不合理的氮肥施用帶來(lái)了嚴(yán)重的土壤退化、環(huán)境污染和食品安全等問(wèn)題，已成為我國(guó)保障糧食安全和生態(tài)安全、實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展的重大障礙。根際固氮能夠給作物提供生長(zhǎng)所需的氮素。利用生物固氮部分替代或完全替代化學(xué)氮肥是現(xiàn)代農(nóng)業(yè)發(fā)展的新方向。生物固氮研究和農(nóng)業(yè)應(yīng)用已有上百年的歷史，但由于天然固氮體系存在受環(huán)境影響較大，田間應(yīng)用效果不穩(wěn)定等諸多缺陷，迄今為止無(wú)法在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中廣泛應(yīng)用。合成生物學(xué)是本世紀(jì)初興起并被譽(yù)為可能改變世界的十大高技術(shù)之一，在農(nóng)業(yè)中應(yīng)用潛力巨大，合成生物學(xué)能為生物固氮等世界性農(nóng)業(yè)難題的解決提供革命性的解決方案。根據(jù)技術(shù)成熟度和產(chǎn)業(yè)發(fā)展需求，固氮與抗逆合成生物學(xué)研究的近中期目標(biāo)（5-10年）是大幅度提高非豆科糧食作物根際聯(lián)合內(nèi)生固氮效率和抗逆特性，部分替代化肥。中遠(yuǎn)期目標(biāo)（10-20年以上）是實(shí)現(xiàn)非豆科作物結(jié)瘤固氮，大幅度減少化學(xué)氮肥用量。遠(yuǎn)期目標(biāo)（20年以上）是設(shè)計(jì)人工高效固氮裝置并轉(zhuǎn)入非豆科作物中，實(shí)現(xiàn)其自主固氮。
該項(xiàng)目面向國(guó)家農(nóng)業(yè)重大需求，探索農(nóng)業(yè)合成生物學(xué)的基礎(chǔ)生物學(xué)問(wèn)題，以固氮菌、宿主作物和根際環(huán)境為研究整體，提出構(gòu)建一個(gè)“新型、高效、智能”非豆科作物根際人工固氮體系的新思路，同時(shí)針對(duì)天然固氮體系缺陷，設(shè)計(jì)一個(gè)全新的“高效固氮路線(xiàn)和確保高效固氮的抗逆路線(xiàn)”組合、“內(nèi)生固氮與泌銨固氮、智能抗逆與廣譜抗蟲(chóng)”結(jié)合的底盤(pán)改造策略?？傮w目標(biāo)是構(gòu)建一個(gè)新型高效智能的玉米根際人工固氮體系，在逆境脅迫及田間試驗(yàn)條件下，大幅度增強(qiáng)根際聯(lián)合固氮效率，為農(nóng)業(yè)節(jié)肥增效提供重要的理論與技術(shù)支撐。
項(xiàng)目責(zé)任專(zhuān)家清華大學(xué)曹竹安教授、深圳大學(xué)陳思平教授、首都醫(yī)科大學(xué)戴建平教授，項(xiàng)目專(zhuān)家組成員，項(xiàng)目參加單位中國(guó)科學(xué)院遺傳與發(fā)育生物學(xué)研究所、中國(guó)科學(xué)院上海生命科學(xué)研究院、中國(guó)科學(xué)院天津工業(yè)生物技術(shù)研究所、四川大學(xué)、上海交通大學(xué)、北京大學(xué)、北京大北農(nóng)科技集團(tuán)股份有限公司的課題負(fù)責(zé)人及課題組骨干參加了會(huì)議。（通訊員 崔艷）
