羅利軍：國(guó)之所需 科研所向

施勰赟

人物介紹

20余年來，他專注水稻遺傳資源保護(hù)，帶領(lǐng)團(tuán)隊(duì)走遍全球，在世界范圍內(nèi)首次提出水稻“藍(lán)色革命”理念，為保障我國(guó)糧食安全、促進(jìn)農(nóng)民增收、推動(dòng)農(nóng)業(yè)綠色可持續(xù)發(fā)展貢獻(xiàn)科技力量。9月19日上午，“光榮與力量——2023感動(dòng)上海年度人物”揭曉。上海市農(nóng)業(yè)生物基因中心首席科學(xué)家羅利軍研究員榮獲“2023感動(dòng)上海年度人物”。

2002年，為建設(shè)上海農(nóng)業(yè)基因庫(kù)，羅利軍帶領(lǐng)團(tuán)隊(duì)來到上海，成立上海市農(nóng)業(yè)生物基因中心。從那時(shí)起，他便與這座城市結(jié)下了深厚的緣分。

20余年來，他不僅專注水稻遺傳資源保護(hù)，帶領(lǐng)團(tuán)隊(duì)走遍全球，收集保存農(nóng)業(yè)生物種質(zhì)資源23萬余份，建立了我國(guó)水稻種質(zhì)資源保護(hù)與利用體系，使我國(guó)成為全球稻種資源保存量最多的國(guó)家；他還迎難而上，破解“稻水矛盾”，創(chuàng)新培育出兼顧節(jié)水抗旱、高產(chǎn)優(yōu)質(zhì)、節(jié)肥減碳的節(jié)水抗旱稻，在世界范圍內(nèi)首次提出水稻“藍(lán)色革命”理念，為保障我國(guó)糧食安全、促進(jìn)農(nóng)民增收、推動(dòng)農(nóng)業(yè)綠色可持續(xù)發(fā)展貢獻(xiàn)科技力量。

建立水稻種質(zhì)資源“方舟”

2020年11月，由羅利軍主持的“水稻遺傳資源的創(chuàng)制保護(hù)和研究利用”獲得國(guó)家科學(xué)技術(shù)進(jìn)步獎(jiǎng)一等獎(jiǎng)。這是中國(guó)農(nóng)業(yè)界時(shí)隔8年后，在國(guó)家科學(xué)技術(shù)進(jìn)步獎(jiǎng)的評(píng)選中再次獲得一等獎(jiǎng)。這一重磅獎(jiǎng)項(xiàng)也讓更多人意識(shí)到，上海農(nóng)業(yè)雖小，但科研力量不容小覷。

說起項(xiàng)目建設(shè)，不得不提20多年前，羅利軍離開中國(guó)水稻研究所初來上海的那段經(jīng)歷。

2000年，上海市設(shè)立重大專項(xiàng)啟動(dòng)“上海農(nóng)業(yè)基因庫(kù)”建設(shè)，時(shí)任上海市農(nóng)業(yè)科學(xué)院院長(zhǎng)潘迎捷作為代表，向在中國(guó)水稻研究所任職、從事水稻遺傳研究的羅利軍拋出“橄欖枝”。那時(shí)羅利軍已成為博士生導(dǎo)師、國(guó)家跨世紀(jì)百千萬人才工程第一層次人選，享受國(guó)務(wù)院特殊津貼。放棄國(guó)家級(jí)研究院的工作來到上海，換一個(gè)城市生活，不免讓羅利軍有些猶豫?！爱?dāng)時(shí)有篇報(bào)道，說上海農(nóng)業(yè)部門‘八顧茅廬，我被上海的誠(chéng)意打動(dòng)了?！闭嫘郧榈牧_利軍最終還是選擇了農(nóng)業(yè)比重并不高的上海。

“我覺得收集種質(zhì)資源，保護(hù)不是最終目的，收集的目的是更好地開發(fā)利用資源?！痹诹_利軍的建議下，原定“上海農(nóng)業(yè)生物基因庫(kù)”改名為“上海市農(nóng)業(yè)生物基因中心”，考慮到過去水稻種質(zhì)資源利用率低、品種遺傳基礎(chǔ)薄弱，品種存在高產(chǎn)與優(yōu)質(zhì)、高產(chǎn)與抗病、高產(chǎn)優(yōu)質(zhì)與抗逆性等優(yōu)良性狀難以兼顧的矛盾，他決心做好水稻遺傳資源的開發(fā)利用。

建設(shè)之初，基因中心專家不過4人，加上科研輔助人員，整個(gè)團(tuán)隊(duì)也僅有11人。他帶著團(tuán)隊(duì)，從細(xì)微處做起，系統(tǒng)地進(jìn)行水稻遺傳資源的收集保存、研究評(píng)價(jià)和創(chuàng)新利用，逐漸在種質(zhì)資源保護(hù)和利用平臺(tái)的構(gòu)建、重要種質(zhì)的創(chuàng)制與共享利用、重要性狀的基因發(fā)掘與遺傳剖析以及適應(yīng)不同生態(tài)條件的水稻新品種的培育上取得重要進(jìn)展。

