天博农业科技现代化成为农业现代化的强劲引擎—新闻—科学网

智能农机于旷野里飞跃展转，主动播种、施肥、收割，却不见一人；指尖于屏上微微一点，旅行之余也能够给年夜棚里的蔬菜浇水施肥；没有泥土，没有阳光，动物工场里的蔬菜依然长患上旺盛 科技与农业交融，描绘着最时尚、最具创举力的现代农业图景。

农业现代化要害是农业科技现代化。党的十八年夜以来，党中心国务院高度器重农业科技立异，深切实行 藏粮在地、藏粮在技 战略，天下泛博农业科技事情者对峙 四个面向 ，勠力立异攻关，一批引领性、原创性以及标记性的庞大科技结果竞相涌现，两系法开启杂交水稻新纪元、初次于试验室实现人工合成淀粉、 基因铰剪 攻破外洋垄断、动物工场 倏地育种 实现主要冲破，我国农业科技立异取患上汗青性成绩，总体实力进入世界前列，高程度农业科技自主自强迈出坚实程序，农业科技现代化已经经成为保障食粮保险以及主要农产物供应、冲破资源情况约束、引领农业屯子现代化的强劲引擎。2012年到2021年，我国食粮总产量由6.1亿吨提高到6.8亿吨，良种减产孝敬率由45%提高到50%以上，重要农作物耕种收综合机械化率由57%提高到72%。

庞大立异结果 为农业屯子高品质成长插上 科技党羽

10年来，泛博农业科技事情者聚焦农业科技的关键短板，勠力齐心、雕琢奋进，农业科技庞大结果不停涌现。育成并推广水稻 宁喷鼻粳9号 、小麦 鲁原502 、玉米 京农科728 等一批优良食粮作物新种类，自立培育出京红、京粉系列蛋鸡种类、京海黄鸡、华农温氏一号猪等一批具备较高运用价值的畜禽新种类，畜禽水产物种良种化、国产化比重逐年晋升。耐旱小麦配套节水栽培技能节约浇灌水30%摆布。玉米膜下滴灌技能、全膜双垄沟播技能等实现水份哄骗效率提高17%，水稻侧深施肥技能实现肥料哄骗率提高20个百分点。创制一多量要害高效设备，采棉机零件产物以及采棉甲等焦点部件实现技能冲破，科技支撑筑牢 国度粮仓 迈出坚实程序。

两系法开启杂交水稻新纪元

假如说三系法杂交水稻为中国开启了本身养活本身的时代，那末两系法杂交水稻则为中国开启了更高产、更优良、更高效的杂交水稻新纪元，确保了我国杂交水稻技能的领先职位地方，并鞭策了世界杂交水稻的倏地成长，对于遗传育种学科成长作出伟大孝敬。2014年1月10日，由中国项目院院士袁隆平领衔攻关的 两系法杂交水稻技能研究与运用 工程得到了国度科技前进奖特等奖。

从三系法到两系法，仅一字之别，却带来了杂交水稻技能的奔腾。四川杂交水稻研究中央牵头并构造天下多单元、多学科针对于三系法存于的配组不自由等问题，哄骗水稻光温敏核不育新质料，颠末20多年的协作攻关，缭绕光温敏核不育系育性转换机理、实用光温敏核不育系创制、两系杂交稻组合选育技能、保险高效孳生制种技能等举行深切研究，创建了实用光温敏核不育系选育理念、鉴定技能、焦点种子与原种出产技能；成立了不育系高产稳产孳生、保险高产制种技能系统；解决了杂交水稻高产与优良、早熟难协调的技能难题，冲破两系杂交粳稻育种与种子出产技能瓶颈；育成为了两用不育系170个、配制了两系杂交水稻组合528个，并实现了年夜面积推广运用；造成了比力完备的两系法杂交水稻理论系统，解决了三系杂交稻的重要限定要素，使水稻杂种上风哄骗进入一个新阶段，动员以及促成了我国油菜、高粱、棉花、玉米、小麦等作物两系法杂种上风哄骗的研究与运用，为现代作物遗传育种学科的成长作出了庞大孝敬。

经由过程技能让渡与互助，两系法杂交水稻技能已经于美国推广运用，并较本地主栽种类减产20%以上。两系法杂交水稻为我国种业开拓国际市场，介入国际种业科技竞争提供了焦点技能支撑。

