《科技创新百人谈》给我一个细胞 还您一片森林

2017-08-28 17:04:08 来源: 中国科技网 作者: 马爱平
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给我一个细胞 还您一片森林

——记“林木良种细胞工程繁育技术及产业化应用”荣获2016年国家科技进步二等奖

编者按:

繁殖是生命永恒的主题。林木良种单细胞繁育技术,如今已成熟应用于林木良种产业化生产。

然而,18年前并非如此。

这一切,源于当年的一个梦想——让现代生物技术改变传统林木种苗生产方式;一个心愿——让工业化理念推进林木种业产业化;一句誓言——让新兴的细胞工程种苗繁育技术在中国大地上结出产业化硕果。

为此,南京林业大学施季森教授整个团队倾注了18个春秋。

终究功夫不负有心人。1998年,施季森团队开始承担了国家“948”先进技术重点创新项目。在国家林业局的连续支持下,在引进和消化林木体细胞胚胎发生技术的基础上,建立和创新了多种重要林木树种的体细胞胚胎发生和苗木再生技术,形成了具有自主知识产权的核心技术,开发出了林木良种细胞工程繁育的工厂化生产技术体系,并实现了产业化。这从根本上改变和改进了“一粒种子育一株苗”的传统有性繁殖方式,繁殖材料来源广泛、胚性细胞增殖系数高,成苗时间短!

成果显赫而瞩目,迅速在国内外引起了强烈反响、受到广泛赞誉。

1月9日,国家科学技术奖励大会传来好消息,“林木良种细胞工程繁育技术及产业化应用”荣获2016年国家科技进步二等奖。

众里寻她千百度。2013年7月,福建金森在提质转型期与南京林大签署战略合作协议。仅6个多月,5000平方米年产2000万株的现代化和高洁净度的细胞工程中心、15000平方米的现代化温室……国内外技术设备最先进、产能最大的单细胞育苗中心建成;3个月后,第一批硕果——绿油油的杂交鹅掌楸细胞工程种苗进入温室炼苗。

“项目的实施,使种子发育成熟到培育成苗造林的时间由3~4年缩短为3~4个月,单位时间和空间产出效率提高了100多倍。”

科技改变生活,创新引领未来。林以种为本,种以质为先。林木种苗的单细胞繁育技术,不仅可为林业生产快速提供大量良种壮苗,而且在生态文明和美丽中国建设中也将发挥着中流砥柱的作用。

给我一个细胞,还您一片森林!就是对这个伟大时代的心灵回响、强力回声。

第一篇章:宝剑锋从磨砺出  梅花香自苦寒来

杂交鹅掌楸有“中国郁金香花”树的美誉,为产于中国的鹅掌楸与北美鹅掌楸杂交所得。由于采用传统技术繁育杂交鹅掌楸较为困难,生产效率较低,远不能满足社会对于杂交鹅掌楸种苗的需求,限制了这一优良树种的推广应用。

1997年开始,为攻克杂交鹅掌楸繁育技术瓶颈,南京林业大学教授施季森领导的团队系统分析了国内外生物技术的发展趋势。

施季森长期工作在我国林木遗传育种研究和高层次人才培养工作第一线。研究团队在南方主要造林树种杉木、重要珍贵树种杂交鹅掌楸等重要树种的遗传改良和新品种培育、林木种内杂种优势利用、生长与品质联合遗传改良、多世代遗传改良理论与方法,林木细胞工程种质创新、良种繁育理论与应用等领域进行着坚持不懈的探索,取得了一批具有前瞻性的研究成果。

“植物细胞全能性知识背景和国际上有关动物的‘干细胞’发育‘命运’可调控理论给了我们启迪和灵感,提出了‘给我一个细胞,还您一片森林’的大胆设想,开始了杂交鹅掌楸细胞工程种苗繁育技术的探索之路。”施季森说。

在独具创新思想的施季森团队成员眼睛里、脑海里,每个杂种胚中无数个体细胞,仿佛是无数个躁动着的“胚胎”雏形,是孕育一个个新人工种胚的生命“精灵”,“我们真的是能深切感受到这些原初的‘小东西’特有的生命气息。从事细胞工程种苗繁育技术创新,确实很累,很辛苦,但在我们的呵护下,当它们奇迹般地变成鲜活的小苗招展在面前时,说不出有多欣慰呢!”团队核心成员——科技部青年科技领军人才陈金慧如是说。