在基因中心建設(shè)的低溫低濕庫(kù)內(nèi)可以看到，23萬余份農(nóng)業(yè)生物種質(zhì)資源經(jīng)過清洗、消毒、熏蒸等處理后，被封入錫箔袋，分門別類放置在保存架上。其中，僅水稻資源的儲(chǔ)存量就讓我國(guó)稻種資源的保存總量增加130%，成為全球保存量最多的國(guó)家。而由羅利軍牽頭構(gòu)建的水稻種質(zhì)資源保護(hù)與利用平臺(tái)，更是實(shí)現(xiàn)了水稻種質(zhì)資源從收集鑒定、種子處理、入庫(kù)貯存、安全監(jiān)測(cè)到分發(fā)利用的高效管理和安全保存。

羅利軍認(rèn)為優(yōu)異種質(zhì)資源應(yīng)實(shí)現(xiàn)全社會(huì)共享，從而提高資源的利用效率。開啟共享后，這些優(yōu)異資源廣泛應(yīng)用于我國(guó)水稻品種選育和基礎(chǔ)理論研究之中，資源共享利用超過9萬份次，育成327個(gè)新品種。其中，項(xiàng)目針對(duì)亞非國(guó)家生態(tài)條件選育了32個(gè)新品種，在生產(chǎn)中推廣，產(chǎn)生了重要的國(guó)際影響。

從0到1培育新稻種

早在20世紀(jì)90年代初，羅利軍就已帶領(lǐng)團(tuán)隊(duì)育成畝產(chǎn)過700公斤的“協(xié)優(yōu)413”，提前完成了“中國(guó)超級(jí)稻育種及栽培體系”一期畝產(chǎn)達(dá)700千克的目標(biāo)，但一份資料讓他改變了研究方向。

那是1998年，羅利軍在菲律賓的國(guó)際水稻研究所做訪問學(xué)者。在圖書館查閱資料時(shí)，羅利軍無意間翻閱到了一份國(guó)外經(jīng)濟(jì)學(xué)家的研究資料，里面的數(shù)據(jù)讓他震驚。報(bào)告里面寫道：農(nóng)業(yè)生產(chǎn)占全球70%以上的淡水消耗量，而水稻生產(chǎn)又占去了其中70%以上?！皟蓚€(gè)70%，那就是將近50%了。”他開始反思，自己在富水、足肥的試驗(yàn)環(huán)境下培育出的高產(chǎn)水稻，似乎與我國(guó)普遍缺水、優(yōu)劣不一的實(shí)際種植環(huán)境不匹配。

這些數(shù)據(jù)像達(dá)摩克利斯之劍一樣懸在羅利軍心中。聯(lián)想到自己10年前在廣西田林縣收集資源時(shí)見到的“刀耕火種”式的播種場(chǎng)景，那里的農(nóng)民在清明節(jié)前放火燒山，撒下稻種，不聞不問，秋天也能有收成。他把目光投向了一直沒有受到學(xué)界重視的旱稻。

然而，羅利軍卻在隨后的實(shí)踐過程中屢屢受挫：旱稻稈子高容易倒，不好種；雖然耗水量少卻產(chǎn)量低、口感差……

“水稻耗水大，旱稻產(chǎn)量低，稻水矛盾要如何破解？”帶著這樣的疑問，羅利軍決心重新出發(fā)，向著破解水稻優(yōu)質(zhì)高產(chǎn)與節(jié)水抗旱的矛盾邁進(jìn)。

此后十多年，這個(gè)盤桓在他心里的疑問隨著上海市農(nóng)業(yè)生物基因中心水稻種質(zhì)資源保護(hù)與利用平臺(tái)的建設(shè)推進(jìn)，逐漸找到了答案。

在廣泛研究比較各品種的耐旱性、避旱性及水分利用效率等指標(biāo)后，羅利軍帶領(lǐng)團(tuán)隊(duì)通過“水旱稻雜交育種”的方式，逐步在水稻科技進(jìn)步的基礎(chǔ)上，引進(jìn)旱稻的節(jié)水抗旱特性，創(chuàng)新提出發(fā)展“節(jié)水抗旱稻”的理念。通過聚合旱稻品種的抗旱性與水稻品種的高產(chǎn)優(yōu)質(zhì)特性，先后育成常規(guī)節(jié)水抗旱稻W(wǎng)DR48、滬旱61和首個(gè)BT型節(jié)水抗旱不育系滬旱2A及其雜交組合旱優(yōu)8號(hào)。2010年，羅利軍主持完成的成果“節(jié)水抗旱稻不育系、雜交組合選育和抗旱基因發(fā)掘”獲上海市技術(shù)發(fā)明獎(jiǎng)一等獎(jiǎng)。3年后，“水稻抗旱基因資源和節(jié)水抗旱稻的發(fā)現(xiàn)與創(chuàng)制”獲國(guó)家技術(shù)發(fā)明獎(jiǎng)二等獎(jiǎng)。

