[中國高新技術產業導報]?基礎研究是高水平農業科技自立自強之基
解決一批制約產業關鍵技術發展的重大科學問題,創新一批解決堵點問題的前沿技術。到2030年,中國農業科學院農業基礎研究整體水平進一步提升,若干重點領域進入世界先進行列。
這是9月20日在中國農業科學院基礎研究工作會議上,中國農業科學院發布的《中國農業科學院加強基礎研究工作的實施意見》提出的發展目標。
農業農村部黨組成員、中國農業科學院院長吳孔明表示,基礎研究是科技創新的源泉,是推進國家高水平科技自立自強的必然要求,中國農業科學院作為農業科技領域的國家戰略科技力量,要深刻認識基礎研究工作的重要性和緊迫性,進一步強化職責使命,推動建立有組織的基礎研究體系,把黨中央關于基礎研究的戰略部署落到實處。
農業基礎研究重心在
應用基礎研究
《實施意見》提出,統籌開展中國農業科學院基礎研究的整體布局,打造學科、任務、人才、平臺和生態五大體系,以學科體系為框架,以任務體系為抓手,以人才體系為動能,以平臺體系和生態體系為支撐,形成有組織的農業基礎研究體系。
以構建基礎研究學科體系為例,《實施意見》提出,培育新興交叉學科生長點,強化基礎學科對農業應用基礎研究的引領作用。構建完善以“基礎理論為源頭,前沿技術為核心,學科交叉為手段,長期觀測為保障”的農業基礎研究學科體系。培強傳統優勢學科,補齊短板弱項,推動與數學、化學、信息、材料等學科的交叉融合,前瞻部署跨學科研究。
“加強基礎研究是發展新質生產力,推動建設農業強國的關鍵保障。” 吳孔明表示,黨的十八大以來,在國家強化基礎研究的戰略背景和一系列戰略性舉措下,中國農業科學院強化科技創新工程的持續穩定支持,與承擔國家科技計劃基礎研究項目有效銜接,基本形成了基礎研究人才梯隊和支撐平臺,高水平論文發表數量逐年增加,并催生出一系列重大原創性科研成果,基礎研究領域自主創新能力顯著提升。
“基礎研究整體能力水平和產出已實現較大幅度提升,但依然存在短板弱項。” 吳孔明表示,比如原始創新能力與世界一流水平仍存在差距,位居國際前沿的高水平團隊和領軍人才比較匱乏,基礎研究的資源投入總量有待提升,基礎研究生態尚需完善。
“強化基礎研究頂層設計和前瞻布局,需明確3個內涵。” 吳孔明表示,要明確農業基礎研究重心在于應用基礎研究,要明確基礎性長期性工作是農業基礎研究的基礎,要明確前沿技術也是農業基礎研究重要的一部分。
農業農村部科學技術司副司長、一級巡視員蔣丹平表示,基礎研究工作是一項系統性工程,要把握好基礎研究的定位與分類,處理好共性與個性的關系;要把握好基礎研究的戰略需求和產出應用導向,處理好自由探索和有組織科研的關系;要把握好基礎研究的科學規律和科學家精神,處理好甘坐冷板凳和高水平保障的關系,以高質量創新,支撐高水平農業科技自立自強。
聚焦世界級難題
前沿創新持續涌現
9月20日,在中國農業科學院深圳農業基因組研究所深圳種植基地的一個大棚內,基因組所研究員程旭正在研究“優薯1號”馬鈴薯種子的播種方式。
“種植一畝地馬鈴薯大約需要200千克種薯,如果用馬鈴薯雜交種子種植只需要約2克。” 程旭告訴記者。
“優薯1號”是中國科學院院士黃三文團隊利用全基因組設計育種技術培育出的第一個概念性品種,富含干物質和類胡蘿卜素,淀粉和蛋白質含量較高,肉質呈橘黃色,口感松軟,適合蒸烤食用。
如何將塊莖繁殖的四倍體馬鈴薯變革為種子繁殖的二倍體雜交馬鈴薯,是馬鈴薯產業的世界性難題,也是種業創新“皇冠上的明珠”。
由于傳統栽培馬鈴薯是同源四倍體,基因組復雜,導致育種進程十分緩慢。此外,薯塊無性繁殖還面臨繁殖系數低、儲運成本高、易攜帶病蟲害等問題。
為解決上述難題,黃三文團隊聯合國內外優勢單位發起了“優薯計劃”,旨在用二倍體馬鈴薯替代四倍體、用種子繁殖替代薯塊繁殖、用基因組學和合成生物學指導馬鈴薯雜交育種,徹底變革馬鈴薯的育種繁殖方式。
“目前,第一代二倍體雜交種‘優薯1號’在南方冬作區的產量已經達到了四倍體主栽品種產量的60%左右,且品質性狀優良、穩定。”基因組所研究員張春芝告訴記者,未來將聚焦于抗病性提升、光周期適應性拓寬以及產業化全面推廣,最終為消費者帶來更加豐富多樣、品質卓越的馬鈴薯新品種。
基因組所的閆建斌團隊則領銜破解紫杉醇生物合成的世界級難題。
閆建斌帶領團隊通過扎實的基礎研究鑒定了紫杉醇生物合成途徑中最具挑戰性的關鍵酶,實現了紫杉醇關鍵生產原料的異源生物合成,從而解決了打通紫杉醇生物合成途徑這一世界難題。其研究成果既是“0到1”的重大理論突破,又為抗癌藥物紫杉醇的高效生產奠定了堅實基礎,具有重大應用前景,成為醫藥農業未來發展的范例。
作為中國農業科學院在基礎研究領域最重要的布局之一,基因組研究所成立10年來,成立了組學技術、合成生物學、植物基因組、動物基因組、生態基因組、食品科學等研究中心和相關技術平臺,形成了以多組學技術、基因編輯技術和合成生物學技術為基礎,以生物育種和食品健康為方向的“3+2”學科體系,獲批1個國家級、4個省部級、2個市級重點實驗室,在包括世界頂級學術期刊在內的雜志上發表論文1500余篇。
基因組所僅僅是中國農業科學院布局農業基礎研究的一個縮影。2023年我國農業科技進步貢獻率達到63.2%,技術進步已成為引領農業現代化的重要引擎。基礎研究重大成果更是不斷涌現,創新水平整體躍升。
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