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            河南日報:省部共建作物逆境適應與改良國傢重點實驗室獲批建設紀實 <br>——聚焦農業基礎研究前沿 服務國傢糧食安metube全戰略

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            糧食安全,國之戰略,精準改良,科技支撐。

            2014年5月,習近平總書記在河南考察調研時指出,河南農業特別是糧食生產是一大優勢、一張王牌,這一優勢、這張王牌任何時候都不能丟;要立足打造全知網國糧食生產核心區這一目標和任務,在提高糧食生產能力上開辟新途徑、挖掘新空間、培育新優勢、取得新突破;糧食生產根本在耕地,命脈在水利,出路在科技,動力在政策。2019年3月和9月,習近平總書記參加全國“兩會”河南代表團審議和在河南考察調研時,又兩次囑托河南要扛穩糧食安全這個重任,抓住糧食這個核心競爭力,推進農業供給側結構性改革,實現糧食安全慶餘年和現代高效農業相統一,在確保國傢糧食安全方面有新擔當新作為。

            幹旱、鹽堿、病蟲害等逆境脅迫是導致我國糧食減產和品質下降的主要原因,嚴重制約我省乃至全國農業的可持續發展。河南大學植物逆境生物學研究歷經瞭近30年的積淀,通過整合資源、集成優勢、突出特色,形成瞭在國內外均具有鮮明特色的“逆境生物學”研究體系,今天喜結碩果:省部共建作物逆境適應與改良國傢重點實驗室正式獲得國傢批復立項建設,從此河南擁有瞭“國字號”的作物逆境生物學創新平臺,提升瞭我省生物學領域在國內外的科技競爭力和學術影響力,也為河南糧食核心區建設提供瞭科技支撐。

            實驗室常務副主任安國勇教授介紹,逆境生物學是植物生物學和作物生物學研究的熱點領域之一,實驗室自成立以來,始終聚焦河南省及黃淮海地區的區域特色和作物逆境適應領域的重大科學問題。此次獲批建設省部共純真年代韓國電影建國傢重點實驗室,為實現人才隊伍、科研條件、研發能力、對外交流合作等方面的新突破提供瞭新契機。實驗室將進一步凝練研究方向,追蹤國際前沿,充分發掘作物逆境適應的潛能,提高作物水肥利用效率和對病蟲害抗性,促進作物抗逆種質資源創新和新品種選育,大幅度提高中低產田的產量,為國傢糧食戰略工程——河南糧食核心區建設和區域發展提供科技支撐,為國傢糧食安全特別是口糧安全作出新貢獻、體現新擔當、展示新作為。

            河南是農業大省,擁有一批貢獻卓著的農業科學傢,培育出一批優良的品種,在保證國傢糧食安全中發揮著舉足輕重的作用。但是有兩個方面的因素仍是制約農業高質量發展的主要瓶頸:其一,7000多萬畝的中低產田嚴重制約著河南糧食產量和質量的進一步提高;其二,農業育種中積累的大量優良資源亟待開發利用。因此,加強基礎研究,利用新技術挖掘和創制可利用的遺傳資源已成為一項十分緊迫的任務。據省科技廳黨組書記、廳潛行阻擊粵語長馬剛介紹,省委、省政府高度重視現代農業科技和特色平臺建設,省科技廳一直把河南大學生物學學科的國傢重點實驗室創建列為廳工作重點。2017年,以“逆境生物學”為特色優勢的生物學學科入選世界一流建設學科,為生物學學科帶來瞭新的發展機遇;2018年11月,國傢重點實驗室建設列入科技部和河南省人民政府省部合作2018年—2019年工作要點;2019年11月,國傢重點實驗室獲科技部與河南省人民政府聯合批準立項建設。

            國傢重點實驗室獲批建設,是區域科技發展和創新人才培養平臺建設的新突破,是河大人、更是河南人民的殷切期盼。河南大學黨委常委、副校長劉先省介紹,實驗室將按照“省部共建、以省為主”的原則建設運行,科技部、河南省委省政府將在特色平臺建設、人才引進、科研能力創新、國際合作等方面提供政策支持和專項指導;河南大學作為實驗室建設依托單位,將緊緊抓住“雙一流”建設這一難得的歷史機遇,堅持高標準建設目標,集中優質資源,提供全面的運行保障,創新管理機制體制,給予實驗室相對獨立的科研自主權和人事決定權,探索建立符合現代科技創新規律的管理模式和制度。