单倍体育种技能让玉米育种进入 高铁 时代

2020年9月，于位在山西农业年夜学东阳实验基地的 十三五 国度重点研发规划工程 玉米杂种上风哄骗技能与强上风杂交种创制 结果展示现场，记者发明，差别玉米田块的长势年夜有差别，此中强上风玉米杂交种长势颇为喜人。

现代农作物育种技能有几个里程碑式的成长，该工程于杂交引诱单倍体育种上的多项原创性冲破是玉米杂种上风哄骗技能新的里程碑，对于我国农业技能革命将起到庞大的推进作用。 中国项目院院士、中国农业年夜学传授戴景瑞告诉记者，单倍体倏地育种技能年夜年夜提高了新质料的创制速率。已往，选育1个玉米自交系，要持续自交8代或者更永劫间；此刻使用这项技能，快则1年，2代就能够选育出纯合自交系，进而用在优质杂交种的组配，显著晋升了育种效率。

中国农业年夜学国度玉米改善中央的陈绍江团队针对于玉米单倍体技能开展了长达20余年的连续研究，接踵于要害单倍体引诱基因、单倍体引诱与加倍的技能上取患了冲破，创立了高效的育种技能系统。该技能作为现代种业的 高铁技能 ，年夜幅晋升了我国种业科技的竞争力。2021年，该研究团队于国际知名期刊《动物生物技能杂志》上揭晓最新研究结果，初次成立了番茄单倍体引诱体系，为创立单双子叶作物通用的跨物种单倍体倏地育种技能系统奠基了根蒂根基。

从二氧化碳到淀粉的全合成引领传统莳植模式革命性厘革

满意碳水喜好必需靠种地吗？二氧化碳以及氢气于一路会发生如何的反映？中国科学院天津工业生物技能研究地点人工合成淀粉方面取患上主要进展。该所研究职员提出了一种倾覆性的淀粉制备要领，不依靠动物光互助用，以二氧化碳、电解孕育发生的氢气为原料，乐成出产出淀粉，于国际上初次实现了二氧化碳到淀粉的重新合成，使淀粉出产从传统农业莳植模式向工业车间出产模式改变成为可能，取患上原创性冲破。相干研究结果2021年9月24日于线揭晓在《科学》杂志。

研究团队接纳了一品种似 搭积木 的体式格局，结合中科院年夜连化学物理研究所，哄骗化学催化剂将高浓度二氧化碳于高密度氢能作用下还原成碳一（C1）化合物，然后经由过程设计构建碳一聚合新酶，依据化学聚糖反映道理将碳一化合物聚合成碳三（C3）化合物，末了经由过程生物路子优化，将碳三化合物又聚合成碳六（C6）化合物，再进一步合成直链以及支链淀粉（Cn化合物）。

这一人工路子的淀粉合成速度是玉米淀粉合成速度的8.5倍�첩，为创立新功效的生物体系提供了新的科学根蒂根基。 论文第一作者、中科院天津工业生物技能研究所副研究员蔡韬说。

庞大动动物疫病防治技能为农业生物保险织上 防护网

为有用从家禽源头节制H7N9病毒，中国农业科学院哈尔滨兽医研究所陈化兰院士团队哄骗成熟的疫苗研发平台，实时创制出重组禽流感病毒（H5+H7）二价灭活疫苗，于我国10家高致病性禽流感疫苗定点出产企业转化出产以及运用，得到国度一类新兽药证书，极年夜地降低了H7N9病毒于家禽中的风行以及流传。更主要的是，疫苗的运用于阻断人传染H7N9病毒中阐扬了立竿见影的效果。我国H7N9流感的乐成防控已经成为从植物源头节制人畜共患感染病的范例。

我国草地贪夜蛾、非洲猪瘟等庞大动动物疫病综合防治技能取患上庞大进展。草地贪夜蛾、非洲猪瘟等发生后，科技部经由过程国度重点研发规划实时部署应急研发工程，构造开展结合攻关。中国农业科学院第一时间把握草地贪夜蛾入侵信息，明确成灾纪律，研发出一批监测预警以及综合防控的技能与产物，周全支撑了 虫口夺粮 阻击战，被结合国粮农构造向全世界保举。于全世界初次剖析非洲猪瘟病毒三维布局，完成基因缺掉疫苗第二阶段临床实验，亚单元疫苗试验室研究进展顺遂。

