農(nóng)業(yè)科學(xué)家為實(shí)現(xiàn)農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化貢獻(xiàn)力量（講述·弘揚(yáng)科學(xué)家精神（特別策劃））
青紗帳里，玉米行行挺拔；汪汪水田，晚稻株株青綠……國家統(tǒng)計(jì)局?jǐn)?shù)據(jù)顯示：2022年全國夏糧總產(chǎn)量2948億斤，比上年增加28.7億斤，增長1.0%。這離不開廣大農(nóng)業(yè)科學(xué)家的持續(xù)努力。長期以來，廣大農(nóng)業(yè)科學(xué)家圍繞農(nóng)業(yè)農(nóng)村發(fā)展，把論文寫在大地上、把成果送進(jìn)億萬農(nóng)民家，為實(shí)現(xiàn)農(nóng)業(yè)穩(wěn)產(chǎn)增產(chǎn)、促進(jìn)農(nóng)民持續(xù)增收、打贏脫貧攻堅(jiān)戰(zhàn)和推動鄉(xiāng)村振興作出重要貢獻(xiàn)。本版推出特別策劃，為您講述三位農(nóng)業(yè)科學(xué)家的故事。
——編 者
中國科學(xué)院院士李家洋幾十年如一日培育高產(chǎn)優(yōu)質(zhì)水稻品種——
一個(gè)個(gè)新品種從實(shí)驗(yàn)室來到田野
本報(bào)記者 王 浩
在浙江富陽的稻田里，卷著褲腿彎著腰，查看禾苗長勢，汗水浸透襯衫；在海南南繁基地，頂著烈日炙烤，悉心觀察水稻穗數(shù)……從試驗(yàn)田到實(shí)驗(yàn)室，中科院院士、中國科學(xué)院遺傳與發(fā)育生物學(xué)研究所研究員李家洋（見圖①，中，中國科學(xué)院供圖）幾十年如一日，躬耕田野，只為育出一粒粒好種子。一項(xiàng)項(xiàng)科研成果，落入田間，生根發(fā)芽，造福農(nóng)民。
李家洋先后在國際主流學(xué)術(shù)刊物上發(fā)表論文130多篇，帶領(lǐng)研究團(tuán)隊(duì)在稻米品質(zhì)形成機(jī)理、水稻分子育種領(lǐng)域取得一系列具有國際影響力的研究成果，先后4次入選中國科學(xué)十大進(jìn)展。
讓稻香飄滿廣袤田野，是水稻育種家的夢想。為了培育出高產(chǎn)優(yōu)質(zhì)品種，李家洋一直在努力！
從矮稈水稻品種選育推廣到雜交水稻技術(shù)突破，我國水稻產(chǎn)量不斷提高。如今，告別了“吃不飽”的舊煩惱，又遇上了“吃得好”的新需求，李家洋繼續(xù)向水稻育種的新高峰攀登……
如何找到高產(chǎn)又優(yōu)質(zhì)的水稻？“育種就像是搭積木，找準(zhǔn)積木塊，才能更快更好地搭建出理想模型。”李家洋說。
基因就是一個(gè)個(gè)關(guān)鍵的積木塊。李家洋團(tuán)隊(duì)從微觀世界中，尋找決定水稻產(chǎn)量和品質(zhì)的關(guān)鍵基因。“我們發(fā)現(xiàn)了與水稻的分蘗角度、秸稈粗細(xì)等重要性狀密切相關(guān)的關(guān)鍵基因，將其導(dǎo)入水稻主栽品種中，就能重塑水稻株型性狀，培育出株高適中、穗大粒多的新品種。”李家洋說。
一把“金鑰匙”打開一片新天地。“比如，水稻膠稠度、直鏈淀粉含量和糊化溫度是衡量水稻好不好吃的指標(biāo)，我們通過基因關(guān)聯(lián)研究，確定了多個(gè)水稻淀粉合成途徑的關(guān)鍵基因。”李家洋說。
探索之路并不平坦。數(shù)據(jù)不理想，結(jié)果不滿意，時(shí)常有之。等到好不容易有了結(jié)論，卻發(fā)現(xiàn)同行已搶先一步發(fā)表。看著同行精心撰寫的論文，大家伙心里很不是滋味兒，“咬牙堅(jiān)持，從頭再來，努力走得更快些。”一次次挫折反而激發(fā)了李家洋的斗志……
