用化學勾畫未來農(nóng)業(yè)藍圖

宋文芳+高茜

浙江寧波大學將于12月11日舉行中科院院士趙玉芬聘任儀式暨新藥技術(shù)研究院揭牌儀式。趙玉芬院士即將成為寧波大學首個全職引進的中科院院士，她將擔任寧波大學新藥技術(shù)研究院院長。

“這是寧波大學的驕傲，也是浙江省高等教育的驕傲！”浙江省委教育工委副書記、省教育廳副廳長陳根芳說。

趙玉芬院士是我國生命科學界的權(quán)威之一，她的主要研究領(lǐng)域為有機磷化學和化學生物學。她發(fā)現(xiàn)了磷酰氨基酸能同時生成核酸及蛋白，又能形成LB-膜及脂質(zhì)體，提出了磷酰氨基酸是生命進化的最小系統(tǒng)；發(fā)現(xiàn)了絲組二肽可以切割DNA/RNA和蛋白質(zhì)，切割機理與生物化學中磷酸二酯鍵的水解類似；發(fā)明了合成丙谷二肽的新方法，并獲專利授權(quán)，已可實現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化，獲得原料藥及制劑的新藥證書；發(fā)明了合成抗癌藥三尖杉酯堿母核的新方法；利用質(zhì)譜技術(shù)研究了一系列磷酰氨基酸、磷酰小肽的裂解及重排規(guī)律，進行了蛋白質(zhì)的序列分析以及生物大分子和有機小分子之間弱相互作用的研究等。

發(fā)展農(nóng)業(yè)、造福農(nóng)村、富裕農(nóng)民是習近平總書記始終縈繞心頭的“三農(nóng)”夢，他指出：“農(nóng)業(yè)出路在現(xiàn)代化，農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化關(guān)鍵在科技進步。我們必須比以往任何時候都更加重視和依靠農(nóng)業(yè)科技進步，走內(nèi)涵式發(fā)展道路?！眹鴦?wù)院總理李克強在2016年的《政府工作報告》中，正式提出加強農(nóng)業(yè)科技創(chuàng)新與推廣，深入開展糧食綠色高產(chǎn)高效創(chuàng)建，實施化肥農(nóng)藥零增長行動。

趙玉芬以一個化學科學家的自覺性，為著這個目標奉獻著自己的知識和能量。

“適應(yīng)農(nóng)業(yè)新需求構(gòu)建我國肥料領(lǐng)域創(chuàng)新體系”

2015年1月，中國科學院學部工作局下達“適應(yīng)農(nóng)業(yè)新需求，構(gòu)建我國肥料領(lǐng)域創(chuàng)新體系”咨詢項目，此項目交由中國科學院院士趙玉芬主持并帶領(lǐng)項目課題組進行實地考察，同時有專業(yè)的技術(shù)團隊全國鈣鎂磷肥技術(shù)進步聯(lián)合體，對不同地區(qū)、不同農(nóng)戶類型探索我國肥料領(lǐng)域創(chuàng)新體系。

我國以占世界7%的總磷資源，生產(chǎn)了占世界50%的商品磷礦石。當前，我國磷資源正在快速耗竭，國內(nèi)缺磷土壤面積約為10.09億畝，主要是北方石灰性土壤、東北白漿土、紅壤、紫色土和低產(chǎn)水稻土，遍布我國東南西北。

鑒于此，作為中國科學院院士，同時又是化學專業(yè)出身的趙玉芬，分析了國內(nèi)肥料行業(yè)現(xiàn)狀，強調(diào)磷化肥料的不可替代性，具有重要的國家戰(zhàn)略意義，更需要控制開發(fā)、科學合理利用。

2016年8月中旬，趙玉芬院士帶領(lǐng)項目課題組赴云南昆明參加了第五屆磷可持續(xù)發(fā)展國際會議。同年3月，這一項目在福州舉行了第三次研討會，趙玉芬院士主持，現(xiàn)任福建省農(nóng)業(yè)科學院院長的謝華安院士從土壤的角度在會上提出他的真知灼見：“利用生態(tài)農(nóng)業(yè)建設(shè)促進我國農(nóng)業(yè)發(fā)展，增加農(nóng)民收入是我國農(nóng)業(yè)發(fā)展的方向，‘十三五期間大面積提高糧食產(chǎn)量，對現(xiàn)有的肥料技術(shù)提出了更高的要求，要求肥料領(lǐng)域進行創(chuàng)新，因此，這個項目研究具有重要意義?！?/p>

“適應(yīng)農(nóng)業(yè)新需求，構(gòu)建我國肥料領(lǐng)域創(chuàng)新體系”項目旨在探明我國未來農(nóng)業(yè)發(fā)展對肥料科技創(chuàng)新的需求，確立我國肥料科技創(chuàng)新的路線圖，為保證農(nóng)業(yè)生產(chǎn)對肥料必不可少的需求，保障國家糧食安全，又最大限度減少肥料對環(huán)境的負面影響提供決策依據(jù)。