我国科研职员还创立了以生物多样性哄骗为焦点，以生态抗灾、生物控害、化学减灾为方针的小麦条锈病菌源基地综合管理技能系统。

聪明农业为农业现代扮装上 加快器

于科技部国度重点研发规划 智能农机设备 重点专项的撑持下，我国周全推进农机设备要害焦点技能立异，冲破信息感知、决议计划智控、精量播栽、高效收成等智能化理论与要害焦点技能，研制了智能重型拖拉机、智能施药、智能收成、果菜茶出产、畜禽水产养殖、农产物产地处置惩罚等范畴的智能农机设备，鞭策我国农机设备科技前进以及财产成长。

要害焦点技能自立化，破解彻底依靠入口、受制在人的瓶颈。基在 斗极 的农机主动导航与功课精准测控技能系统，实现了农机高精度导航定位、水肥药精量施用、功课智能测控、长途运维治理。畜禽养殖智能化邃密出产技能及体系，实现了畜禽植物心理生态监测、生长调控。智能农业机械动力设备技能系统，推进农用动力设备节能减排、绿色成长。

主导设备智能化，构建了自立研发的智能农机设备技能及产物系统。智能谷物结合收成技能设备、高效智能采棉机，引领收成设备智能化进级。免耕精量播种技能设备、无人机植保功课设备，实现种肥药智能施用。果蔬多源信息交融超年夜型分选成套设备，实现了智能分级。

单薄环节机械化，补齐农业出产综合效率与总体程度 短板 。丘陵山地、水田、园艺拖拉机等公用拖拉机，为现代农业出产提供绿色高效动力。农田残膜清算、农田激光平地、节能深松等技能设备，助力高尺度农田设置装备摆设。饲料、区域特点作物高效收成技能设备，解决了青饲与牧草、青稞、枸杞、年夜枣、橡胶、茶叶等出产单薄环节 有机可用 有机好用 的难题。超等稻高速插秧，果园、甘蔗、油菜、蔬菜高效出产技能设备，晋升了全程机械化程度。今朝，小麦基本实现全程机械化，水稻、玉米综合机械化率跨越80%，农机深松功课信息化监测率跨越90%，丘陵山地、农产物加工、畜牧养殖机械化率跨越35%。

庞大根蒂根基研究冲破 为抢占世界农业科技制高点奠基坚实根蒂根基

10年来，我国农业根蒂根基研究范畴持续取患上冲破性主要进展，于基因组学、主要功效基因剖析、庞大病虫害灾变机制等范畴取患上一系列立异结果。于根蒂根基理论方面，我国开创了水稻研究从传统遗传图谱向全基因组程度改变的先河，发明并克隆了耐高温、耐旱、高产、抗病等一批具备主要育种价值以及自立常识产权的新基因，攻破外洋要害基因垄断。于要领东西方面，中国农业年夜学赖锦盛立异团队开发出我国自立挖掘且拥有专利的基因编纂体系。于机理机制方面，发明动物抵御病毒的要害免疫卵白，为高效绿色防控提供新计谋。中国农业科学院张友军团队发明 动物以及植物之间存于功效性基因程度转移 机理，这是现代生物学降生100多年来，初次研究证明动物以及植物之间存于功效性基因程度转移征象。

异源四倍体野生稻倏地重新驯化新计谋斥地全新育种标的目的

驯化作物总要履历千百年汗青。而面临日趋争切的食粮危机，怎样按照人类需要，迅速驯化野生稻？中国科学院遗传与发育生物学研究所李家洋院士研究团队初次提出了异源四倍体野生稻倏地重新驯化的新计谋，旨于终极培育出新型多倍体水稻作物，从而年夜幅晋升食粮产量并增长作物情况变迁顺应性。这一研究结果在2021年2月4日于国际学术期刊《细胞》长文揭晓。

为霸占创制多倍体水稻新作物的难题，李家洋院士所领导的研究团队初次提出异源四倍体野生稻倏地重新驯化的新计谋，并将其划分为四个阶段：第一阶段，网络并筛选综合性状最好的异源四倍体野生稻底盘种质资源；第二阶段，成立野生稻倏地重新驯化技能系统；第三阶段，种类份子设计与倏地驯化；第四阶段，新型水稻作物推广运用。

