森林是地球的肺,草原是地球的皮膚,能為地球修復(fù)綠色皮膚,我覺得是一件功在當(dāng)今、利在后世的事情,非常有意義。
中國科學(xué)院植物研究所研究員 劉公社
日前,國家林業(yè)和草原局(以下簡稱國家林草局)“國家林業(yè)和草原局草品種審定委員會”審定通過了中國科學(xué)院植物研究所(以下簡稱植物所)研究員劉公社團(tuán)隊(duì)選育的中科5號、中科7號羊草品種,這是國家林草局組織審定的首批草品種。
羊草,有“禾草之王”的美譽(yù)。然而羊草的結(jié)實(shí)率低、發(fā)芽率低、育種周期長,長期制約著新品種的開發(fā)和利用。
26年來,劉公社帶領(lǐng)的草種資源與分子育種研究組為國家種質(zhì)資源庫貢獻(xiàn)羊草資源260份。構(gòu)建起從實(shí)驗(yàn)室到田間的系統(tǒng)化羊草育繁推體系,研發(fā)的中科羊草系列品種在我國內(nèi)蒙古、新疆、陜西、甘肅等地已得到大力推廣。
韌如勁草,留法4年多獲博士學(xué)位
1958年,劉公社出生在陜西關(guān)中農(nóng)村,在家中6個孩子中排名第五,父母給他取了這個頗具時代特色的名字。他從小對大自然充滿好奇,很喜歡提問題。
1981年,劉公社成為改革開放后我國首批公派留學(xué)研究生中的一員。留學(xué)法國的4年里,他如饑似渴地學(xué)習(xí)專業(yè)知識,常在實(shí)驗(yàn)室里忙到深夜……
談到初去法國時遇到的第一個困難,劉公社伸出了5個手指:“第一大困難就是語言關(guān),1∶5的付出。上課1小時,我課后就要用5個小時來消化理解,這樣才能跟上老師的進(jìn)度。”
劉公社的法國導(dǎo)師是被稱為世界“雜交向日葵之父”的帕特里斯·勒克萊爾研究員。
劉公社是帕特里斯的第一個中國學(xué)生,帕特里斯非常喜歡這個像自己一樣勤奮的學(xué)生,待他如家人一般。
1985年,頗具前瞻性的帕特里斯把劉公社推薦到位于巴黎的法國科研中心C.NITSCH實(shí)驗(yàn)室去學(xué)習(xí)生物技術(shù)。導(dǎo)師用一句名言鼓勵劉公社:“太陽出生在美國(向日葵起源于北美),但太陽從法國升起了(指法國人發(fā)明的世界首個向日葵雜交種),中國也會!”
1986年,僅用4年多時間,劉公社就在法國獲得植物生理學(xué)博士學(xué)位。導(dǎo)師想讓他留下來,當(dāng)時法國處于學(xué)術(shù)發(fā)展的鼎盛時期,科研條件很好。然而,劉公社一心只想回國。
導(dǎo)師雖有不舍,但堅(jiān)定地支持他。帕特里斯語重心長地說:“劉,你學(xué)成回國,我完全理解你。不過,我們一定要繼續(xù)交往,兩個偉大的文明一定要持久交流。”
1986年9月,劉公社回到祖國。他于1986年到1988年在中國科學(xué)院院士王伏雄的指導(dǎo)下完成了博士后研究工作,是植物所的第一個博士后。從1989年開始一直到現(xiàn)在,劉公社一直在植物所從事資源植物研發(fā)工作。
突破瓶頸,讓“禾草之王”重獲希望
1995年,劉公社的向日葵研究走到了十字路口。
那幾年,他去北方草原考察,看不到“風(fēng)吹草低見牛羊”的美景,很多草原都出現(xiàn)了沙化、鹽漬化問題,這里怎么發(fā)展向日葵?向日葵是一年生植物,春播時耕翻土壤易引起沙塵。種植向日葵雖可幫助農(nóng)牧民脫貧,但也會對環(huán)境造成破壞。
怎么辦?此時,他的另一位人生導(dǎo)師出現(xiàn)了——他得到了中國科學(xué)院院士、時任中國科學(xué)院副院長李振聲的指導(dǎo)。李振聲于1993年到1995年多次深入草原調(diào)研,形成了一個觀點(diǎn):在我國北方農(nóng)牧交錯帶和草原地區(qū),草食畜牧業(yè)潛力很大。
劉公社忽覺撥云見日,決心開辟一個嶄新的研究領(lǐng)域——羊草種質(zhì)資源研究,率先攻克羊草有性繁殖難題。
在共同開展“北方農(nóng)牧交錯帶技術(shù)研究”課題的過程中,劉公社和李振聲形成了共同的研究導(dǎo)向:開發(fā)鄉(xiāng)土種質(zhì)資源,解決草原家畜吃飯問題,同時綠化草原。
相差27歲的兩代人,心心相通。
劉公社沒有辜負(fù)李振聲的信任。他先后承擔(dān)了國家973課題、國家重大專項(xiàng)項(xiàng)目、國家基金委面上項(xiàng)目、中國科學(xué)院重點(diǎn)研發(fā)項(xiàng)目等。
他帶領(lǐng)團(tuán)隊(duì)收集了國內(nèi)外上千份羊草種質(zhì)資源,建立了實(shí)用的羊草基因資源數(shù)據(jù)庫;驗(yàn)證了18個有育種價(jià)值的新基因;建立了SNP分子標(biāo)記技術(shù)體系,實(shí)現(xiàn)了對羊草種質(zhì)資源的高通量精細(xì)評價(jià)等。
