张启发院士访问北京大学蛋白质与植物基因研究国家重点实验室并进行学术讲座

6月4日下午,中国科学院院士、华中农业大学张启发博士来访北京大学蛋白质与植物基因研究国家重点实验室,并在第二教学楼203教室为大家带来了题为《新时期的稻之道2.0:提供对人类和土地都健康的食品》学术讲座。本次讲座由国家重点实验室主任瞿礼嘉教授主持。

随着世界人口高速增长,经济快速发展,粮食安全问题愈发严重。而新时期对于粮食安全也提出了新的需求,即不断增长的总需求和粮食生产的资源与环境的可持续性。张启发院士课题组长年致力于应用生物技术进行作物改良,从保障我国粮食安全,促进农业可持续发展的战略高度出发,推动“绿色超级稻”的培育和产业化。专注于水稻功能基因组、杂种优势的遗传和分子基础等研究工作,取得系列重大成果。

食品生产过程中会产生各种环境效应,并与我们是日常的食品安全和营养均衡密切相关。为了让老百姓能够吃上更环保绿色的稻米,张启发院士率领科研团队提出,要培育出“少打农药、少施化肥、节水抗旱、优质高产”的“绿色超级稻”,再来一次“绿色革命”,并使得这一概念得到越来越多的关注和认可。

简单来讲,“绿色超级稻”就是结合传统的育种方式,利用现代的功能基因组学成果来进行培育。绿色超级稻的基本策略主要包括基因组科学与技术、栽培技术、遗传资源、绿色防控 和绿色品种等方面。为了实现绿色超级稻的目标,张启发院士团队采用了更为精准高效的分子育种(也叫基因组育种)模式。目前,经过各国农业专家的努力,已经掌握了水稻的3290个功能基因。为后续的精准高效育种打下了坚实的基础。同时绿色超级稻在全国的试验田取得了较好的成果和效益。同时还推动了绿色超级稻的品种认定,在全国范围内组织实施和认定,产生了广泛的影响,推动了行业的良性和健康发展。

在实际的生产过程中,为了实现绿色超级稻的培育目标,张启发院士还提出了减少三个30%——水30%,肥料30%,农药30%,同时萌生了双水双绿的种植模式。举例来说,在一片水稻田里,广阔的稻田为虾提供活动空间,使虾生长健壮;稻谷收获后冬季田间淹水,稻秆可以为虾苗提供栖息场所,对虾苗孵化具有保温作用;稻秆腐烂促进水体浮游生物生长,既为虾提供食物,同时也有效地解决了秸秆还田矛盾;既有利于对稻秆的消化利用,还杀灭残存害虫,减少次年虫源,降低虫害;虾的排泄物为稻提供有机肥料;虾的存在制约了农药化肥的施用。这种“虾-稻”互利共生体系能有效地实现资源节约、环境友好、生态平衡,具有引领农业生产模式变革的巨大潜力。

张启发院士认为,“双水双绿”,第一个双,是量词数字的意思,指水稻、水产两种“双水”产业。第二个双,是形容词加倍的意思,指做优绿色稻米、绿色小龙虾等“双绿”农产品。“种稻养虾,绿色倍加”,让农业生产过程来洁净水源、优化环境,最终实现产业兴旺、农民富庶、乡村美丽的目标。这一系列新的生产理念和模式的到了大家的肯定和认同,并被央视等报道和评论。

除了介绍工作之外,张启发院士也讲述了他新发现的黑米品种,并和大家分享了黑米的各种营养价值和推广历程,对于黑米以后的发展前景充满了信心。这些都给给到场的年轻学者们打开了新的视野,讲座现场座无虚席,观众反响热烈,讲座圆满成功。