務(wù)產(chǎn)業(yè)重大需求
57年來,中棉所始終扎根棉花主產(chǎn)區(qū),瞄準(zhǔn)國家棉花戰(zhàn)略需求,解決實(shí)際生產(chǎn)問題,共培育出不同類型的棉花新品種88個(gè),在我國棉花產(chǎn)業(yè)發(fā)展的幾個(gè)關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)上,起到了里程碑式的作用。
推動麥棉耕作改制,緩解糧棉爭地矛盾。20世紀(jì)70年代,糧棉爭地矛盾日益突出,爭取糧棉雙豐收的需求異常迫切,將棉花一年一熟改為棉糧一年兩熟的耕作制度勢在必行。為解決早熟品種匱乏的難題,中棉所率先啟動了早熟棉育種技術(shù)攻關(guān),并相繼培育了中棉所10、16、36為代表的早熟棉品種,實(shí)現(xiàn)了我國植棉史上一年兩熟耕作改制的三次突破。其中,上世紀(jì)80年代培育的中棉所16于1995年榮獲國家科技進(jìn)步一等獎。
攻克枯黃萎病難題,促進(jìn)棉花生產(chǎn)發(fā)展。20 世紀(jì)80 年代初,因棉花枯黃萎病嚴(yán)重危害,我國每年皮棉損失近億公斤,嚴(yán)重制約了我國棉花生產(chǎn)的發(fā)展。為有效解決枯黃萎病危害難題,中棉所迎難而上,相繼培育出中棉所12、中棉所17、中棉所19等為代表的棉花抗病新品種。其中,中棉所12首次攻克了抗病、高產(chǎn)、優(yōu)質(zhì)不易結(jié)合的難題,成為我國自主選育的推廣面積最大的品種,1990年榮獲國家技術(shù)發(fā)明一等獎。中棉所19兼抗6種病蟲害,為國內(nèi)外罕見,1998年榮獲國家科技進(jìn)步一等獎。
培育國產(chǎn)轉(zhuǎn)基因抗蟲棉,扭轉(zhuǎn)國外品種壟斷局面。20世紀(jì)90年代初期,一場毀滅性的棉鈴蟲災(zāi)害使我國的棉花產(chǎn)業(yè)瀕臨絕境。西方國家憑借其技術(shù)優(yōu)勢,1999年占領(lǐng)我國95%以上的抗蟲棉市場份額。面對我國棉花產(chǎn)業(yè)被國外壟斷的困境,中棉所聯(lián)合全國各兄弟單位協(xié)同攻關(guān),于1998年培育出第一個(gè)轉(zhuǎn)單價(jià)基因抗蟲棉中棉所29,又在2002年培育出我國第一個(gè)轉(zhuǎn)雙價(jià)基因抗蟲棉中棉所41,成為世界上第二個(gè)擁有自主知識產(chǎn)權(quán)轉(zhuǎn)基因抗蟲棉的國家。在中棉所29和中棉所41的帶動下,國產(chǎn)抗蟲棉市場占有率由1999年的5%上升到2013年的98%。
穩(wěn)定壯大新疆棉區(qū),保障國家棉花安全。上世紀(jì)80年代末,新疆棉區(qū)病害嚴(yán)重,當(dāng)?shù)仄贩N大幅度減產(chǎn)。通過中棉所12、中棉所17和中棉所19的引進(jìn)再一次力挽狂瀾,穩(wěn)定住了棉花產(chǎn)量,并發(fā)展壯大了新疆棉區(qū)。2000年后,中棉所35連續(xù)7年占據(jù)南疆棉區(qū)種植面積的65%~70%。目前,中棉所49已成為南疆棉區(qū)的主栽品種。
堅(jiān)持原始創(chuàng)新 搶占科技制高點(diǎn)
57年來,中棉所始終牢記歷史使命,堅(jiān)持“頂天立地”的創(chuàng)新方向,瞄準(zhǔn)世界科技前沿,大力提升創(chuàng)新能力,在重要基礎(chǔ)研究領(lǐng)域取得了一批世界領(lǐng)先的重大創(chuàng)新成果。
