■聚焦农业·项目首席谈创新
年，是“十二五”科技计划的收官年，中央财*科技计划深化改革的元年，也是“十三五”科技大棋盘的研判年。
作为国家主体科技计划之一，计划现代农业技术领域，围绕发展现代农业和培育战略性新兴产业的重大需求；以科学发展观为指导，自主创新为核心，全面加强现代农业前沿和核心技术的研究；获得了一批先进技术和新产品，在农业高技术重点和前沿交叉领域取得了重要突破；显著提升了我国农业高技术的创新能力和水平，为掌握未来国际竞争主动权、培育战略性新兴产业和引领我国现代农业又好又快发展，提供了有力的技术保障。
为发挥科技专家智囊库的作用，35位项目首席专家围绕计划现代农业技术领域热点和难点问题，开展了深入细致的调查研究。锐锐从今日起为大家推出《聚焦农业·项目首席谈创新》系列，分享这些调研报告、决策咨询及*策建议，为读者奉上智慧的食粮和精神的宴席。
1.郑立荣：农业物联网为食品安全保驾护航
申请专利项，授权专利75项；获得软件著作权项，录取/发表论文篇，出版专著2本；培养研究生名、实用型人才余人；提交国家、地方及行业等标准25项……
这是计划“农业物联网与食品质量安全控制体系研究”项目所取得的部分成绩，该项目已为国家农业物联网和食品质量安全控制体系建设形成了较为完整的技术和知识产权体系。
“构建全国互联互通的食品信息溯源物联网大平台，为解决食品安全问题提供了一种可行的途径。”该项目首席专家复旦大学教授郑立荣认为。
研究人员通过研究分布式数据网络以及软件定义等先进技术，构建了一个服务开放、标准统一、信息内容自主可控的食品安全物联网体系架构和应用服务支撑平台；研发了开放的标准API接口、模块化应用集，并通过内嵌电子履历以及全维度部署仿真等，保证了公共服务平台的开放性、业务数据的安全可信性、网络部署的可扩展性等，降低了网络的部署成本；研发了面向多种主流异构编码的解析服务和信息溯源服务系统，实现了异构网络的数据互联互通，为构建全国统一的食品安全溯源物联网大平台奠定了技术基础。
目前，项目成果在*河三角洲、陕西杨凌、内蒙古、江苏、浙江等多个地区进行了跨平台、跨地域的集成示范和应用，产生了明显的生态、经济与社会效益。特别是通过物联网技术将现代农业生产与食品安全、品牌建设甚至与光伏技术的金融投资等相融合，实现了从田间到餐桌、从食品到健康的全链条价值，为新农村综合产业的发展提供了一种值得推广的商业模式。据悉，这些案例在近日由科学出版社出版的《物联网与食品安全》专著中有详细介绍。
作为首席专家，郑立荣对项目如何进行科学管理还有更多的思考。
“项目牵头单位对课题承担单位的管理职能有待加强。”郑立荣说，目前，项目牵头单位对各课题参与单位在专项资金拨款、财务账目管理方面缺乏有效的约束机制，没有专门的项目管理经费，因此，建议增加项目管理专门课题，由项目牵头单位负责，各课题负责单位参与，以保证项目的有效管理。
“要加强与产业以及国际交流并允许对项目目标进行微调。”郑立荣说，在项目实施过程中，由于产业本身以及国际技术都在发展，因此可以结合相关企业和专家的意见，在不降低项目总体目标和任务要求的前提下，可允许根据产业发展需求以及国内外技术发展现状向计划领域办提出申请，对原计划中某些系统功能和指标作出一些适当的调整，以便更好地和市场对接，完善产业链解决方案，深入