辛勤的汗水換來沉甸甸的收獲。從影響水稻莖稈機(jī)械強(qiáng)度，到分蘗角度，再到稻穗大小，一個(gè)個(gè)影響水稻性狀的關(guān)鍵基因被李家洋找到，一系列成果奠定了我國水稻功能研究的重要基礎(chǔ)。
有了基因，關(guān)鍵要“搭建”。分子設(shè)計(jì)育種，是李家洋團(tuán)隊(duì)攀登的又一座高峰。“‘特青’水稻品種產(chǎn)量高，但綜合品質(zhì)差，可以當(dāng)受體。‘93—11’的外觀品質(zhì)優(yōu)異，可以當(dāng)供體。我們對與產(chǎn)量、外觀品質(zhì)、蒸煮食味品質(zhì)等相關(guān)的28個(gè)目標(biāo)基因優(yōu)化組合，利用雜交、回交與分子標(biāo)記定向選擇等技術(shù)，將優(yōu)質(zhì)目標(biāo)基因聚合到受體材料，實(shí)現(xiàn)優(yōu)與優(yōu)的組合。”李家洋說。
科研過程中，李家洋尋找著最佳方案。“‘分子設(shè)計(jì)育種’較之于傳統(tǒng)育種，更加高效精準(zhǔn)。”李家洋娓娓道來，團(tuán)隊(duì)首創(chuàng)全新基因分型算法，構(gòu)建出高密度水稻單倍體型圖譜，率先提出并建立高效精準(zhǔn)的分子設(shè)計(jì)育種體系，為解決水稻產(chǎn)量與品質(zhì)互相制約的難題提供了有效策略。
一個(gè)個(gè)新品種從實(shí)驗(yàn)室來到田野，為端穩(wěn)“中國飯碗”貢獻(xiàn)力量。李家洋團(tuán)隊(duì)培育的“嘉優(yōu)中科1號”連續(xù)多年萬畝示范平均產(chǎn)量比普通品種增產(chǎn)20%以上，適合機(jī)械化或直播等栽培方式。
對李家洋來說，每一次人生選擇都源自內(nèi)心深處的“三農(nóng)”情結(jié)。
安徽省肥西縣是李家洋的家鄉(xiāng)，稻香和農(nóng)活伴隨著他成長。“小時(shí)候，村里的水稻長到半人高的時(shí)候，很容易倒伏。后來，老鄉(xiāng)們換了新品種，稻株變矮了，倒伏少了，產(chǎn)量增加了。”科技的力量，讓李家洋印象深刻，“當(dāng)時(shí)，我就立志成為一名農(nóng)業(yè)科學(xué)家。”
此后的歲月，李家洋當(dāng)過農(nóng)民、民辦教師、建筑工人。但日子再苦，他始終沒有忘記心中的理想，“白天抬水泥，晚上挑燈看書。”李家洋回憶說。
1977年，李家洋成為恢復(fù)高考后首批大學(xué)生中的一員，來到安徽農(nóng)學(xué)院（現(xiàn)安徽農(nóng)業(yè)大學(xué)）林學(xué)系，開始了他的求學(xué)之路。后來到美國留學(xué)，他一直聚焦分子遺傳學(xué)研究，以擬南芥為研究對象，取得了一系列重要研究成果。
“求學(xué)路上，我也有機(jī)會轉(zhuǎn)入其它領(lǐng)域，但我還是堅(jiān)持做植物研究。”李家洋說，“我國是人口大國、農(nóng)業(yè)大國，植物研究對我而言更有吸引力、更有價(jià)值。”
1994年，李家洋回國，在30多平方米的舊實(shí)驗(yàn)室里，開始了艱苦創(chuàng)業(yè)的歷程。他決定離開熟悉的領(lǐng)域，在競爭激烈的水稻研究賽道上起跑。
“擬南芥是雙子葉植物，水稻是單子葉植物，雖說兩者基礎(chǔ)原理相通，但具體到遺傳發(fā)育上，天差地別。”李家洋說，團(tuán)隊(duì)致力于水稻分子品種設(shè)計(jì)，攻克了一個(gè)又一個(gè)難題，取得了眾多原創(chuàng)性成果。
“我相信，只要不斷努力、埋頭苦干，我們的科學(xué)研究就能如同一粒粒種子，破土發(fā)芽，拔節(jié)生長，終將孕育豐碩果實(shí)，為糧食安全和農(nóng)民富裕作出貢獻(xiàn)。”李家洋說。
