继袁隆平在杂交水稻领域的突破性工作后,中科院院士、华中农业大学教授张启发创造性地构建了水稻“永久F2群体”,阐释了杂种优势的遗传学基础,并首次发现了控制水稻穗粒大小的基因。他的研究成果显著地降低了杂交育种的随机性,极大地拓展了杂种优势在水稻育种中的应用。这是他此次获得未来科学大奖“生命科学奖”的主要原因。
据悉,杂种优势的利用是提高作物产量的主要途径之一,但一个多世纪来,杂种优势的遗传基础一直是一个世界性的难题,在国际生物学界备受关注。张启发院士的研究结论有助于结束国际上长达一个世纪的关于杂种优势遗传基础的争论。
除了这一成就之外,张启发院士广泛为人们所知的另一成就是,提出了“绿色超级稻”的构想和目标,为水稻遗传改良指出了新的方向。
今年7月,张启发院士在与华中农业大学植物科学技术学院教师作交流时谈到,他认为我国作物生产面临的主要问题,首先是病虫危害与农药滥用的问题。
有报道指出,我国主要农作物中,水稻受病虫害的危害面积最大。2005年湖北省农业厅植保总站做了一次大型对比实验,发现在不打农药的情形下,粮食收成仅有20%。而过去35年内,我国水稻、小麦、玉米的产量与农药化肥用量都显著地增加,农药化肥导致的环境污染问题,推动了我国第二次绿色革命。
在这样的背景下,经过数年的实践与酝酿,在张启发院士等人的推动下,绿色超级稻的概念应运而生,经过开展“863 计划绿色超级稻(GSR)项目”,联合全国六大生态稻区和全国27家科研单位,通过水稻功能基因组学、全基因组选择育种技术等,力求培育出少施化肥、少打农药、节水抗旱、优质高产的“绿色超级稻”。截至2017年,培育出了具备多个绿色性状的水稻新品种65个,新品种在广东、安徽、湖南、湖北等地累计推广面积达9000万亩。
张启发院士说,他理解的“粮食安全”就是:满足人民不断增长的粮食总需求与粮食生产的资源与环境的可持续。这也是张启发院士从事研究的根本动力。
他还说,新时代人类对食品的需求,除了能量、营养和美味,更注重食品安全问题。绿水青山就是金山银山,稻米之路尤其如此。
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