“要加强计划领域顶层专家的指导。”郑立荣说，农业物联网涉及交叉多学科、多领域知识，需要加强多学科、跨专业人员间的交流合作，从而使项目研究成果具有可行性和延续性。因此，建议计划领域顶层专家每年听取项目汇报，加强专家与项目组之间的沟通与联络，及时做好项目技术推广和产业化的衔接以及规划，同时共同促进与其他项目之间的合作。
2.伍宁丰:“农用微生物制剂与酶产品创制”前景良好
“发表的论文篇，申请发明专利53项，获得授权的发明专利有13项，美国发明专利2项；获得1项国家科技进步二等奖、1项省部级科技进步一等奖及1项省部级科学技术二等奖；实现了四次技术转让……”这是计划“农用微生物制剂与酶产品创制”项目两年多来所取得的部分成绩。该项目首席专家中国农业科学院生物技术研究所研究员伍宁丰接受记者采访时如是说。
研究人员围绕我国农用微生物制剂和酶产品创制和产业化的关键问题，针对制约产品创制的共性技术，开展了农用微生物及农用酶基因资源的高通量挖掘，基于计算机辅助设计的酶蛋白分子改造技术，酶蛋白高效表达通用载体的构建与基因工程菌发酵关键共性技术的研究，初步建成了农用微生物和酶制剂创制的共性技术平台。
在饲料用酶和微生态制剂方面，研究人员针对目前饲用酶功能品种少、性能差和生产效率低等问题，创制了葡萄糖氧化酶、脂肪酶、真菌淀粉酶等3种有重大应用价值的饲用生物酶新产品，并实现了产业化；还构建了鸡球虫、产气荚膜梭菌感染的动物模型，筛选到抗细菌和真菌感染的枯草芽孢杆菌2株、乳酸菌6株，初步得到防治感染的复方微生态制剂。
同时，研究人员开发了针对养殖废弃物无害化的微生物制剂和减少动物废弃物排放的饲料添加剂，采用安全无害的生物技术处理养殖废弃物，减少养殖产业对于环境造成的破坏，并建设完成猪场废弃物无害化处理示范基地3个，运行良好。
“新型农业微生物肥效制剂的创制”成绩喜人，分离筛选了近株微生物肥料菌种资源，从中选育到效果优异的根际促生菌4株，高效固氮菌3株，高效解磷菌5株等生产用菌种资源，并建立了利用废弃动物蛋白生产农用氨基酸并用于微生物肥料固体发酵的完整工艺，利用该技术研发出新型全元复合微生物肥料，获得了2个生产登记许可证并实现了产业化生产，其中生物有机肥生产技术已转让3家肥料企业大规模生产销售，产生良好经济效益。
同时，“种植环境农药降解生物制剂”课题针对农药的使用特点及农药残留状况，系统开展了农药降解的相关应用基础研究，获得了高效农药降解菌株80株以上，阐明了部分杀虫剂和除草剂的微生物降解代谢途径与分子机制；克隆了农药降解相关基因20余个，构建了高效表达工程菌株，并进行了降解应用实验研究。
作为首席专家，伍宁丰对项目的科学管理进行了更多的思考。
“经费执行困难，报销手续繁琐，增加了课题经费管理的难度和风险；课题参与单位过多，管理和沟通存在一定难度。”伍宁丰说。
因课题参加单位较多，在参加本课题之前，各参加单位在研究方向上接近，造成课题中部分任务每个参加单位都在做，而对根据自己研究优势承担的任务投入减弱。
因此，伍宁丰建议进一步凝练科学问题与前沿技术，重点突出前沿共性技术和重点新产品的研究；加强课题组内部之间的协调合作、资源共享，注重产、学、研的结合；进一步加强技术、产品和资源的源头创新与技术熟化；进一步加强课题技术的应用研究，推进产品产业化及科研成果转让；主持单位加强对参加单位经费的使用监督，严格按照预算执行。
3.赵要风:“点线面”结合使科研“1+1＞2”
近日，第六届世界动物功能基因组研讨会在意大利召开，与会的科学家讨论了如何利用基因组学等工具研究动物基因功能，以及如何将这些研究结果用于动物品种改良或培育。