中國工程院院士唐華俊主持建立全國首個(gè)農(nóng)作物遙感監(jiān)測系統(tǒng)——
當(dāng)好土地體檢員為智慧農(nóng)業(yè)賦能
本報(bào)記者 常 欽
都說“干一行、愛一行”，中國工程院院士唐華俊（見圖②，右，楊鵬攝）的確是這句話的踐行者。懷揣對土地的熱愛，唐華俊在農(nóng)業(yè)土地資源領(lǐng)域一干就是40年。他開拓了農(nóng)作物空間格局研究新領(lǐng)域，主持建立了全國首個(gè)農(nóng)作物遙感監(jiān)測系統(tǒng)，從2002年至今依然在糧食生產(chǎn)、防災(zāi)減災(zāi)等方面發(fā)揮著重要作用。
“我從小家庭貧困，缺衣少糧的日子歷歷在目。最大的心愿，就是讓家鄉(xiāng)的鄉(xiāng)親們能吃上飽飯。”唐華俊回憶說。
唐華俊出生于四川省閬中市的一個(gè)貧困山村，當(dāng)?shù)馗厣佟！爱?dāng)時(shí)家里孩子多、收入少，吃飯穿衣都是大問題；10歲前幾乎都是光著腳，榆樹皮和米糠混合成餅是我們的家常便飯。”唐華俊說。
他決心靠雙手改變農(nóng)村落后面貌！曾因貧困幾次輟學(xué)，但信念支撐著唐華俊一路堅(jiān)持。1978年，他考入西南農(nóng)學(xué)院，“從家里背著一床破被去學(xué)校報(bào)到”。
1982年，他畢業(yè)后被分配到中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院工作，從承擔(dān)課題的子任務(wù)到獨(dú)立完成方案設(shè)計(jì)、任務(wù)實(shí)施、成果總結(jié)等，唐華俊很快成為業(yè)務(wù)骨干。
“耕好農(nóng)業(yè)‘大田’不是一件容易事。”當(dāng)時(shí)歐洲農(nóng)業(yè)遙感技術(shù)取得重大突破，正廣泛推動數(shù)字農(nóng)業(yè)、精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)普及應(yīng)用。唐華俊萌生了出國深造的想法：“農(nóng)業(yè)科技進(jìn)步，要深耕一畝三分地，還要會打開眼界看世界。”
機(jī)會總是留給有準(zhǔn)備的人。1985年，唐華俊赴比利時(shí)根特大學(xué)攻讀碩士學(xué)位。“我選擇了農(nóng)業(yè)土地資源專業(yè)。”唐華俊說，“在外求學(xué)，回到祖國服務(wù)‘三農(nóng)’的心始終熾熱。”
那時(shí)，導(dǎo)師希望唐華俊留在國外從事科研工作，對此，唐華俊說：“沒什么好猶豫的，作為農(nóng)民的兒子，我要為中國的農(nóng)民做事、為中國的農(nóng)業(yè)發(fā)展做事，這個(gè)想法從來都沒有變過。”唐華俊毅然選擇回國。
有人問唐華俊，當(dāng)時(shí)國內(nèi)條件比較差，有沒有后悔？“從來沒有！相反，我很欣慰自己回來了。回到培養(yǎng)自己的中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院，學(xué)以致用，是一件多么幸福的事啊。”唐華俊回答。
唐華俊說，國內(nèi)農(nóng)業(yè)遙感起步較晚，從立項(xiàng)找經(jīng)費(fèi)到購置儀器調(diào)設(shè)備，再到帶隊(duì)伍做研究等，“一切都是新的，一切都充滿希望”。
回國后，唐華俊一直從事農(nóng)業(yè)土地資源遙感研究，圍繞土地適應(yīng)性評價(jià)、耕地承載力評估、土地利用、土地覆蓋變化等開展科研工作。“咱就是土地體檢員，時(shí)刻關(guān)注著土地健康。”唐華俊介紹，遙感技術(shù)除了監(jiān)測土地資源的數(shù)量、空間分布及其變化態(tài)勢，還要監(jiān)測土地資源的質(zhì)量和利用狀況。