牽頭棉花基因組測序,搶占國際科技前沿。針對世界基因組學(xué)研究的快速發(fā)展,中棉所在沒有科研項(xiàng)目支撐的條件下,先后自籌經(jīng)費(fèi)數(shù)千萬元,與中外科學(xué)家合作啟動“棉花基因組計(jì)劃”,在國際上率先開展了二倍體棉花-雷蒙德氏棉、亞洲棉(A基因組)以及陸地棉的全基因組測序,使我國在世界棉花基因組研究方面拔得頭籌、占得先機(jī)。
創(chuàng)制矮化材料,助力棉花生產(chǎn)機(jī)械化。中棉所利用T-DNA激活標(biāo)簽技術(shù)創(chuàng)制了功能獲得型棉花突變體,并克隆得到矮化基因PAG1,為調(diào)控棉花株高,選育株高適當(dāng)、株型理想的品種提供了遺傳材料。目前,正利用該材料創(chuàng)制適于密植的穩(wěn)定株系,為棉花生產(chǎn)全程機(jī)械化從而降低棉花生產(chǎn)成本、提高植棉經(jīng)濟(jì)效益奠定基礎(chǔ)。相關(guān)研究成果發(fā)表于國際知名雜志,并申請了國際專利。
發(fā)現(xiàn)光敏芽黃不育系,突破雜交棉制種瓶頸。中棉所通過實(shí)踐八號育種衛(wèi)星搭載,發(fā)現(xiàn)一株帶芽黃標(biāo)記的棉花光敏不育突變體。該材料育性由光照時(shí)間調(diào)控,可大大提高繁殖不育系和配制雜交種的效率,同時(shí)由于該材料具有子葉芽黃性狀,可早期鑒別,從而大大降低了雜交種制種成本,解決了雜交棉制種工序繁雜、費(fèi)工、費(fèi)時(shí)的問題。目前,利用該不育系選配的雜交組合,可使棉花增產(chǎn)17.4%,有望加速強(qiáng)優(yōu)勢雜交棉品種的推廣應(yīng)用。
培育麥(油)后直播棉,開辟節(jié)本增效新途徑。中棉所以早熟品種中棉所50為技術(shù)依托,積極探索麥(油)后直播棉的早播種、早施肥、早澆水、早化控、早打頂?shù)?ldquo;五早”配套技術(shù)。2009年育成適于麥后直播的第一個(gè)國審特早熟棉花品種中棉所74,生育期99天,在早熟棉的基礎(chǔ)上又將生育期提早了11天,為黃河流域和長江流域兩大棉區(qū)的麥(油)后直播提供了適合的品種,為兩熟棉區(qū)由麥后直播替代較費(fèi)工的麥棉套種和育苗移栽提供了保障。
發(fā)展鹽堿旱地植棉,保障糧棉產(chǎn)業(yè)安全。為保障國家糧食安全,棉花種植區(qū)被迫向不適宜小麥、玉米等糧食作物種植或種植效益低下的鹽堿旱地轉(zhuǎn)移。中棉所提前布局科研力量和試驗(yàn)基地,大力開展鹽堿旱地植棉新技術(shù)的研究集成以及抗旱耐鹽新品種的培育與示范推廣。目前,中棉所利用轉(zhuǎn)基因技術(shù),將抗旱的TPS基因和EDT1基因轉(zhuǎn)入棉花品種,創(chuàng)制了抗旱轉(zhuǎn)基因棉花新材料,為我國棉花種植區(qū)的“東進(jìn)、北上、西移”戰(zhàn)略調(diào)整、緩解糧棉爭地矛盾提供了技術(shù)和品種儲備。
推進(jìn)協(xié)同創(chuàng)新 發(fā)揮國家隊(duì)引領(lǐng)作用
57年來,中棉所始終堅(jiān)持協(xié)同創(chuàng)新,廣泛聯(lián)合高等院校、科研機(jī)構(gòu)、育種企業(yè)等開展科技合作,搭建棉花科技協(xié)同創(chuàng)新網(wǎng)絡(luò)和公益服務(wù)平臺,為我國棉花產(chǎn)業(yè)的可持續(xù)發(fā)展提供堅(jiān)強(qiáng)保障。