            聚焦戰略需求 打造一流學科建設高地

            據統計,中低產田面積約占河南全省耕地總面積的60%,是制約河南糧食產量提高的重要因素,同時也是糧食增產的潛力所在。因此,針對國傢的戰略需求和我省糧食與生態面臨關曉彤旗袍造型的區域問題,系統研究作物對幹旱、鹽堿、病蟲害等逆境脅迫的響應與適應機制,發掘作物抗逆遺傳資源,通過分子設計和種質創新,培育抗復合逆境和高產優質的作物新品種,是我省農業可持續發展的重大需求,吸引瞭省內外一大批科學傢和科研工作者投身這一研究領域。

            河南大學植物逆境生物學的研究工作,最早起步於上世紀90年代初。實驗室從探索學科交叉入手,開展植物抗逆生物學研究工作,從“一個課題,兩位老師,三間房子”開始,建起瞭簡陋的植物生理生化實驗室,並依托先進的學術思想和獨特的實驗技術體系,推動實驗室實現瞭快速發展:1996年獲批第一個碩士學位授權點,2003年獲批河南省第一個植物學博士學位授予權點,同年晉升為省級第一層次重點學科;2005年3月實驗室被確定為省級重點實驗室,7月被確定為教育部重點實驗室;2010年“生物節水的遺傳學基礎和技術”獲批教育部創新團隊;2011年9月“作物水分高效利用機理與調控的基礎”的立項,成為我省高校第一個“973”計劃項目首席科學傢依托單位;2011年,棉花生物學國傢重點實驗室獲批,實現瞭我省高校國傢重點實驗室零的突破;同年“植物應答幹旱脅迫的氣孔調節機制”獲得國傢自然科學二等獎,這是我省首次獨立獲此獎項;2015年,獲批河南省優勢特色學科建設工程(A類);2016年,獲批“作物逆境生物學創新引智基地(111基地)”,使河南省首次擁有瞭國字頭的引智基地;2017年,以“逆境生物學”為特色的生物學學科入選世界一流學科建設行列。

            回顧這段不平凡的創業歲月,河南大學學科建設處處長苗雨晨說,生物學學科能夠實現跨越式發展,得益於實驗室堅持不懈的努力奮鬥,得益於一批志存高遠的學者組成的優秀科研團隊,得益於這個科研團隊的忘我奉獻精神,他們使這種精神凝聚成為一種創新文化,這種文化讓生物學學科有瞭靈魂,有瞭發展的動力,讓特色平臺建設有瞭方向,讓科學研究有瞭凝聚力和活力,讓人才培養有瞭著力點,讓科研的學術思想有瞭傳承和發展,讓體制機制創新有瞭平臺和提升空間。

            著眼國際前沿 勇於探索培育“智慧作物”

            國務院於2018年1月19日印發瞭《關於全面加強基礎科學研究的若幹意見》(國發〔2018〕4號),提出瞭“進一步加強基礎科學研究,大幅提升原始創新能力,夯實建設創新型國傢和世界科技強國的基礎”。科技部“十三五”國傢重點研發計劃啟動瞭支撐引領現代農業發展的重點研發任務,其中包括糧食豐產提質增效、農業面源污染防控、農田重金屬污染修復等。基於這些科學問題和國傢戰略需求,實驗室將圍繞作物逆境生物學的重大科學問題開展原創性的基礎和應用基礎研究,依此凝練出四個研究方向。

            方向一開展作物逆境應答與信號轉導的研究,也就是要分析作物是如何感知幹旱、鹽堿等逆境脅迫,這種脅迫信息又是如何在作物體內和個體之間傳遞,作物又會作出什麼樣的適應反應。並在作物蛋白質組、代謝組、表觀遺傳組等多組學研究基礎上,開展抗逆性狀的遺傳關聯分析;解析作物應答幹旱、鹽堿等逆境脅迫的信號轉導機制和調控網絡。

            方向二開展作物生長發育與逆境適應的研究,也就是要分析作物是如何通過改變自身的形態、結構和生理生化過程來適應幹旱、鹽堿等逆境脅迫,進而解析作物逆境適應的信號轉導路徑和調控網絡;研究幹旱脅迫對作物光合作用、生物鐘的調控及其防禦機制,闡釋逆境脅迫條件下氣孔蒸騰和光合作用的反應機制,揭示作物水分養分高效利用機理。

            方向三開展作物生物因子互作與生態調控的研究,也就是要分析病蟲害對作物生長發育的影響以及作物抗病抗蟲的機制,瞭解作物—昆蟲—微生物的互作機制,揭示昆蟲適應環境變化而快速生長和大量繁殖的分子機理;闡釋復合逆境條件下作物應答非生物和生物脅迫的協同機制,闡述作物應對病菌和害蟲防禦機理及昆蟲對作物防禦的響應機制;剖析作物抗逆的生態調控機制。

