積聚航天育種科研資源 突破濱州種業(yè)瓶頸

文丨宋科 姚志鵬 鄭偉超 李文斌

山東濱州國家農業(yè)科技園區(qū)航拍圖

民以食為天，農以種為先。優(yōu)良品種是農業(yè)發(fā)展的決定性因素，對提高農作物產量、改善農作物品質具有不可替代的作用。

山東省濱州市一直以來十分注重良種的培育、優(yōu)選、開發(fā)和保護。近年來，山東濱州國家農業(yè)科技園區(qū)（以下簡稱“園區(qū)”）積極落實糧食安全、黃河流域生態(tài)保護和高質量發(fā)展等國家戰(zhàn)略，立足國家農業(yè)科技園區(qū)職能定位，以“耐鹽堿作物良種培育創(chuàng)新”為發(fā)展主線，積聚航天育種科研資源，打破濱州種業(yè)瓶頸，努力打造區(qū)域耐鹽堿作物種質培育和現代高效農業(yè)技術創(chuàng)新高地，強轉化推廣，促示范帶動，積極融入國家種業(yè)振興行動，對接區(qū)域特色農業(yè)產業(yè)集群，助力鄉(xiāng)村振興。

目前，濱州市擁有“裕田麥 126”“秋田158”“魯棉258”等8個小麥品種、15個玉米品種、12個棉花品種及果樹方面的“沾冬2號”“新梨7號”等自主繁育良種。正常良種培育從篩選到區(qū)試再到最終審定大約需要8-10年時間，耗時長，見效慢，導致近年來濱州良種選育數量與質量均無法匹配濱州農業(yè)大市的發(fā)展需求。同時，濱州黃河以北大片鹽堿地急需耐鹽堿良種作物的高效生產力支持，2021年習近平總書記山東黃河流域視察時強調，開展鹽堿地綜合利用對保障國家糧食安全、端牢中國飯碗具有重要戰(zhàn)略意義。強調要加強種質資源、耕地保護和利用等基礎性研究，轉變育種觀念，由治理鹽堿地適應作物向選育耐鹽堿作物適應鹽堿地轉變，挖掘鹽堿地開發(fā)利用潛力，努力在關鍵核心技術和重要創(chuàng)新領域取得突破，將科研成果加快轉化為現實生產力。農業(yè)發(fā)展的整體形勢和濱州農業(yè)大市的發(fā)展需求都對良種培育領域提出了更高的要求，在這樣的背景下，園區(qū)積極探索新發(fā)展路徑，對接航天育種產業(yè)，正式布局航天育種技術領域，通過航天育種新發(fā)展路徑破解耐鹽堿育種面臨的窘境。

深耕航天育種

航天育種也稱空間誘變育種，就是將農作物種子或試管種苗送到太空，利用太空特殊的、地面無法模擬的環(huán)境（高真空，高潔凈，宇宙磁場，宇宙高能離子輻射環(huán)境）的誘變作用，使種子產生良性變異，再返回地面選育新種子、新材料，培育新品種的作物育種新技術。太空育種具有有益的變異多、變幅大、穩(wěn)定快，以及高產、優(yōu)質、早熟、抗病力強等特點。其變異率較普通誘變育種提高了3-4倍，育種周期由8年左右縮短至4年左右，較雜交育種縮短了約1倍。我國于1987年開始將蔬菜等種質資源搭載上天進行誘變試驗。當前，世界上僅有美國、俄羅斯和中國成功地進行了衛(wèi)星搭載太空育種試驗。

為有效提升育種效率，縮短育種時間，填補濱州市航天育種領域空白，園區(qū)深挖自身優(yōu)勢資源，自2021年初開始探索航天育種新路徑。園區(qū)具有得天獨厚的地理區(qū)位優(yōu)勢，既可輻射南北，亦能橫貫東西，作物良種產業(yè)可同時滿足南北方農業(yè)生產力提升需求，向南可以推廣至長江流域甚至更遠，往北則可覆蓋東北地區(qū)甚至輻射俄羅斯。同時，園區(qū)擁有不同程度鹽堿地可供高代材料進行抗逆性篩選試驗，充實試驗數據支撐?；诖?，園區(qū)積極與神舟瑞辰張家口農業(yè)科技股份有限公司簽署航天育種合作協議，共同開展優(yōu)良種子太空輻射項目。同時，積極溝通對接航天育種專家來園區(qū)考察，2021年6月，火星紅生物科技（北京）有限公司科研團隊正式入駐濱州國家農業(yè)科技園區(qū)。同年7月，在園區(qū)注冊成立山東太空農業(yè)科技有限公司，專注拓展航天育種領域。