该团队霸占技能瓶颈，乐成创制了落粒性降低、芒长变短、株高降低、粒长变长、茎秆变粗、抽穗时间差别水平缩短的各类基因编纂源四倍体野生稻质料，证实该团队提出的异源四倍体野生稻倏地重新驯化计谋高度可行。本项研究为将来食粮危机应答提出了一种新的可行计谋，斥地了全新的作物育种标的目的，是该范畴的一项庞大冲破性进展，将来四倍体水稻新作物的乐成培育无望对于世界食粮出产带来倾覆性的革命。

主要基因挖掘充分了现代生物育种 质料库

跟着全世界天气变暖趋向加重，高温勒迫成为制约世界食粮出产保险的最重要要素之一。据报导，平均气温每一升高1℃，会形成水稻、小麦、玉米等食粮作物3% 8%摆布的增产。中国科学院份子动物科学卓着立异中央林鸿宣研究团队与上海交通年夜学林尤舜研究团队互助于这一范畴取患上新冲破，乐成分散克隆了水稻高温抗性新基因位点TT3，并阐释了其调控高温抗性的新机制。相干结果2022年6月17日于《科学》杂志上揭晓。

节水抗旱稻是指既有水稻的高产优良特征，又有旱稻的节水抗旱特征的一类水稻种类类型。于国度 863规划 等工程撑持下，上海市农业生物基因中央罗利军研究团队缭绕水旱稻的遗传分解、节水抗旱的遗传与份子机制、节水抗旱稻种类培育以及配套技能等方面举行体系研究，挖掘了水稻抗旱基因OsRINGzf1，选育了 旱优73 等节水抗旱稻新种类，年夜年夜拓展了水稻莳植区域，该工程得到2020年度国度科技前进奖一等奖。

2022年7月22日，《科学》杂志揭晓了中国农业科学院作物科学研究所周文彬研究员团队牵头的研究论文，该团队经由过程负担国度重点研发规划 食粮作物产量与效率条理差异及其丰登增效机理 工程，用时7年，于水稻中研究发明了水稻高产基因（OsDREB1C），该基因可以或许同时提高光互助用效率以及氮素哄骗效率，显著提高水稻产量，并缩短生养期。

基因铰剪 为生物育种立异提供新东西

不与农学联合的生物技能就不是真实的生物技能 ，赖锦盛传授感触地说。他敏锐地找准标的目的，以玉米以及年夜豆两年夜重要农作物为研究对于象，开展份子设计育种的根蒂根基研究。2010年以来，赖锦盛传授团队于国际顶尖杂志接连揭晓一系列高程度论文，不停深化对于生物育种的熟悉。

十年磨剑酬壮志，为的是再也不 洽商 ，志于打赢 翻身仗 。2018年7月30日，赖锦盛传授课题组于玉米基因组学研究上取患上主要进展，研究结果于《天然 遗传》上于线揭晓，我国玉米基因组学研究越发自傲地走活着界最前沿。2021年，赖锦盛传授团队自立开发的两把属在中国的 基因铰剪 Cas12i以及Cas12j得到专利授权，填补了我国于基因编纂焦点东西范畴的技能空缺，一举攻破外洋对于该项技能的垄断。

基因铰剪 ，是一种形象的说法，也就是哄骗某些可以或许切割病毒遗传物资的Cas卵白，即CRISPR-Cas，对于方针基因举行必然剪切，从而实现繁杂精准的基因编纂。Cas卵白有93个之多，德国以及美国的两位学者因发明CRISPR-Cas9 基因铰剪 而在2020年配合荣获诺贝尔化学奖。始终以来，该范畴技能及原始焦点专利为西方少数国度所垄断。最近几年来，我国一批科学家奋力耕作，于动物基因编纂研究范畴不停开疆拓土。事实充实申明，中国实现高程度科技自主自强路于脚下。

动物工场育种加快器破解动物周年加代繁育瓶颈

没有阳光、雨水以及泥土，能种出食粮来吗？农业科学家说： 能，并且长患上更快！ 2021年10月，于国度 十三五 科技立异成绩展上，一幢泛着红紫色柔光的博璃小屋非分特别亮眼。这是中国农业科学院都市农业研究所动物工场立异团队研制的一座动物工场。四层栽培架上，一排排水稻青苗齐整整扎于非凡的养分液里，于颗颗彩色LED节能灯的 抚触 下，正奋力拔节。