26年間,他帶領(lǐng)團(tuán)隊(duì)育成了中科1號、2號、3號、5號、7號5個羊草品種,突破了“結(jié)實(shí)率低、發(fā)芽率低”等困擾羊草產(chǎn)業(yè)化發(fā)展的瓶頸。
2014年,經(jīng)過3年的測試,劉公社培育的中科1號羊草品種通過了全國草品種審定委員會的審定。中科1號羊草品種成為20多年來我國第一個國審品種。
聽說中國科學(xué)院育出了羊草品種,各地公司慕名而來,其中阿魯科爾沁旗京都農(nóng)業(yè)科技有限公司(以下簡稱京都農(nóng)業(yè))總經(jīng)理杜永斌最為積極。杜永斌從繁殖種子入手,在科爾沁沙地率先建立了上千畝中科羊草繁育基地。杜永斌種植羊草并創(chuàng)收的消息很快傳開,內(nèi)蒙古通遼市開魯縣小街基鎮(zhèn)也以中科羊草為抓手,把京都農(nóng)業(yè)等幾家企業(yè)引入當(dāng)?shù),目前已種植2萬畝羊草,計(jì)劃發(fā)展至10萬畝,形成新的羊草生態(tài)產(chǎn)業(yè)基地,并打造首個“中科羊草小鎮(zhèn)”。
陜西省榆林市佳縣方塔鎮(zhèn)的薛春幀從小就在自家周圍放羊。2017年,在科技部的引薦下,薛春幀試種中科羊草,他把羊草的畝產(chǎn)從30公斤提高到400公斤,并與科技人員合作,在玉米地套種羊草,提高了土地利用率。薛春幀還以羊草為主要原料加工出了全日糧顆粒配合飼料,解決了全年飼料按需供應(yīng)問題。
“我們正在創(chuàng)建自己的‘慈榆’牌優(yōu)質(zhì)特色羊肉,希望以此帶動草畜加工產(chǎn)業(yè)鏈,拉動多年生羊草的種植。”薛春幀說。
堅(jiān)守冷門,寸草不忘報(bào)春暉
剛開始搞羊草種質(zhì)資源研發(fā),劉公社是“白手起家”,他省吃儉用,想盡辦法從別的研發(fā)經(jīng)費(fèi)中擠出經(jīng)費(fèi)搞研究。
野生資源是培育新品種的物質(zhì)基礎(chǔ)。但1995年時,全國只有6個羊草品種,而且種子幾乎買不到。
劉公社就分地區(qū)、多條路線到野外采集野生羊草。因?yàn)檠虿菰谝巴鈳缀醪唤Y(jié)實(shí),所以他們不得不帶上挖掘工具,采集典型群落的分蘗和根莖,并盡快拿回北京移栽到種質(zhì)資源圃。
長達(dá)15年的野外收集,充滿了坎坷和艱辛。
“第一批野生羊草是從內(nèi)蒙古的多倫縣收集的,有一份材料采自著名的歷史遺跡‘匯宗寺’(章家活佛)破落的大院。”劉公社回憶。
“前人從生理和生態(tài)的角度研究了羊草種子的休眠,而我們另辟蹊徑,從遺傳資源的角度研究問題。通過對上千份種質(zhì)的自交和雜交結(jié)實(shí)評價(jià),我們發(fā)現(xiàn)羊草自交結(jié)實(shí)很低,于是在遺傳學(xué)、細(xì)胞學(xué)、分子生物學(xué)研究結(jié)果的基礎(chǔ)上第一個提出了羊草自交不親和性作用機(jī)理模型。”劉公社說,“隨后我們通過雜交提高羊草的結(jié)實(shí)率,從數(shù)百份雜交組合中,選育出種子產(chǎn)量較高的新材料和新品種。”
“‘十五’期間,中國科學(xué)院農(nóng)辦和科技部生物中心先后為羊草研發(fā)安排了任務(wù),之后我們相繼承擔(dān)了‘973’等多個羊草研究任務(wù)。雖然有了這些‘天使投入’,但羊草的研究基礎(chǔ)太薄弱,要解決的問題又非常復(fù)雜,始終缺乏長期穩(wěn)定的支持。”劉公社感慨。
缺人、缺經(jīng)費(fèi)、成果產(chǎn)出慢,績效工資少,職稱提得慢,羊草種質(zhì)資源還要繼續(xù)搞嗎?有多少個夜晚,劉公社輾轉(zhuǎn)難眠。但如果中斷羊草研發(fā)一年,材料的損失將難以估量,10多年的科研積累也將前功盡棄。想到這些,他暗下決心,一定要把羊草事業(yè)堅(jiān)持下去,直到夢想成真。
回國35年,劉公社也如他的法國導(dǎo)師一樣,奔波在田間地頭,家人常開玩笑說:“瞧你出差的地方,都是窮鄉(xiāng)僻壤。”
“當(dāng)年百廢待興國家那么困難的情況下,派我們出國留學(xué),是對我們寄予厚望的,正如我父母在家庭貧困的情況下賣樹當(dāng)鐲供我上學(xué)一樣,我沒有理由也不應(yīng)該不用自己所學(xué)回報(bào)社會。”劉公社說:“森林是地球的肺,草原是地球的皮膚,能為地球修復(fù)綠色皮膚,我覺得是一件功在當(dāng)今、利在后世的事情,非常有意義。”