實踐出真知，趙玉芬?guī)ьI(lǐng)專家組成員，曾前往多地進行考察調(diào)研。

同年9月17日，趙玉芬院士等專家組一行來到黑龍江省京福龍農(nóng)牧科技開發(fā)有限公司（下稱“京福龍”）調(diào)研，了解生物酵素的實際應(yīng)用情況，他們先后前往黑龍江省五常市農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)植物酵素種植示范基地和哈爾濱信誠龍牧玉泉山“無抗養(yǎng)殖”基地進行考察調(diào)研。

在黑龍江省五常市農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)植物酵素種植示范基地，專家組在農(nóng)田里查看了應(yīng)用植物酵素種植水稻示范對比生長情況；在哈爾濱信誠龍牧玉泉山“無抗養(yǎng)殖”基地，項目負責人介紹，自2014年12月起，基地加入了黑龍江省綠色養(yǎng)殖（生豬）產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟，并按聯(lián)盟“六個統(tǒng)一”標準，實施無抗養(yǎng)殖。生產(chǎn)過程中，公司全程采購京福龍生產(chǎn)的種豬、仔豬、育肥豬和畜舍抑菌等系列動物酵素產(chǎn)品，有效提升了生豬的繁殖性能、抗病性能和生長性能，實現(xiàn)了全程無抗生產(chǎn)。

考察過程中，趙玉芬院士認為京福龍的生物酵素是個好項目。她說：“肥料的發(fā)展要有新一代技術(shù)，從宏觀的角度講，不止是具有肥料的功能，還要生產(chǎn)出具有生物功能性的產(chǎn)品，這種產(chǎn)品可能是新一代農(nóng)業(yè)的重要概念。同時，要抓住國家、消費者最在意的事情，例如，在國家的兩減政策下，農(nóng)作物的重點放在減少重金屬上，蔬菜的重點放在減少農(nóng)藥的使用上，同時我們還要關(guān)注到蔬菜肥料減施的空間更大，企業(yè)未來發(fā)展，應(yīng)立足其中之一，深入研究，做深做透。希望生物酵素產(chǎn)品做為新一代的農(nóng)業(yè)肥料能應(yīng)用到全國去，全世界都在關(guān)注新一代的農(nóng)業(yè)關(guān)鍵技術(shù)，希望集結(jié)大家的智慧，推廣這一技術(shù)?！?/p>

建設(shè)綠色生態(tài)農(nóng)業(yè)為“一帶一路”獻策獻力

“科技創(chuàng)新是促進我國農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型發(fā)展的必由之路?！痹?016首屆中國農(nóng)業(yè)（博鰲）論壇上，趙玉芬院士作了題為《中國農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)發(fā)展與科技創(chuàng)新》的專題報告。

她表示，中國農(nóng)業(yè)要有新出路，必須充分依靠科技創(chuàng)新。讓科學技術(shù)、資源、政策等要素進入傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)領(lǐng)域，注重多學科交叉，生物技術(shù)、微生物技術(shù)、海洋技術(shù)都可以為大科學大農(nóng)業(yè)服務(wù)，從根本上提升傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)，建立現(xiàn)代農(nóng)業(yè)系統(tǒng)工程。

論壇同時還舉辦了“肥料產(chǎn)業(yè)發(fā)展論壇”“梨樹黑土地論壇”等分論壇，從我國肥料發(fā)展現(xiàn)狀、存在問題及對策等方面，解讀中國肥料產(chǎn)業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀和未來趨勢，探討作為下一個推動農(nóng)業(yè)高速發(fā)展的重要生產(chǎn)力的物聯(lián)網(wǎng)在農(nóng)業(yè)領(lǐng)域的推廣應(yīng)用，分享在黑土地保護、開發(fā)及利用方面取得的成效。

中國科學院院士趙玉芬、黎樂民，中國工程院院士金涌，圍繞“科技推動農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型升級”同臺論道，多維度解析科技推動農(nóng)業(yè)轉(zhuǎn)型升級的途徑。

“農(nóng)藥、化肥等化工合成物都是農(nóng)業(yè)生產(chǎn)必需的，對我國農(nóng)業(yè)發(fā)展做出了重要貢獻?！崩铇访裾J為，“正確認識化肥的地位與作用，糾正有關(guān)化肥的錯誤認識是十分必要的。”

趙玉芬發(fā)言時表示，“我國的糧食壓力非常大，這個增產(chǎn)的壓力光靠肥料是不行的。如何解決糧食問題，必須要靠新的辦法?！彼瑫r希望國家制定合理的產(chǎn)業(yè)發(fā)展政策、戰(zhàn)略來指導，科學家在化肥生產(chǎn)技術(shù)上多費力氣，新的機械化設(shè)備也要跟上，對于農(nóng)民的服務(wù)要做到位。