立异团队以人工光动物工场为手腕，于详尽阐发水稻苗期、分蘖期、拔节期、抽穗期、着花期、灌浆期等各个生养阶段生物学特征根蒂根基上，创制出水稻差别生养期情况 养分动态协同调控技能，构建了年夜幅度缩短水稻生养期的技能路子，乐成实现水稻莳植60天摆布收成的庞大冲破，将传统年夜田情况下120天以上的水稻生养周期缩短了一半，年夜幅晋升水稻育种效率。

立异团队首席科学家杨其长说，这座动物工场犹如一台水稻育种加快器，无望实现每一年6茬以上的水稻 倏地育种 ，栽培层数以至可以到达10层以上。此外，立异团队正致力在将动物工场用于小麦加快育种上，今朝可实现小麦从秧苗移栽到动物工场后34天孕穗，39天抽穗，65天成熟收成，与传统年夜田情况下平均180天的生长周期比拟缩短了三分之二。杨其长说，将来，依赖动物工场，可为水稻以及其他作物的加代育种以及高效栽培提供新的技能路径。

构造实行机制鼎新 为农业科技立异注入新的活气

10年来，我国农业科技体系体例机制鼎新不停完美，产学研用交融不停加深，立异激励政策连续走实，农业科技立异活气以及动力获得充实引发。经由过程实行 揭榜挂帅 、部省联动、青年科学家工程等新机制，不停摸索农业科技范畴新型举国体系体例。针对于庞大技能瓶颈以及产物制约，实施 揭榜挂帅 机制，立异不问身世。设置青年科学家工程，鼓动勉励自由摸索，鞭策青年科技人材脱颖而出。设置科技型中小企业工程，择优撑持中小企业科技立异。于植物育种、林木育种、耕地品质监测等标的目的，实行长周期撑持机制。

部省联动新机制出力解决区域农业庞大实际难题

农业具备较着的区域性特性，协同解决农业出产中的区域性庞大实际难题是保障国度食粮保险的一定要求。适应农业财产特色以及科研纪律， 十四五 农业屯子范畴国度重点研发规划摸索实行部省联动构造实行机制。科技部以及有关省分结合论证、结合投入、结合推进，中心以及处所按1∶1婚配经费，兼顾天下科技资源以及上风气力，将区域性庞大科技问题上升到国度层面来解决，鞭策 问题从出产中孕育发生，结果到出产中查验 ，实现了治理联动、政策联动、资源联动。

2021 2022年，科技部与28个省分联动实行了 环渤海盐碱地耕地品质与产能晋升技能模式及运用 长江中下流坡耕地红黄壤与中低产稻田产能晋升技能模式及运用 等55个工程，深受科研一线以及处所好评。2021年，科技部与山西省联动实行了 无机旱作农业耐瘠抗逆节水增效技能模式与运用 工程，撑持区域立异气力结合国度级上风单元协同开展无机旱作农业要害技能攻关，配合把无机旱作农业立异结果落实到黄土年夜地。

青年科学家工程激励青年科技职员勇闯 无人区

为加年夜青年科技人材造就力度，科技部于国度重点研发规划中摸索实行青年科学家工程机制，鼓动勉励青年职员于基因编纂等根蒂根基科学范畴自由摸索。作为受工程资助的青年科学家之一，中国农业年夜学农学院小麦研究中央 90后 传授、玻士生导师宗媛暗示，国度对于青年科学家的撑持以及存眷让本身更有底气、有勇气罢休去验证心中的假想，身上的重任也让本身面临结果时越发苏醒。

提到本身对于青年科学家义务的理解，宗媛说： 青年科学家要勇于应战 无人区 的科学问题以及技能瓶颈，斗胆立异，于夸姣时代阐扬本身的价值，为将来农业成长勾画出更夸姣的蓝图。但愿我可以或许用本身于动物基因组编纂范畴的一技之长，推进动物精准设计育种以及智能育种的早日实现，为保障我国种业保险、食粮保险孝敬本身的气力。

瞻望将来，科技让农业 更聪明 ，屯子 更便捷 ，一幅农业科技绘就的多彩画卷渐渐睁开：于无人农场的数字年夜田，早上太阳升起来了，堆栈门主动打开后，无人驾驶农机按照年夜数据就能阐发出农田作物生长以及康健状态，随后主动判定以及举行响应的耕耘、喷洒农药、除了草功课，完成后再主动回到泊车场，农夫全程可于线上操作，云计较、物联网、年夜数据、功效农业、聪明农业 挥舞 科技的党羽 ，精耕 但愿的旷野 。

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