剛起步時(shí)，唐華俊和同事們陷入了國內(nèi)農(nóng)業(yè)遙感信息源稀缺的困境。那時(shí)，農(nóng)業(yè)領(lǐng)域沒有衛(wèi)星數(shù)據(jù)接收站，遙感數(shù)據(jù)難以獲取。“必須為農(nóng)業(yè)生產(chǎn)裝上‘天眼’！”唐華俊多方努力，牽頭建立了農(nóng)業(yè)領(lǐng)域國內(nèi)首套氣象衛(wèi)星接收系統(tǒng)。
系統(tǒng)由室外室內(nèi)兩部分組成。唐華俊指著閃爍的信號燈說，室外部分負(fù)責(zé)跟蹤捕捉衛(wèi)星軌道和過境信息，衛(wèi)星進(jìn)入接收范圍就會啟動接收。數(shù)據(jù)傳輸?shù)绞覂?nèi)處理系統(tǒng)，對數(shù)據(jù)進(jìn)行預(yù)處理和存儲，為農(nóng)作物遙感科研發(fā)展提供穩(wěn)定的信息源。
磨刀不誤砍柴工。唐華俊組織國內(nèi)10多家單位協(xié)同開展持續(xù)攻關(guān)，經(jīng)過多年潛心研究，突破多源遙感作物信息獲取、農(nóng)作物和農(nóng)田環(huán)境參數(shù)遙感反演等關(guān)鍵技術(shù)，創(chuàng)建了國內(nèi)首個(gè)適用于全國及區(qū)域尺度的國家級農(nóng)作物遙感監(jiān)測工程化運(yùn)行系統(tǒng)。系統(tǒng)為農(nóng)業(yè)主管部門和各地及時(shí)掌握農(nóng)作物生產(chǎn)情況、調(diào)整產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)提供重要支撐。
“經(jīng)過努力，一大批研究成果從實(shí)驗(yàn)室走進(jìn)田間地頭。”唐華俊說，山東冬小麥監(jiān)測結(jié)果用于指導(dǎo)該省冬小麥種植補(bǔ)貼，廣西監(jiān)測結(jié)果應(yīng)用于指導(dǎo)災(zāi)損補(bǔ)償發(fā)放……遙感監(jiān)測系統(tǒng)廣泛應(yīng)用于31個(gè)省份。2012年，“主要農(nóng)作物遙感監(jiān)測關(guān)鍵技術(shù)研究及業(yè)務(wù)化應(yīng)用”獲得國家科技進(jìn)步二等獎。
防災(zāi)減災(zāi)也是農(nóng)業(yè)“天眼”的重要功能。及時(shí)、準(zhǔn)確獲取多尺度的農(nóng)業(yè)旱澇災(zāi)害信息是農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的迫切需求。“防災(zāi)減災(zāi)就是增產(chǎn)增收，農(nóng)業(yè)科研義不容辭。”為了攻克難題，唐華俊帶領(lǐng)團(tuán)隊(duì)開展系統(tǒng)研究，突破旱澇災(zāi)害信息快速獲取、災(zāi)情動態(tài)解析、災(zāi)損定量評估等技術(shù)瓶頸，研發(fā)出精度高、尺度大、周期短的農(nóng)業(yè)旱澇災(zāi)害遙感監(jiān)測技術(shù)，達(dá)到國際先進(jìn)水平，目前該技術(shù)已經(jīng)在15個(gè)省份落地應(yīng)用。2014年，“農(nóng)業(yè)旱澇災(zāi)害遙感監(jiān)測技術(shù)”獲得國家科技進(jìn)步二等獎。
如今，現(xiàn)代農(nóng)業(yè)加快發(fā)展，科技給農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化插上了翅膀，必須大力推進(jìn)農(nóng)業(yè)機(jī)械化、智能化。唐華俊敏銳捕捉到了新課題：“數(shù)據(jù)成了新農(nóng)資，科技成了新農(nóng)具，智慧農(nóng)業(yè)前景大好。”