全國一盤棋,構(gòu)建高效協(xié)同創(chuàng)新網(wǎng)絡(luò)。20世紀(jì)90年代,面對國外抗蟲棉對我國棉花產(chǎn)業(yè)的嚴(yán)重沖擊,中棉所聯(lián)合國內(nèi)多家高等院校、科研機(jī)構(gòu),通過協(xié)同攻關(guān),成功培育具有自主知識產(chǎn)權(quán)的國產(chǎn)轉(zhuǎn)基因抗蟲棉,徹底奪回了被國外抗蟲棉壟斷的市場,成為所校協(xié)同創(chuàng)新、聯(lián)合攻關(guān)的成功典范。為了突破棉花生物技術(shù)研究領(lǐng)域的障礙和瓶頸,中棉所聯(lián)合多家基礎(chǔ)研究單位和育種單位,建立了棉花規(guī)?;D(zhuǎn)基因技術(shù)平臺,形成了棉花“基因轉(zhuǎn)化—種質(zhì)創(chuàng)新—品種培育—產(chǎn)業(yè)化”的研發(fā)轉(zhuǎn)化體系,實(shí)現(xiàn)了國內(nèi)棉花研發(fā)力量上中下游的優(yōu)勢配套。利用該技術(shù)平臺已培育出40多個(gè)“中棉所”系列抗蟲棉品種,選育的優(yōu)質(zhì)、大鈴等第二代轉(zhuǎn)基因棉花新材料已發(fā)放全國32家育種單位,可擺脫高端原棉長期依賴進(jìn)口的被動局面。
所內(nèi)一體化,打造內(nèi)部協(xié)作機(jī)制。經(jīng)過多年發(fā)展培育,中棉所已形成包括品種資源、生物技術(shù)、遺傳育種、耕作栽培、植物保護(hù)、質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)等在內(nèi)的齊全的學(xué)科設(shè)置和結(jié)構(gòu)合理的科研隊(duì)伍。在中國農(nóng)科院科技創(chuàng)新工程的帶動下,中棉所不斷凝練科技創(chuàng)新目標(biāo),調(diào)整學(xué)科領(lǐng)域方向,優(yōu)化研究機(jī)構(gòu)設(shè)置,將29個(gè)課題組凝練成了12個(gè)創(chuàng)新團(tuán)隊(duì),建立了以關(guān)鍵技術(shù)突破為研究目標(biāo)的“產(chǎn)業(yè)鏈”式新型科研組織方式,形成所內(nèi)聯(lián)合攻關(guān)的高效協(xié)同機(jī)制。
搭建公益服務(wù)平臺,實(shí)現(xiàn)資源有效共享。作為全國重大基礎(chǔ)理論研究和基礎(chǔ)材料源頭,棉花種質(zhì)資源中期庫和野生棉種質(zhì)圃收集并保存種質(zhì)資源近9000份,近5年年均發(fā)放種質(zhì)2000份次,直接用作親本育成新品種占全國同期總數(shù)的38%,為我國棉花科研、教學(xué)、成果轉(zhuǎn)化和產(chǎn)業(yè)發(fā)展作出了重大貢獻(xiàn)。中棉所在全國設(shè)立130個(gè)區(qū)試點(diǎn),形成國家棉花品種區(qū)域試驗(yàn)網(wǎng)。海南科研中心立足為全國大多數(shù)農(nóng)業(yè)科研院校、生產(chǎn)單位、種子企業(yè)提供南繁科研服務(wù),承擔(dān)了全國棉花南繁面積的60%~80%。棉花生物學(xué)國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室成立3年來,已向全國從事棉花研究的中青年科學(xué)家發(fā)布開放課題63項(xiàng),有效發(fā)揮了培養(yǎng)棉花高層次科研人才和交流平臺的作用。