在我国，也有一支团队活跃在农业动物功能基因组研究的科学前沿。
他们研发出新产品9个，中试线1条，新技术、新工艺、新材料15项；申请专利64项，研究制定技术标准1项，完成研究报告、论文篇，获得国家科技进步奖二等奖1项；培养研究生人，博士后4人；京粉2号蛋鸡的示范推广面积可达万只，湘村黑猪已在湖南省全面推广应用，推广面积可达34万头，西南大学育成审定家蚕新品种2对……
这就是计划“主要农业动物功能基因组学研究与应用”项目，自年启动以来所取得的成绩。该项目下设七个子课题，共涵盖了猪、鸡、牛、羊、家蚕等五种主要经济动物。
“牵头单位根据项目的任务内容、预期目标按照‘点、线、面’相结合的原则，根据课题承担单位的条件优势和学术专长，对任务进行分解，将任务细化到各个课题承担单位，充分发挥各课题承担单位的优势，达到‘1+1＞2的效果。”该项目首席专家中国农业大学农业生物技术国家重点实验室副主任赵要风说。
研究人员围绕肉鸡和蛋鸡重要经济性状，筛选、分离了多个影响其性状的基因、遗传标记和非编码RNA；完成超过头分别针对生长、免疫、胴体等不同经济性状的猪资源群体的构建与数据，创建了piggyBac转基因突变猪新材料。
通过比较基因组学研究，研究人员发现鉴定一批地方猪种特有的优良性状的功能基因，获得了部分代表性猪种的差异表达基因谱；基于北京地区构建了头中国荷斯坦牛参考群体并进行了优化，基于高密度SNP芯片，进行了5个产奶性状、22个乳脂肪酸含量和29个体型性状的全基因组关联分析等。
除此之外，研究人员还完成了对秦川牛、南阳牛等12个品种的肉样和血液等样品进行采集，建立了地方*牛种质资源库；初步筛选到了与肉牛抗逆、抗病相关候选功能基因7个，肉牛肉质相关候选功能基因8个，繁殖性状相关候选功能基因16个。
作为首席专家，赵要风对项目的科学管理进行了更多的思考。
“课题承担单位主要独立进行，今后将加强项目内各课题之间、子课题之间的交流与合作。”赵要风说，其次，部分参与单位实际做了大量的研究工作，应加强研究结果的整理、物化的力度，尤其是加强国际专利申请。
近年来，由于母牛养殖效益不高，导致基础母牛存栏数下降，牛群规模不稳定，肉牛后续选育工作比较困难。
“应用基础研究成果的转化力度还需加大，应进一步与养猪企业合作，使具有育种前景的基因素材、技术等加大向分子育种实践转化的力度，产生经济效益。”赵要风说。
同时，赵要风建议按计划任务足额下拨专项经费；建议国家计划参照计划项目执行的考核奖励办法，通过中期考核，对执行效果好、评价好的项目和课题予以追加一定研究经费的奖励。
4.杜永臣：蔬菜育种获得多个分子标记
年，在测序与重测序基础上，研究人员开展了主要蔬菜品质、抗病和抗逆等重要性状的分子标记开发研究及相关基因鉴定和功能分析；构建了相应的群体，获得了与性状基因紧密连锁的分子标记24个；并且有些标记已在育种中用于辅助选择；完成了6个功能基因的精细定位，9个功能基因的分离克隆……
这是计划现代农业技术领域“主要蔬菜分子育种与功能基因组研究”所取得的部分成绩。
该项目首席专家中国农业科学院蔬菜花卉研究所研究员、中国园艺学会理事长杜永臣介绍，研究人员围绕*瓜、白菜、甘蓝、茄子、辣椒、西葫芦等主要蔬菜作物，探索利用细胞育种新技术，创制优异新材料，培育优良新品种；利用小孢子或大孢子培养技术，已经获得了*瓜的不同基因型的DH群体50个，甘蓝90个、西葫芦40个、白菜个，每个DH群体的株系都在40个以上；还获得了白菜、甘蓝、*瓜异附加系、易位系或渐渗系材料累计达超过份；利用上述材料培育出了8个新品种，包括甘蓝、沈农、沈农大白菜和温室18号、津优号、津优号、南水3号*瓜等新品种。