            方向四開展作物抗逆遺傳資源發掘與種質創新的研究,建立作物分子設計育種等先進的技術體系,尋找和發掘作物抗逆資源,創制抗旱、耐鹽堿、抗病蟲以及水分養分高效利用的遺傳材料,篩選抗復合逆境的種質資源,促進作物抗逆和高產優質新品種的培育。

            這四個方向既面向全球研究熱點,又立足於我省現狀,既相對獨立,又相互聯系,將為國傢糧食安全、生態安全和水土資源有效利用作出積極貢獻。

            “植物很有靈性,它們能夠以自己的方式感應和適應周邊的環境。挖掘作物本身的生產潛她的小梨渦能及抗逆性能,利用分子設計定向培育新種質,對於從本質上解決制約作物產量和抗逆性同步提高的‘瓶頸’至關重要。”實驗室主任宋純鵬教授激勵團隊時說,“智慧作物”現在可能還是概念,隨著生物科技的發展,未來的某一天“智慧作物”將從實驗室走向不同生長環境、不同土質、不同需求的土地上,開花結果,智慧地應對各種逆境脅迫。因此,大傢要有大夢想、大情懷,緊盯國際前沿,敢於大膽嘗試、大膽探索,大膽實踐。

            搭建高端平臺 提升區域自主創新能力

            “國傢重點實驗室獲批立項建設,不僅對河南大學各類研究平臺建設起到很好的引領示范作用。同時將在加快推進河南農業創新體系建設、加大創新驅動河南農業發展的力度、提升河南農業的基礎和應用基礎研究水平和創新能力中發揮輻射和帶動作用。”河愛情的開關南大學實驗室與設備管理處處長李聲威說。

            按照實驗室建設運行實施方案,2019年5月,學校在開封金明校區建成瞭8400平方米的獨立實驗大樓;此外,在鄭州龍子湖校區動工建設36000平方米的綜合實驗大樓,為實驗室的進一步發展提供保障;在開封市郊區新增600多畝的作物抗逆改良試驗基地;擴建瞭海南南繁基地。五年建設期內,學校每年將投入不低於3000萬元建設運行經費,為實驗室發展、科學研究和人才培養提供優良的條件保障。

            實驗室現有固定人員近70人,包括973項目首席科學傢、國傢傑出青年基金獲得者等國傢級領軍人才10人,青年科研骨幹占比達到80%以上,多數研究人員具有在國外學習、研究或進修訪問的經歷。實驗室擁有“生物節水分子遺傳學基礎和技術”教育部“長江學者和創新團隊發展計劃”創新團隊,“作物光高效利用及耐逆多基因聚合分子設計育種”河南省科技創新團隊,以手機秋霞及“農業昆蟲與害蟲防治”和“水分脅迫與植物次生代謝調控”兩個河南省高校科技創新團隊。

            負責實驗室人才隊伍建設的周樹堂教授表示,實驗室通過實施“傑出人才特區支持計劃”“學科帶頭人提升計劃”“青年英才培養計劃”“創新團隊建設計劃”等,不斷加大領軍人才、青年拔尖人才和青年學術骨幹的引進與培養力度。在五年建設期內,力爭使固定人員達到120人,其中具有博士學位的研究人員達100人以上。

            近年來,實驗室主持承擔瞭國傢973項目、國傢重大研發計劃項目、國傢自然科學基金重點項目等國傢級科研項目94項,省部級項目和橫向課題21項,總經費2億多元。在NatureCommunications、NaturePlants、PNAS、ThePlantCell等國際知名刊物發表SCI論文230多篇,8篇論文進入瞭ESI植物與動物學科領域前1%高被引論文,多個研究成果被寫進瞭教科書,顯示瞭較強的原始創新能力。獲國傢自然科學二等獎1項,河南省創新爭先獎牌1項,河南省優秀科技成果獎一等獎1項。

            河南大學黨委書記盧克平表示,國傢重點實驗室要發揚“爭一流、創一流、建一流”的精神,凝心聚力,銳意進取,在人才培養和引進、科學研究、平臺建設、學術交流等方面起到區域引領和示范作用,著力打造區域自主創新高端平臺,為國傢糧食安全和脫貧攻堅作出河大貢獻。

            河南日報:http://newpaper.dahe.cn/hnrb/html/2019-11/29/node_8.htm