打造“航天育種小鎮(zhèn)”新模式

園區(qū)科研人員開展育種試驗

2021年，園區(qū)與神舟瑞辰張家口農業(yè)科技股份有限公司達成航天育種戰(zhàn)略合作協議，共同開展航天育種研究。神舟瑞辰公司所屬的經過太空輻射的茄子、黃瓜、水稻、豇豆、紫花生等10余個高代材料落戶園區(qū)，并在園區(qū)開展航天育種高代材料選育試驗。同年，園區(qū)將自主培育的20份（共600粒，約230克）玉米種子樣本，交付神舟瑞辰張家口農業(yè)科技股份有限公司，開展玉米種子航天搭載試驗。于北京時間6月17日9時22分搭載神舟十二號載人飛船于酒泉衛(wèi)星發(fā)射中心由長征二號F遙十二運載火箭發(fā)射升空。在巡天攬月90余個日夜后，于9月17日13時34分，隨神舟十二號載人飛船返回艙在東風著陸場預定區(qū)域著陸回收，2022年1月4日，由園區(qū)自主培育的玉米種子在經過太空誘變試驗后再次回歸園區(qū)。

在成功實現與神舟瑞辰張家口農業(yè)科技股份有限公司合作的同時，園區(qū)又多次與北京航天中心航天育種專家溝通對接，引進航天育種專家和科技企業(yè)。

通過加強與航天育種科技企業(yè)和科研團隊合作，依托園區(qū)創(chuàng)新服務體系平臺，集聚國內良種選育領域優(yōu)勢資源，同向發(fā)力，縱深開展柔性引進科研人員、落戶航天育種企業(yè)、開展種子搭載和太空輻射誘變、高代航天種子材料試驗等工作，2021年7月完成山東太空農業(yè)科技有限責任公司注冊，積極開展航天育種高代材料種植試驗，優(yōu)選適合鹽堿地生長的耐鹽堿、耐旱、耐病蟲害的作物新品種。共開展了14個種類、77個組別材料的航天大豆品種材料第二代、第三代的試驗，完成數據和選育材料的收集和整理；同時利用園區(qū)冬暖大棚，進行了黑玉米（花青素玉米）、大豆、水稻，莧菜、逸草（能源草）等航天育種品種的試驗種植，開展航天育種種質資源在不同土質鹽堿地的試驗，完成耐鹽堿植物航天品種的培育和試驗數據收集整理工作，取得了第一階段數據；并利用冬暖大棚在冬季開展辣椒育苗、制種和試驗種植工作；全面開展航天育種3個小麥品種材料、2個油菜花大田播種試驗，以及使用新型改良土壤的蛋白酶類、蟲草菌絲類的新資源材料試驗。