面對新課題，唐華俊堅(jiān)守在科研一線。“我有個(gè)心愿——讓天空地一體化的遙感技術(shù)為智慧農(nóng)業(yè)賦能，讓農(nóng)業(yè)成為有奔頭的產(chǎn)業(yè)，讓更多鄉(xiāng)親種地有賺頭。”
中國工程院院士張福鎖創(chuàng)建綠色增產(chǎn)增效技術(shù)體系——
一心推動農(nóng)業(yè)科技走進(jìn)田間地頭
本報(bào)記者 李曉晴
“目標(biāo)是將農(nóng)田氮磷排放減少30%—50%，入湖負(fù)荷減少10%—20%，農(nóng)田畝產(chǎn)值每年每畝超過1萬元。”近日，中國工程院院士、國家現(xiàn)代農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)技術(shù)體系綠色低碳共性技術(shù)創(chuàng)新團(tuán)隊(duì)首席專家、中國農(nóng)業(yè)大學(xué)教授張福鎖（見圖③，右一，國家農(nóng)業(yè)綠色發(fā)展研究院供圖）帶領(lǐng)團(tuán)隊(duì)在云南省大理白族自治州洱海流域，圍繞“面源污染解析與防控”“高值作物系統(tǒng)構(gòu)建與優(yōu)化”等六大方面開展攻關(guān)……
自今年2月洱海流域農(nóng)業(yè)綠色發(fā)展研究院正式成立以來，張福鎖已經(jīng)在大理市灣橋鎮(zhèn)古生村工作生活130多天。
作為一名農(nóng)業(yè)科學(xué)家，張福鎖始終心系國家，心系農(nóng)業(yè)，心系農(nóng)民。
出生于陜西鳳翔的張福鎖經(jīng)常這樣說：“我是一名老師，也是一個(gè)農(nóng)民。我生長在農(nóng)村，干過農(nóng)活，對農(nóng)民的辛苦有著真切體會，對農(nóng)業(yè)一直懷有這樣的情結(jié)：到農(nóng)村去、到生產(chǎn)實(shí)踐中去，解決生產(chǎn)中的問題，為農(nóng)業(yè)的增產(chǎn)增收做出自己的貢獻(xiàn)。”
在30多年的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)科學(xué)研究中，張福鎖始終堅(jiān)持在一線從事植物營養(yǎng)學(xué)理論與技術(shù)創(chuàng)新，突破作物高產(chǎn)與環(huán)境保護(hù)的協(xié)同難題，創(chuàng)建綠色增產(chǎn)增效技術(shù)體系，助力農(nóng)業(yè)綠色轉(zhuǎn)型。
1985年，張福鎖走出國門到國外學(xué)習(xí)，師從世界聞名的植物營養(yǎng)學(xué)家。那里的生活、學(xué)習(xí)和工作條件雖然誘人，但張福鎖卻沒有產(chǎn)生留在國外的想法。他說：“出國是想了解國外的發(fā)展情況，在國外多學(xué)東西，回來好報(bào)效祖國。”
上世紀(jì)90年代以來，中國化肥用量快速增加，依靠改土施肥等傳統(tǒng)思路解決不了既要增產(chǎn)又要環(huán)保的問題，必須創(chuàng)新理論和技術(shù)。
回國后，張福鎖把一句“沒有努力，就沒有成就”的座右銘貼在辦公桌旁，一頭扎進(jìn)了科研……張福鎖帶領(lǐng)團(tuán)隊(duì)克服一個(gè)又一個(gè)困難，贏得了一個(gè)又一個(gè)科學(xué)發(fā)現(xiàn)。張福鎖團(tuán)隊(duì)先后發(fā)現(xiàn)小麥缺鋅分泌的植物鐵載體類根分泌物，改變了國際植物營養(yǎng)界過去公認(rèn)的“缺鐵專一性反應(yīng)機(jī)理”的觀點(diǎn)；證明了鐵載體化合物對根際微量元素活化能力的非專一性；在國際上首次闡釋了花生和玉米間作改善花生鐵營養(yǎng)狀況的現(xiàn)象和機(jī)理，并把這一成果運(yùn)用于我國傳統(tǒng)的間套作生產(chǎn)體系中……