施季森团队通过改变“一粒种子只能培育一株苗”的传统方法,分离出“种胚”中无数个有生活力的体细胞,在离体人工培养条件下,诱导出无数的人工“种胚”,进而培育成一批批茁壮的苗木和参天大树。项目以杂交鹅掌楸等重要树种的优良杂交组合为基础,以现代生物技术为依托,以林木胚性干细胞培养的微环境调控为核心,以提高木本植物体细胞胚胎发生频率和胚胎发育同步化为突破口,创新和优化杂交鹅掌楸的高频体细胞胚胎发生的技术体系,突破了杂交鹅掌楸等重要林木细胞工程高效繁育技术瓶颈,进而实现规模化生产总体目标。

“我们突破了杂交鹅掌楸体细胞胚胎发生和植株再生技术难关,把基础和应用基础研究成果,转化为产业化的实用技术、现代规模生产技术和管理体系,不断的磨合与接轨,反复的小试以及中试的优化,终于逐步成熟,达到了产业化的程度。”施季森说。

团队在以杂交鹅掌楸为先导树种开展细胞工程种苗繁育取得成功以后,又迅速将核心发明专利技术,经过改造和优化,推广应用到其他重要树种上。先后实现了杉木、马尾松、湿加松、福建柏,枫香、七叶树、福建山樱花等重要针阔叶树种的体胚发生和植株再生,申请了20多项国家发明专利,15项得到了国家发明专利授权,形成了林木体细胞胚胎和再生植株的通用技术平台。团队的理想和目标是,通过重要树种的现代细胞工程种苗繁育技术体系的不断创新,来推动整个国家的林木种业的现代化。

在不断探索、进取,创新、完善技术体系的同时,他们也在期待着有志于发展现代林木种业的企业和实业资本的介入,共创一片新天地。

第二篇章:身无彩凤双飞翼  心有灵犀一点通

在林业产业发展的另一个战场上,奋战着一支队伍,他们是我国一个以森林资源培育为主业的国有资本上市公司——福建金森林业股份有限公司。

王国熙不仅是懂经济和资本的上市公司董事长,也是一个懂科学、爱科学、用科学的高级工程师。“林业科技进步是林业经济发展和林业生态文明建设进步的源泉。一方面,林业生产力不断的提高,工作方式也更加的简单快捷,第二,绿色发展深入人心,如:林业互联网+、生态旅游、林下经济等新经济增长点。再一方面,以工业理念践行“一、二、三产业”的融合,使得人们享受更多、更丰富的林业产品、生态产品和健康食品等。林业科学的进步,让人们的生活水平和品质得到不断的提高。”王国熙说。

从1996到1998年,王国熙先后发表了《杉木萌芽林冠下营造木荷后土壤肥力状况的研究》、《花年毛竹林增产潜力及培育技术研究》、《次生阔叶林不同更新技术效果评价研究》、《火力楠综合开发利用问题的探讨》、《不同模式杉木-火力楠混交林林分燃烧性的研究》等学术论文;2007年主持的“杉木剩余物综合利用提取杉木萜技术研究”成果通过了省级鉴定,为国内首创技术成果;主持开展的山苍籽幼苗营养诊断、幼林施肥及推广应用技术研究成果,于2008年10月通过省级鉴定,技术水平达到国内领先。

“一方面,科学技术的水平和规模都不断的扩大;另一方面,科学技术对于人们的生活影响与日俱增,特别是科技创新和绿色发展,将引领经济结构调整、经济发展方式的转变、共享经济将起到重要的推动作用,这也充分体现了科学技术是经济社会发展的第一生产力的作用。”王国熙将科技创新放在企业发展的核心位置。

正因为如此,福建金森林业股份有限公司非常钟爱南京林业大学的这项核心技术。“时值本公司上市后转型和提升阶段,我们作出了通过引进高新技术成果,转化为生产力,提升竞争力的战略决策。通过广泛调研,了解到南京林业大学施季森教授团队关于杂交鹅掌楸细胞工程繁育种苗等利用现代生物技术种苗繁育技术,当机立断前往南京林业大学接洽。”福建金森林业股份有限公司董事长、总经理王国熙说。

福建金森林业股份有限公司合作意向迅速得到南京林业大学校方和施季森团队的响应,双方商定了合作方式、签订合作协议和启动了人员和技术培训。该公司董事会也通过了商业计划书和投资计划,并立即付诸实施。

双方紧密合作,5000平方米年产2000万株的现代化和高洁净度的细胞工程中心,15000平方米的现代化温室,从项目总体设计,项目招标,工程开工建设、安装和调试,仅仅用了6个多月的时间。

投产三个月后,经过设备、设施、技术、管理和人员的磨合,科技和企业联姻结出了第一批硕果,绿油油的细胞工程种苗开始下线进入温室炼苗。

“这个项目的实施,不仅使得常规技术育苗要花3~4年才能实现的林木种苗繁育目标,缩短到3~4个月完成,单位时间和空间的产出效率提高了100多倍,并有力地推动了林业种苗繁育的现代化。”王国熙说。