營造良好環(huán)境 激發(fā)創(chuàng)新活力
回顧中棉所走過的57年艱苦奮斗歷程,始終有一種強(qiáng)大的力量感召著一批又一批年輕人匯聚到3000年文明殷墟的安陽,始終有一種強(qiáng)大的精神激勵著一代又一代中棉所人繼往開來、砥礪前行,始終有一種源源不斷的創(chuàng)新激情延續(xù)著中棉所人心中的夢想。
傳承中棉所精神,弘揚(yáng)核心價(jià)值。建所初期,來自五湖四海的老中青三代科技工作者,帶著“我們是一顆種子,黨把我們種在哪里,我們就在哪里生根發(fā)芽”的信念,響應(yīng)黨和政府“科研要深入生產(chǎn)、深入群眾”的號召,毅然放棄北京等大城市優(yōu)越的物質(zhì)生活,舉家遷往窮鄉(xiāng)僻壤的小城安陽,一待就是一輩子、幾代人。那時(shí)生活工作環(huán)境都極為艱苦,但憑著執(zhí)著的專業(yè)精神和追求科技夢想的信心,他們用熱愛耕耘、用智慧播種、用汗水澆灌、用心血滋潤那朵朵棉花,完美演繹了那個(gè)時(shí)代專屬于他們的中國夢,孕育了“艱苦奮斗、甘于奉獻(xiàn)、勤于實(shí)踐、勇于創(chuàng)新”的“中棉所精神”。半個(gè)多世紀(jì)以來,一代代中棉所人繼承和發(fā)揚(yáng)這種精神,攻克了一個(gè)又一個(gè)科學(xué)難題,取得了一項(xiàng)又一項(xiàng)令人矚目的重大成果。
創(chuàng)新體制機(jī)制,增強(qiáng)創(chuàng)新活力。中棉所堅(jiān)持以深化改革為動力,在57年的發(fā)展中逐步建立了以人為本、績效優(yōu)先、公平競爭、重在貢獻(xiàn)的管理體制。在科技創(chuàng)新工程的推動下,中棉所大膽探索實(shí)踐,加快管理機(jī)制創(chuàng)新 ,建立了以“按需設(shè)崗、按崗聘人、崗位固定、人員流動”為主要內(nèi)容的崗位聘用制和項(xiàng)目聘用制相結(jié)合的靈活用人機(jī)制,以及個(gè)性化和共性化相結(jié)合的科研績效考核評價(jià)機(jī)制,充分調(diào)動了科研人員的積極性和創(chuàng)造性,形成了“讓每一位科技人員必須奮斗、自覺奮斗、都有奮斗目標(biāo)”的生動局面。目前,這些機(jī)制已初顯成效,2013年全所發(fā)表SCI論文45篇,是2012年的3倍;申請國家自然科學(xué)基金項(xiàng)目比2012年增加6項(xiàng);大多數(shù)科研團(tuán)隊(duì)主動要求將科研力量向新疆轉(zhuǎn)移;一位年輕的博士由于出色完成任務(wù),拿到了17萬元的績效獎勵。
……
中棉所并沒有就此止步。在新的歷史階段,為了順利實(shí)現(xiàn)我國棉花產(chǎn)業(yè)“東移、西進(jìn)、北上”的戰(zhàn)略調(diào)整,新一代中棉所人正在研究室、試驗(yàn)基地穿梭忙碌著,就像播下的第一粒種子,繼續(xù)演繹著屬于他們時(shí)代的科技夢想,創(chuàng)造著中棉所創(chuàng)新驅(qū)動發(fā)展的新輝煌。
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