30年來，張福鎖榮獲國家自然科學(xué)獎二等獎、國家科技進(jìn)步獎二等獎、國家級教學(xué)成果獎二等獎、農(nóng)業(yè)農(nóng)村部“中華農(nóng)業(yè)英才獎”等獎項(xiàng)。
科學(xué)報(bào)國一直是張福鎖的努力方向。如今，由他牽頭創(chuàng)立的“科技小院”遍布祖國大江南北……
去年4月，刺梨開花前，貴州省畢節(jié)市七星關(guān)區(qū)撒拉溪鎮(zhèn)龍鳳村刺梨基地里，多了幾位大學(xué)生，他們每天騎著三輪車穿梭于鄉(xiāng)間。當(dāng)?shù)卮甯刹拷榻B：“這是中國農(nóng)業(yè)大學(xué)的‘科技小院’項(xiàng)目，師生到村里和村民同吃、同住、同勞動，針對當(dāng)?shù)禺a(chǎn)業(yè)的關(guān)鍵問題，開展技術(shù)攻關(guān)與集成創(chuàng)新。”
位于龍鳳村的“科技小院”是中國農(nóng)業(yè)大學(xué)在貴州成立的第一個(gè)“科技小院”。目前，31個(gè)省份已建起480個(gè)“科技小院”，示范面積1142萬畝，培訓(xùn)農(nóng)民28萬多人次。
2009年，張福鎖和中國農(nóng)業(yè)大學(xué)的同事們在河北曲周縣創(chuàng)建了第一個(gè)“科技小院”。2009年至今，張福鎖帶領(lǐng)團(tuán)隊(duì)師生每年200多天扎根農(nóng)村，在生產(chǎn)一線開展科技創(chuàng)新、社會服務(wù)和人才培養(yǎng)，科技人員與農(nóng)民一起搞創(chuàng)新，直接把科技成果送到田間地頭，為作物高產(chǎn)高效和農(nóng)民增收致富做出了突出貢獻(xiàn)。
“耕地是糧食生產(chǎn)的命根子。”由此，張福鎖提出“第三次全國土壤普查”建議，為我國中低產(chǎn)田產(chǎn)能提升、糧食安全和生態(tài)保護(hù)提供決策依據(jù)。去年4月，深諳耕地重要性的張福鎖聯(lián)合中國工程院多名院士建議盡快開展全國耕地質(zhì)量普查。《國務(wù)院關(guān)于開展第三次全國土壤普查的通知》指出，決定自2022年起開展第三次全國土壤普查。這項(xiàng)工作將促進(jìn)中長期土壤健康與可持續(xù)發(fā)展，推動農(nóng)業(yè)綠色轉(zhuǎn)型，為健康中國建設(shè)提供依據(jù)。
創(chuàng)建農(nóng)業(yè)綠色發(fā)展交叉學(xué)科，突破綠色發(fā)展關(guān)鍵技術(shù)，推動農(nóng)業(yè)綠色發(fā)展落地。張福鎖帶領(lǐng)團(tuán)隊(duì)創(chuàng)新農(nóng)業(yè)綠色發(fā)展多目標(biāo)協(xié)同研究方法，系統(tǒng)揭示了我國化肥的增產(chǎn)和環(huán)境效應(yīng)，為養(yǎng)分管理由單一增產(chǎn)目標(biāo)向高產(chǎn)高效綠色可持續(xù)發(fā)展多目標(biāo)協(xié)同轉(zhuǎn)型提供了依據(jù)和支撐。
推動農(nóng)業(yè)科技走進(jìn)田間地頭，為農(nóng)業(yè)高質(zhì)量發(fā)展插上翅膀。在過去10年里，張福鎖團(tuán)隊(duì)以“科教專家網(wǎng)絡(luò)、政府推廣網(wǎng)絡(luò)、校企合作網(wǎng)絡(luò)”為平臺，組織1152名研究人員、6.5萬名農(nóng)業(yè)推廣人員對接452個(gè)縣2090萬農(nóng)民參與綠色增產(chǎn)技術(shù)模式推廣應(yīng)用，累計(jì)推廣3770萬公頃土地，減少氮肥用量120萬噸。