2021年10月，俄中“一帶一路”投資聯合會投資團隊赴園區(qū)考察調研，首次提出建設“一帶一路”種質資源庫新概念。2022年1月，投資團隊再赴園區(qū)實地考察，雙方就在園區(qū)建設“一帶一路”種質資源庫項目和“航天育種小鎮(zhèn)”，進行積極溝通協商。同期，“航天育種小鎮(zhèn)”項目策劃方案基本敲定。項目計劃引種大豆、茄子、黃瓜、水稻、豇豆、紫花生等航天作物品種和育種材料183個，僅大豆育種材料就有76份，為建設更高水平富強濱州貢獻園區(qū)種質科研力量。為激發(fā)科研人員“雙創(chuàng)”動能，園區(qū)組建聯合技術創(chuàng)新團隊，建立“1+1”農業(yè)科技項目工作機制。配備專業(yè)的農業(yè)科技人員參與航天育種研究，實現了園區(qū)自有科研能力的顯著提升。通過推廣航天育種小鎮(zhèn)概念，加快成果轉化進程，促進產學研用創(chuàng)新融合，加快完善航天育種全產業(yè)鏈結構布局。航天育種項目的實施，將有力助推提升濱州市育種效率，縮短育種時間，實現鹽堿地良種培育新突破，更好地滿足農村社會的農業(yè)生產需求，為保障糧食安全、延伸產業(yè)鏈條、增加農民收入發(fā)揮重要的推動作用。同時，充分運用園區(qū)“輻射南北、橫貫東西”的地理區(qū)位推廣優(yōu)勢，讓良種培育產業(yè)“走出去”，實現新的經濟創(chuàng)收增長點。

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“航天育種小鎮(zhèn)”項目計劃引種大豆、茄子、黃瓜、水稻、豇豆、紫花生等航天作物品種和育種材料183個，僅大豆育種材料就有76份，為建設更高水平富強濱州貢獻園區(qū)種質科研力量。

持續(xù)打造鹽堿地綜合發(fā)展“動能庫”

未來，園區(qū)繼續(xù)堅持以種業(yè)創(chuàng)新為引領，突出科技在農業(yè)生產中的重要作用，以促進帶動濱州環(huán)渤海地區(qū)鹽堿半鹽堿地糧食產能提升為己任，打造鹽堿地綜合發(fā)展“動能庫”。全力推動航天育種技術成果在鹽堿地落地生根、開花結果，為濱州農業(yè)產業(yè)“育繁推”全面發(fā)展提供創(chuàng)新解決方案。為濱州農業(yè)更高水平發(fā)展貢獻“園區(qū)力量”，形成鹽堿地農業(yè)科技示范和糧食產能提升的“濱州模式”，著力打造航天育種典范。

矢志創(chuàng)新，在種源關鍵核心技術突破上下功夫。種子是農業(yè)的“芯片”，是國家戰(zhàn)略性、基礎性的核心產業(yè)。要充分發(fā)揮航天育種性狀變異幅度大、變異頻率高、變異優(yōu)良性狀可遺傳、育成周期短的優(yōu)勢，加快培育新的突破性優(yōu)異品種，推動我國種業(yè)科技自立自強發(fā)展。

立足實際，在種業(yè)科技創(chuàng)新資源集聚上下功夫。從世界范圍看，種業(yè)的技術高度集成、資源高度集約、資本高度集中、人才高度聚集特征日趨明顯，打好種業(yè)翻身仗，關鍵在于不斷集聚核心技術、人才等要素，加快推動種業(yè)科技創(chuàng)新發(fā)展。

互促共贏，在發(fā)揮農業(yè)科技平臺作用上下功夫。充分發(fā)揮園區(qū)國家級農業(yè)科技創(chuàng)新平臺作用，與濱州農業(yè)發(fā)展和種業(yè)科技創(chuàng)新發(fā)展形成有效融合發(fā)展機制，加快推動種業(yè)科技創(chuàng)新和成果轉化，全力助推濱州市實施鄉(xiāng)村振興戰(zhàn)略。

在打造科研人才團隊方面，明確科研目標，按需引進、著力培養(yǎng)高端人才，穩(wěn)定中青年骨干隊伍，探索技術支撐人才培養(yǎng)模式，打造結構合理的科研梯隊；加強團隊文化建設，營造良好科研創(chuàng)新環(huán)境，為科研工作提供不竭動力。合理確定科研人員收入水平，暢通職業(yè)發(fā)展及職稱晉升通道，有力提高科研人員基本工資水平，切實提高科研人員待遇，為科研人員解決后顧之憂，提供潛心探索、扎根學術的良好氛圍。同時，加大科研經費支持，給予科研單位更多自主權，持續(xù)優(yōu)化科研經費管理體系，合理賦予科研人員經費支配權，加大科技成果轉化激勵機制。不斷完善相關制度，激發(fā)科研人員的創(chuàng)新活力。