讓節(jié)水抗旱稻走向世界

節(jié)水抗旱稻既可以像水稻一樣在水田節(jié)水栽培，也可以像小麥一樣在旱地種植。在不降低產(chǎn)量和米質(zhì)的前提下，其生產(chǎn)過程可少灌水53.3%，少施化肥47.7%，且大幅減少農(nóng)業(yè)面源污染，其中，總氮和總磷的排放分別減少69.0%和36.6%，農(nóng)藥減少80%以上，對(duì)環(huán)境十分友好。

此外，旱種旱管省卻的“水淹”環(huán)節(jié)不僅能夠減少面源污染，還可減少碳排放。上海市農(nóng)科院生態(tài)研究團(tuán)隊(duì)在安徽省7個(gè)縣專門對(duì)節(jié)水抗旱稻與普通水稻生產(chǎn)過程中的稻田碳排放進(jìn)行了連續(xù)3年的對(duì)比研究，發(fā)現(xiàn)節(jié)水抗旱稻能減少碳排放90%左右。

與此同時(shí)，節(jié)水抗旱稻的抗逆性也在極端天氣增多的大背景下受到關(guān)注。羅利軍團(tuán)隊(duì)在田間發(fā)現(xiàn)節(jié)水抗旱稻的根系較傳統(tǒng)水稻更發(fā)達(dá)，吸水、蓄水能力更強(qiáng)，且干旱時(shí)其葉片有自我調(diào)節(jié)功能，氣孔會(huì)隨著環(huán)境變化閉合，在逆境中求生存，減少水分流失。

在羅利軍眼里，節(jié)水抗旱稻擁有十分“聰明”的基因。2020年10月，在安徽阜南縣王家壩地區(qū)，洪水中淹水15天、沒頂10天后的節(jié)水抗旱稻“旱優(yōu)73”根部重新分蘗長(zhǎng)出新的稻稈，抽出稻穗，畝產(chǎn)量仍有373千克，被當(dāng)?shù)匕傩占?dòng)地稱為“稻堅(jiān)強(qiáng)”。

然而，受傳統(tǒng)耕作習(xí)慣影響，節(jié)水抗旱稻在推廣初期還是受到了不少阻礙，農(nóng)戶普遍對(duì)這一顛覆性的生產(chǎn)方式接受度不高，認(rèn)為“水稻水稻，沒有水怎么能叫稻？”最需要打破的，便是傳統(tǒng)農(nóng)民對(duì)栽培稻種植模式的固有思維。

沒有農(nóng)戶愿意嘗試，羅利軍便親自帶著團(tuán)隊(duì)走入村鎮(zhèn)，通過在鄉(xiāng)村設(shè)置示范點(diǎn)種植的方式，以點(diǎn)帶面，讓農(nóng)戶近距離感受節(jié)水抗旱稻的生產(chǎn)優(yōu)勢(shì)及其帶來的經(jīng)濟(jì)效益?？紤]到上海消費(fèi)群體喜愛嘗鮮的特點(diǎn)，羅利軍將選育目標(biāo)瞄準(zhǔn)兼具生育期短、品質(zhì)優(yōu)、產(chǎn)量穩(wěn)定、節(jié)水抗旱特性的新品種。經(jīng)過7年努力，成功讓上海消費(fèi)者提前一個(gè)月便品嘗到了口感好、品質(zhì)佳的地產(chǎn)新大米，并逐年改良品種，讓稻米口感越來越好。

如今，在羅利軍與團(tuán)隊(duì)的不懈努力下，節(jié)水抗旱稻不僅在我國(guó)廣泛種植，還走出了國(guó)門，在“一帶一路”國(guó)家示范種植。據(jù)統(tǒng)計(jì)，節(jié)水抗旱稻在我國(guó)、東南亞、南亞及非洲等地區(qū)已累計(jì)種植2000余萬畝，影響廣泛，經(jīng)濟(jì)效益、社會(huì)效益、生態(tài)效益突出。

今年年初，為了在全產(chǎn)業(yè)鏈發(fā)展節(jié)水抗旱稻，推進(jìn)節(jié)水抗旱稻品種選育、新品種試驗(yàn)示范及配套技術(shù)集成熟化和推廣應(yīng)用，羅利軍牽頭成立了全國(guó)節(jié)水抗旱稻全產(chǎn)業(yè)鏈創(chuàng)新聯(lián)盟，圍繞種源創(chuàng)新、技術(shù)創(chuàng)新、模式創(chuàng)新、產(chǎn)品創(chuàng)新和價(jià)值創(chuàng)新等方面進(jìn)行布局，打造集綠色種植、稻谷收儲(chǔ)、稻米加工、市場(chǎng)營(yíng)銷、碳交易于一體的節(jié)水抗旱稻產(chǎn)業(yè)鏈。（據(jù)《東方城鄉(xiāng)報(bào)》）