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李家洋:“像设计工业品一样设计水稻品种”

来源:华西都市报 作者:李媛莉 编辑:李偲 2018-03-12 10:10:47
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全国人大代表、中国科学院院士李家洋。

  华西都市报-封面新闻记者

  李媛莉 北京摄影报道

  2018年1月,北京人民大会堂,中国科学院院士、中科院遗传与发育生物学研究所研究员李家洋代表团队,从中共中央总书记、国家主席、中央军委主席习近平手中接过了获奖证书。因“水稻高产优质性状形成的分子机理及品种设计”研究,李家洋领衔的攻坚团队荣获2017年度国家自然科学奖一等奖。

  3月,还是在北京人民大会堂,李家洋以十三届全国人大代表的身份聆听国务院总理李克强作政府工作报告,悉心记下他关心的“三农”发展大计。

  大米养育人类万余年。李家洋把智慧和恒心用在了水稻研究种植上。在坚决守护并牢牢把饭碗端在中国人自己手中的同时,包括李家洋在内的农业科学家,正带领粮食从高产走向优质。李家洋说,未来不仅要吃得饱,还要吃得好,“农作物也可以量身定制,像设计工业品一样设计水稻品种”。

  乡村振兴离不开科技

  华西都市报-封面新闻:目前“乡村振兴”是个热词,你怎么理解这一战略?

  李家洋:我们国家的发展历史从最早提出四个现代化起,就有农业现代化,到最近政府工作报告再强调,“我们要坚持走中国特色社会主义乡村振兴道路,加快实现农业农村现代化”,足以发现农业农村现代化的目标贯穿始终。如果乡村不能振兴起来的话,农业现代化是无从谈起的,也是做不好的。

  再有,我们现在提到的扶贫、脱贫,其实大的背景还是农村。因为农村存在不发达状况,经济难以独立,或者劳动生产力较低,缺乏人才,缺乏有特色、有价值有竞争力的产业等,导致其成为扶贫的主要对象和脱贫的难点。

  所以我觉得从这些角度来说,现在提出乡村振兴战略是极其重要与及时的,真正是“五位一体”发展格局中重大的思想进步。

  华西都市报-封面新闻:你认为“乡村振兴”战略的实施,需要解决哪些方面的问题?

  李家洋:乡村要振兴,涉及到各个方面,不仅是农业,比如科技也起到非常关键的作用。

  与城市相比,乡村拥有的是自然禀赋,这些可能成为特色产业的基础。无论是特色农产品还是旅游资源,都需要顶层设计,规划先行,以充分利用其自然的环境。做好规划需要科学技术的力量来参与,比如说养殖业能不能跟农业资源化利用结合起来,有效处理养鸡场、猪场的污染排放等。

  接下来,这些特色的东西如何在质量和效益方面实现增值,也需要科技支撑。比如说某个乡村的自然资源是茶叶,而这个茶叶的品质并不是高质量的,或者它可能不是有机绿色、无公害无污染的,那么它的价格就上不去;还有它的产量、病虫害防治和储存加工运输等,如果跟不上,其价值及效益也就不高或者没有了。这些都涉及到茶叶生产的良种良法品种,品种要不要优化,栽培管理要不要跟上,都是科技要解决的问题。

  另外,发挥农业的比较优势还需要机械化,这需要轻工业等支持,也与科技有关。

  华西都市报-封面新闻:乡村振兴涉及的各个方面,是否有关联性?

  李家洋:是的。以刚才说到的科技为例,要实现农业农村科技发展,有一个非常关键的因素就是需要人才,这也是乡村振兴必不可少的。这里所说的“人才”,有的可能是组织者、领导者,有的可能是家庭农场主、农民企业家等经营实体参与者,有的可能是科技方面的人才。

  乡村振兴战略还应该跟新型城镇化结合起来,这需要更高层面的规划。结合一个地方城市和农村的情况,要形成什么样的新型城镇,人员、交通、基础建设等就要进行统一综合的配置,形成美丽宜居的城镇和乡村和谐共生。比如,如果一个村镇周边没有规划好的卫生所,一点小病都需要跑到几十公里外去看,这也很难把乡村振兴起来。

  所以乡村振兴实际上是一个综合的系统性工程,绝不是某一点的问题,一定要把各个方面都结合起来,最后才有可能实现。

  农作物也可以量身定制

  华西都市报-封面新闻:之前你领衔的团队因为“水稻高产优质性状形成的分子机理及品种设计”研究,荣获2017年度国家自然科学奖一等奖。有人说,这个研究成果解决了稻米好看又好吃的问题,为稻米在“主食”之外增加了“营养品”身份,这个与你刚才提到的农产品品种优化,有什么关系?

  李家洋:我们做的研究是未来水稻种植的一个前景,不仅能够高产,而且优质营养,让人在吃饱的同时能够吃好,吃得安全、吃得绿色营养。

  水稻和其他农作物一样,其重要农艺性状都是由一些重要的基因来控制的,基因是控制产量、品质、抗逆性和特殊营养价值等各个方面的主要因素,当你了解这些控制基因的作用机理,事前进行设计,把不同的优异基因组合起来,就能得到你想要的品种,这就叫做分子设计育种,也是“定制化种植”的一种技术基础,能够像设计工业品一样设计水稻品种。

  当我们需要一些有特殊营养价值的作物,如高锌、高钙的大米,就可以事前设计育种。还可以在更高水平上“定制”,像大米的颜色、香味都可以自主选择。比如金色大米富含胡萝卜素,可转换为维生素A。产生“金色”的物质原来是在胡萝卜或者西红柿里大量产生的,不在稻米里产生。但是水稻里面本身有没有?有,它主要不在米粒里,主要在叶子里。那就能通过一些分子设计的思路,让它在米粒里大量产生,这样就能够有富含胡萝卜素的金色大米。

  不仅水稻,未来其他农作物,比如说小麦、玉米、油菜、大豆都可以经过这样的过程,实现量身定制。再举一个例子,有一种扁豆里的豆蛋白含毒性,必须煮很久才能把豆蛋白变性去毒。如果未来能找到产生这类豆蛋白的基因,把它去掉,种植出来的扁豆就可以安心食用了。

  华西都市报-封面新闻:现在定制化的种植技术达到哪一步了呢?

  李家洋:分子设计育种是未来的技术,正在努力推进中,有些根据大众需求定制的大米已经可以做到了,比如口感比较好、优质、长粒或香味的大米。在未来当我们把所有的性状与基因的关系都搞清楚了,就可以根据不同人的需求,把比较小众需求的东西生产出来,而且都能生产得非常好。

  我们是做水稻本身的基因研究,它不存在转基因的问题,基因本身就在水稻里面,只是对基因做一些选择和组合或改变,不涉及把别的基因给搬进来。

  华西都市报-封面新闻:水稻在保障我国粮食安全的重大战略需求中,有举足轻重的地位,目前个别地方的水稻产量进入了缓慢增长期,也存在产量和生育期的矛盾等,你怎么看待这个问题?

  李家洋:政府工作报告中强调的推进农业供给侧结构性改革,稳定和优化粮食生产等,正是瞄准这些问题,从顶层设计协调平衡。党的十九大报告也旗帜鲜明地指出,要确保国家粮食安全,把中国人的饭碗牢牢端在自己手中。这些都是值得期待的。

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