与其他作物相比蔬菜生产中病害种类是最多的，该项目的研究人员已经开发与主要流行病毒病的抗病基因连锁的分子标记14个，与抗真菌病害连锁的分子标记20个；同时还检测到了番茄抗烟粉虱QTL位点4个；利用建立的基于分子标记辅助选择的抗病基因高效聚合技术，创制出了复合抗病性优异的育种材料20份，选育出优良抗病品种10个，并在生产上推广应用。
蔬菜生产过程遇到的各种逆境环境是影响蔬菜产量和品质的重要因素，该项目研究团队以番茄、*瓜、甘蓝、大白菜为研究对象，针对白菜耐热、耐抽薹，甘蓝耐抽薹、耐裂球，番茄耐盐、耐旱、耐寒，*瓜耐低温等抗逆性状，建立和完善种质资源抗性鉴定体系，构建多样性丰富的遗传群体和高密度的分子遗传图谱，并以此为基础，开发出了20个与各种抗逆性状连锁的分子标记；利用获得的标记进行分子标记辅助育种，创制出了一批优异的抗逆育种材料，育成了11个优良的抗逆品种。
杜永臣说，该项目开发出了26个与番茄、*瓜、白菜、甘蓝、辣椒和西瓜品质性状紧密连锁的分子标记，标记与目标基因遗传距离小于5cM；通过资源筛选、鉴定和杂交选育，创制了品质性状优良的一批育种材料，选育出了高品质的蔬菜新品种7个，并且有一大批优良组合在后续的鉴定筛选之中，该项目取得的成果极大地促进了我国蔬菜品质育种研究落后局面的改变；项目共开发出了与各种重要农艺性状紧密连锁的分子标记个，克隆功能基因9个，育成新品种36个，申报专利24项，发表论文篇，培养研究生44人。
同时，杜永臣建议要加快推进项目成果的应用，一是通过与企业合作以及各种宣传，促进新品种在生产上的推广；二是通过育种单位之间的交流与合作，实现数据共享，促进项目建立的各种技术在蔬菜育种实际中广泛应用，让项目成果发挥更大的效益。
5.喻树迅：特色植物功能基因组研究任重道远
培育特色植物新品种59个，培育骨干种质资源份，克隆主要性状功能基因个，开发重要农艺性状分子标记个；完成国家、地方和行业技术标准5项，建成规模化试验示范基地2个；申请国家发明专利73件，获得授权专利33件，发表文章篇；获得国家科技进步二等奖1项、浙江省科技进步一等奖1项；培养“中青年科技创新领*人才2人”……
这是计划现代农业技术领域“特色植物功能基因组研究与应用项目”两年来所取得的部分成果。
“该项目所涵盖的棉花、油料、果树、林木、谷子、马铃薯、甘蔗、人参、花卉、牧草、竹藤等特色植物在全基因组测序、功能基因挖掘、种质资源创新等研究方面，既具有共性，同时各具自身特性，对共性问题，项目组开展联合攻关，对非共性问题开展相互借鉴和指导。”该项目首席专家喻树迅院士说。
作为首席专家，喻树迅对项目的科学管理进行了更多的思考。
“项目课题由多个参加单位组成，存在研究内容较为庞杂，很难制定统一的技术路线，学术交流存在一些问题；涉及果实品质的很多性状是数量性状，易受环境因子的影响，难以控制，需要鉴定多年，影响到关键基因发掘的进度缓慢。”喻树迅院士说。
喻树迅建议加强杨梅、枸杞、茶种质重要农艺性状评价工作力度有待提高；应注重研究成果的总结，按计划完成SCI论文发表任务；并注意理论与实践相结合，推进成果的快速应用。