建立農(nóng)業(yè)全生態(tài)體系，不僅需要在肥料上提升，即在保證糧食生產(chǎn)提質(zhì)增效的同時，對一些新興產(chǎn)業(yè)作用于新農(nóng)業(yè)的作用亦需提起重視，不斷進行探索革新。在以“未來農(nóng)業(yè)一一生態(tài)、智能、共享”為主題的2017中國農(nóng)業(yè)（博鰲）論壇上，眾專家領(lǐng)導就圍繞竹產(chǎn)業(yè)一一山區(qū)農(nóng)業(yè)的新興產(chǎn)業(yè)，紛紛發(fā)表自己的見解。

在《竹產(chǎn)業(yè)與“一帶一路”》的報告中，趙玉芬院士表示，竹產(chǎn)業(yè)集聚碳匯項目、食品、建材、紡織、旅游等多個領(lǐng)域，該產(chǎn)業(yè)在未來農(nóng)業(yè)中將進入爆發(fā)期，值得重點關(guān)注。

“竹子是一個光合作用的載體，在資源、環(huán)境、民生上有很大的作用。我們國家竹子資源占世界的40%，而在東南亞占57%，竹子能夠產(chǎn)生很大的經(jīng)濟效益。竹子很容易種植，兩三年的時間即可成材，與森林不一樣，竹子的特色是越砍越長，最大的功效還在于竹子對二氧化碳的吸收量、釋放氧氣的能力遠高于其他植物?！?/p>

中科院土壤所和浙江林學院共同完成的研究報告表明：竹子的固碳能力遠遠超過普通的林木。一公頃毛竹的年固碳量為5.09噸，是杉木的1.46倍、熱帶雨林的1.33倍。

“在《聯(lián)合國氣候變化框架公約》中，如果能夠把二氧化碳除去，就可以跟別人進行碳匯的交易，即可以把竹林的生態(tài)價值貨幣化，你種竹子，養(yǎng)護它，不僅得到了2～10倍的經(jīng)濟效益，還有生態(tài)的效益。這就是竹林碳匯產(chǎn)業(yè)。”

除了竹林碳匯產(chǎn)業(yè)，趙院士也對竹子在其他領(lǐng)域的作用作了簡單的概述。

在醫(yī)藥應(yīng)用上，竹葉、竹茹、竹瀝、蟲筍，中醫(yī)早已收載入藥；竹筍作為—種健康食品，深受人們喜愛。

在紡織業(yè)，竹纖維面料的透氣性強、吸水、抗菌、抗紫外線，已被業(yè)內(nèi)人士譽為“二十一世紀最具有發(fā)展前景的健康面料”，選用竹子纖維面料做衣服，可以減輕化工產(chǎn)業(yè)生產(chǎn)化學纖維的壓力。

在造紙上，我國是世界進口木漿第一國，木漿是以木材為原料制成的紙漿，而竹子作為較好的造紙原料，僅次于針葉木，接近于闊葉木。目前低污染、高質(zhì)量的竹漿紙生產(chǎn)工藝已經(jīng)成熟，而隨之產(chǎn)生的廢料可以做成高級的有機肥，這樣，造紙和有機肥同步進行，零排放，這是造紙行業(yè)的革命。

在建筑行業(yè)，越南有一個建筑師武忠義，擅用竹子木藤建造房子，每一座房子都美到驚艷，還獲得了30多項國際大獎，在他看來竹材就是“自然界的鋼材”。

2016年3月，趙玉芬院士、謝聯(lián)輝院士同專家組部分成員赴武夷山考察武夷山市林業(yè)局國家節(jié)能減排財政政策綜合示范項目一一毛竹豐產(chǎn)高效示范基地。謝聯(lián)輝強調(diào)，武夷山空氣很好，如何保持自己的綠水青山很重要，習近平總書記指出：“我們既要綠水青山，也要金山銀山。寧要綠水青山，不要金山銀山，而且綠水青山就是金山銀山?！笨倳浀倪@番話闡明了保護生態(tài)環(huán)境就是保護生產(chǎn)力、改善生態(tài)環(huán)境就是發(fā)展生產(chǎn)力的理念。

趙玉芬在武夷山考察時提到，竹子是減碳效能最高的植物，武夷山品牌很多，竹子就是綠天使，要把竹子做成武夷山品牌?！傲暱倳浾f福建是海上絲綢之路的核心地區(qū)，我們要借助竹產(chǎn)業(yè)‘一帶一路走出去。竹子雖然不是糧食，不是經(jīng)濟作物，不是木頭，但是它可以在眾多領(lǐng)域發(fā)揮作用。我們建議‘一帶一路考慮這個大項目，讓它走進非洲、走向世界，改善生態(tài)、拉動扶貧，解決饑餓的問題、解決健康的問題。”

“希望像習主席說的，不只要發(fā)世界級的論文，我們更希望把論文寫在祖國的大地上！”趙玉芬說道。