南京林业大学教授施季森带领的团队和福建金森林业股份有限公司紧密合作,建成并投产了年产2000万株规模的生产线,成为国内首个应用细胞工程技术实现林木种苗产业化最大规模生产的项目,也成为了福建省科技和人才强县示范基地,林业资源培育企业转化先进科技成果的典型。

“福建金森林 业股份有限公司与南京林业大学合作的‘林木良种细胞工程繁育技术及产业化应用’科学技术,不仅初步建立了就业扶贫和生态产业扶贫的一种长效扶贫机制,而且为农民增收及脱贫、致富做出了一定贡献,公司正在进一步提升这个方面的模式和经验。同时,使森林生态物种多样化提供有力的技术支撑。”王国熙说。

第三篇章:乘风破浪会有时  直挂云帆济沧海

“要全面提高创新供给能力,推动科技创新成果向各行业各领域覆盖融合,加快新旧动能转换。”1月9日,在2016年度国家科技奖励大会上,李克强总理的话说到了施季森和王王国熙的心坎里。

“总理讲话‘干货’很多,‘含金量’很高,十分接科研一线的‘地气’。”施季森说,尤其是关于用好用活科技人才,释放创新潜能,加快改革科技成果产权制度、收益分配制度和转化机制,激发科技人员持久的创新动力;加快改革科研项目管理机制,砍掉繁文缛节,让科技人员把更多精力用到研究上;加快改革科研评价机制和人才评价机制,让更多优秀人才脱颖而出、一展身手;扩大高校和科研院所自主权,赋予领军人才更大的科研决策权;创造更多更好的科技成果。

“我们盼望这些‘干货’尽快能变成‘现货’,变为科技人员科技创新路上的‘助推器’和‘加速器’。” 施季森说。

实际上,在过去的10多年时间里,施季森带领的团队通过与多家单位合作,累计生产和销售杂交鹅掌楸体胚苗木910万株,杉木优良无性系组织培养和体胚培养苗木6300万株;累计实现销售收入7283万元、利润1941万元,为当地农民创造了960个就业机会;生产的苗木在福建、江苏、江西、广西、湖南、湖北、重庆等地速生丰产林建设和城市绿化中得到广泛应用。

听施季森介绍团队细胞工程种苗繁育技术创新经历,娓娓道来,如数家珍;而话锋转到与企业合作有什么经验可鉴时,反倒使他有点踌躇起来。

他理了一下思绪说,多少年来,国家和地方历来鼓励和推进科技成果转化,法律、规定、意见、办法等文件,摞起来足足超过一尺,但相互之间不配套,不同部门出台的文件相互可能有矛盾,可操作性不强。

2015年8月29日第十二届全国人民代表大会常务委员会第十六次会议《关于修改〈中华人民共和国促进科技成果转化法〉的决定》修正)案,“应该说这是科技成果转化的大法,体现国家对科技成果转化的鼓励,给出了许多政策界限和基本原则,比1996版有了十分显著的进步。” 施季森说。

施季森说,其实与企业谈科技成果的合作和产业化转化,既有点像谈“恋爱”,要有“眼缘”,要相互看得上,诚心合作,遇到问题大家向前跨一步,就事论事解决问题,不相互推诿指责,效率要高得多;又像“国与国”之间交往,要有一点“外交家”的“大智慧”,灵活处理棘手问题。就科技人员本身来说,推出的科技成果首先要过硬,除了产业化前景好以外,还要成熟度高,稳定性好,可操作性强。

“其次,要为企业培养好企业的核心技术力量,再带出一支技术精准的队伍;第三,科学家‘要蹲得下、接地气’,在转化过程中要在企业跟一段,送一程,做好技术转化的后续服务工作;”施季森说,第四,要建立跨单位、跨平台的技术联合开发机制,以满足企业产业化发展过程中的技术创新和技术成果需求。

“这个项目能够在企业中较快地成功转化,就体现了金森集团董事长王国熙的智慧,他提出“不求所有,但求所用”的创新合作方式,通过董事会集体决策,在较短时间内妥善处理好了专利成果权属转移、评估、更变等环节上马拉松和‘死循环’式评估,加快了科技成果转化进程。”施季森说。

“对于企业未来,将进一步推动单细胞育苗等高新技术深度开发,我们十分看重‘通用技术平台’的建设,除了已有林木树种的产业规模进一步做大做强,还要能培育更多珍贵的、大众的、稀有树种的优质种苗,如金丝楠木、海南花梨等,让用材和生态树种更多样丰富,让更多的林农、贫困户获得更好的经济效益。以实际行动,践行习近平总书记提出的:‘绿水青山就是金山银山’的绿色发展思想。”王国熙说。

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责任编辑:李忠明
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