“项目中的一些特色植物研究材料在植物基因组研究中整体基础较为薄弱。目前，国际上尚无关于我国特色植物兰花、结缕草的全基因组序列的报道，本课题在进行转录组分析时缺少参考基因组数据，这在很大程度上影响了转录组数据的分析和功能基因的筛选进度，不利于高效保护和开发利用这些优质特色种质资源。”喻树迅院士建议，国家应尽快组织集中专门力量，设立重大专项，加强相关特色植物的基因组测序和基因组学研究工作，保障并促进我国在珍稀特色植物种质资源的开发与保护工作。
6.万建民：作物育种获得多个功能分子标记
在水稻、玉米、小麦、大豆、油菜、棉花等主要农作物上获得功能分子标记个，定位和标记重要性状基因/QTL个；申报发明专利14项，获得发明专利授权18项，制定技术标准2项，提升了作物分子育种技术水平；创制优异新种质、新材料份，材料积累成效突出；审定新品种77个；申请植物新品种保护权40件，获得新品种保护权31件，审定新品种推广面积超过万亩；获得省部级成果奖励7项，成果转让4项。
这是计划现代农业技术领域“作物分子育种与品种创制”在年度所取得的部分成绩。
该项目首席专家中国农业科学院副院长、中国工程院院士万建民说，年，该项目根据国际种业技术发展趋势，重点对制约我国作物育种的前沿技术和关键技术开展深入研究，项目在作物分子育种技术创新、新材料与新品种选育、专利和新品种权申请，以及品种推广应用方面取得了良好进展，完成了项目计划任务指标。同时，项目组发表研究论文篇，其中SCI收录论文66篇，培养研究生79名，其中博士生34名，强化了分子育种基础理论研究和人才队伍建设；示范线与产业化基地57个，共有43家企业参与项目实施。
研究人员利用联合定位的方法定位叶片卷曲度（LRI）相关QTL位点并挖掘有利等位基因；利用*华占背景导入系挖掘广谱抗性新基因Xa39[p1]并验证其功能，开发分子标记；在水稻微管蛋白调控生长发育研究方面，研究人员为进一步阐明微丝与植物发育的机制研究奠定了基础，对水稻形态改良提供理论支持；在水稻垩白突变体基因的精细定位与候选基因分析方面，利用垩白突变体eb5与籼稻品种南京11杂交构建作图群体。
同时，万建民建议，加大功能标记基因的开发和应用力度，加强新种质和选育品种的应用及推广，增加经费管理的灵活性；在项目组织管理方面，要充分发挥项目专家组和课题承担单位的作用，强化与企业合作，注重统筹协调和运行管理。下一步将进一步强化项目内科技资源共享以及协作交流；同时注重与企业合作，加快成果转化，强化我国种子企业育种技术创新和产业化能力，以支撑我国作物种业快速发展。
7.王硕:食品生物危害物检测更精准能控制
日前，计划现代农业技术领域“食品生物危害物精准检测与控制技术研究”项目首席专家、天津科技大学特聘教授、国家杰青获得者王硕介绍，该项目为年启动项目，自科技部批准立项以来，在项目首席专家的组织、管理下，各课题按所签订的课题任务书中的本年度计划积极全面开展了研究工作，项目总体进展顺利。
年该项目共投入经费万元，35个研究单位名科研人员参与了项目的研究工作。目前，该项目完成了华东、华北等地区食源性致病微生物污染分布状况和毒力因子的携带情况调查，分离鉴定了株致病微生物；建立食源性致病微生物分子分型信息的数据库和信息挖掘平台SMM-system；建立大肠杆菌、沙门氏菌、金*色葡萄球菌、单核细胞增生李斯特菌、空肠弯曲杆菌、副溶血弧菌等病原微生物在外界压力下的消长动力学模型。
研究人员合成了氨基化硅包磁性纳米粒子，利用这种纳米粒子建立了可从食品样品中直接吸附致病菌基因组DNA的食源性致病微生物的前处理和富集方法，并用沙门氏菌和单核细胞增生李斯特菌作为模式致病菌污染牛奶样品进行了方法评价，结果显示，该方法灵敏度与免疫磁珠结合PCR的检测方法相当，并且没有种属特异性，可以同时检测多种致病菌。
王硕介绍，年，该项目建立了10套免疫分析技术为基础的免疫学测技术平台，开发了*曲霉毒素、呕吐毒素、T-2毒素、玉米赤霉烯酮等4种毒素的ELISA检测方法、免疫悬浮芯片传感器、金标免疫试纸条检测技术；开发了以量子点等荧光材料为标记物的12种毒素检测技术，*曲霉毒素的太赫兹检测技术，展青霉毒素的分子印迹固相萃取—液相在线联用检测技术，开发了改性石墨烯、分子印迹材料生物毒素样品富集产品。
王硕说，该项目实施组织严密，科学严谨，各课题制定了科学、切实可行的实施方案为课题的顺利实施提供了组织保障，为项目后半期顺利执行奠定了良好的基础。
8.马隆龙：生物质高效转化利用技术获突破
日前，计划现代农业技术领域“纤维素类生物质高效转化利用技术”项目首席专家中国科学院广州能源研究所所长马隆龙研究员介绍，该项目10个课题在49个参与单位的积极配合下，在边际土地能源草分子育种与新种质创制、能源草高效制备生物天燃气关键技术、木质纤维原料高效预处理技术与工艺设备、射线辐照和嗜热真菌热稳定纤维素酶的纤维素降解新技术、同步生物加工法（CBP）制备纤维素乙醇技术、生物质水相催化合成生物航空燃油技术、生物质液体燃料的高温生物炼制技术、生物质先进裂解制取生物燃油、生物质高效催化热解定向制备燃气、高效生物质固定床气化发电等关键技术方面进展顺利。
通过项目的实施，培养研究生人；共发表科技论文篇；申请国内专利件，获得发明专利58件；发表科技著作10部；制定行业标准5项；建成示范与产业化基地10个。
研究团队开发出生物航空燃油的水相催化合成新技术，成功地将玉米秸秆、高粱秆等农业废弃物转化为高品质的生物航空燃油产品，建成国际首套百吨级生物航空燃油水相合成中试示范系统，并实现连续化稳定生产，经国家油品检验中心检测，达到航空燃油品质标准,整体技术水平国际领先。
建立了以射线辐照和酶解糖化为核心的木质纤维素降解糖化新技术平台，实现了秸秆纤维素降解率超过90%和酶水解产还原糖得率超过mg/g。基于宏基因组与宏转录组学等多种技术解析了菌群联合生物加工纤维素产乙醇机制，构建高效CBP菌群H-20，改造了原有m3纤维素乙醇发酵生产线。
建成了基于固体热载体加热的新型下降管式生物质热裂解液化中试装置，加工能力达到千克生物质/小时，完成了生物燃油/柴油乳化燃油—柴油机系统中试研究，确定了生物燃油乳化燃料的燃烧特性、发动机动力特性及排放特性，柴油机排放达到国家标准。
突破外热式生物质催化气化技术，能量密度较低的生物质破碎为粒径小于微米以下，一部分生物质通过微米燃料燃烧炉进行高温燃烧为气化炉提供热能，另一部分生物质通过生物质气化炉进行气化制备合成气，焦油在催化裂解装置内催化重整，热值达11.54MJ/Nm3，焦油含量在10mg/Nm3以下，建成Nm3/d的生物质微米燃料外热式气化中试设备系统。
马隆龙说项目的顺利实施，为农林废弃物高效利用提供了技术支撑。
信息采集：曹佩佩
责任编辑：孔令旗
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