種康院士作題為《作物馴化與盤中餐》報告
作為中國科學(xué)院“千名院士·千場科普”行動中的一項活動,北京青少年科技俱樂部“科學(xué)名家講座”報告會于10月15日在中國科學(xué)院學(xué)術(shù)會堂舉行,中國科學(xué)院院士、中國科學(xué)院植物研究所研究員種康作報告,題為《作物馴化與盤中餐》 。北京青少年科技俱樂部17所基地學(xué)校330多名師生參加報告會。


北京青少年科技俱樂部 “科學(xué)名家講座”現(xiàn)場
種康院士在報告中強(qiáng)調(diào),馴化與育種是人類文明和社會進(jìn)步的基石。他講述了從原始社會到農(nóng)耕文明出現(xiàn)直到現(xiàn)代社會,人類馴化與育種活動的歷程。
“40億年前生命起源,4.2億年前陸生植物出現(xiàn),1.4億年前被子植物出現(xiàn),20萬年前現(xiàn)代人類出現(xiàn),1萬年前農(nóng)家品種出現(xiàn),100年前現(xiàn)代農(nóng)家品種出現(xiàn)。”
植物是人類食物的主要提供者。盡管全球約有3萬種可食用的植物,但人類僅用了其中的30種養(yǎng)育這個世界。其中,5類谷物水稻、小麥、玉米、高梁和粟類(如御谷,谷子,黍),為全球人口提供了總能量的60%;10種作物為人類和家養(yǎng)動物提供了所消耗食物的95%。因此,農(nóng)業(yè)上大規(guī)模種植的作物僅有幾十種。
人類賴以生存的作物,均由人類從野生植物馴化、培育而來。馴化,是人們在生產(chǎn)生活實踐中的一種文明進(jìn)步行為,是將野生的動物和植物的自然繁殖過程變?yōu)槿斯た刂葡碌倪^程。育種,是通過創(chuàng)造遺傳變異、改良遺傳特性,以培育優(yōu)良動植物新品種的技術(shù),以遺傳學(xué)為理論基礎(chǔ),綜合應(yīng)用生態(tài)、生理生化、病理和生物統(tǒng)計等多種學(xué)科知識。農(nóng)業(yè),是利用動植物的生長發(fā)育規(guī)律,通過人工培育獲得產(chǎn)品的產(chǎn)業(yè)。
生命科學(xué)發(fā)展推動著育種技術(shù)升級。在遺傳育種方面,1930年代出現(xiàn)了雜交玉米;1960年代發(fā)生了水稻和小麥“綠色革命” (半矮桿育種技術(shù))。在分子育種方面,1980年代出現(xiàn)了轉(zhuǎn)基因技術(shù)及品種。在設(shè)計育種方面,2010年代出現(xiàn)了基因組設(shè)計品種(基因組編輯技術(shù))。
種康院士指出,功能基因的魔力,在其對作物的定向改良。他介紹了1983年諾貝爾科學(xué)獎——玉米染色體中轉(zhuǎn)座子的發(fā)現(xiàn)。諾獎得主麥克林托克發(fā)現(xiàn),跳躍基因是新基因產(chǎn)生和進(jìn)化驅(qū)動的另一重要因子。植物中含有大量的轉(zhuǎn)座子。然而種康院士說,轉(zhuǎn)座子被認(rèn)為是“天方夜潭”這種認(rèn)知竟長達(dá)25年!他說,基因轉(zhuǎn)化科學(xué)基礎(chǔ),是物種互作將微生物基因帶入植物基因組。1974年,德國和比利時科學(xué)家發(fā)現(xiàn)根癌農(nóng)桿菌含有一巨大的質(zhì)粒,T-DNA區(qū)域可重組到宿主DNA中去,并進(jìn)一步發(fā)現(xiàn)它和植物腫瘤的形成有直接關(guān)系(可產(chǎn)生生長素和細(xì)胞分裂素)。這一質(zhì)粒也因此而被稱為Ti質(zhì)粒。
種康院士指出,目前,科學(xué)家還沒有能力創(chuàng)造出具有生物學(xué)功能的全新基因,僅能利用自然界中已有的基因。
種康院士在報告中列舉實例講述了科學(xué)家以科技成果報效祖國的科學(xué)家精神。
蔡希陶先生突破高端工業(yè)原料國外“卡脖子”問題。
有世界“橡膠之王”稱號的三葉橡膠,原產(chǎn)于巴西?!洞笥倏迫珪氛J(rèn)為三葉橡膠只能在熱帶地區(qū)大約赤道南或北10度以內(nèi)生長,西方判定中國沒有一寸土地能使橡膠樹存活。
蔡希陶先生勇于探索,創(chuàng)新技術(shù),實現(xiàn)了橡膠樹在我國海南島北緯18~24°大面積種植。他提出河口、西雙版納等地有大面積的平原和丘陵地適宜三葉橡膠的種植,成功地突破世界傳統(tǒng)植膠區(qū),實現(xiàn)橡膠北移,擺脫了西方國家對中國橡膠禁運的局面。
李家洋院士探索基因工程生產(chǎn)橡膠—橡膠草。
橡膠草為蒲公英屬草本植物,被認(rèn)為最有可能成為替代生產(chǎn)天然橡膠的經(jīng)濟(jì)作物和科學(xué)研究的模式植物,引起國內(nèi)外廣泛研究關(guān)注。李家洋院士研究組破譯橡膠草基因組,建立了遺傳轉(zhuǎn)化體系,加速橡膠草從野生植物向經(jīng)濟(jì)作物的馴化,進(jìn)一步推動我國天然橡膠產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。21世紀(jì)以來,世界各國相繼成立了天然橡膠研究計劃,如美國 “卓越計劃”、歐盟 “珍珠計劃”與“DRIVE4EU計劃” 、德國的“RUBIN計劃”等。相比之下,我國則研究相對較少。2015年4月中國“蒲公英橡膠產(chǎn)業(yè)技術(shù)創(chuàng)新戰(zhàn)略聯(lián)盟”正式成立。
許智宏院士首創(chuàng)大豆組織培養(yǎng)技術(shù)。他的研究領(lǐng)域為植物激素基礎(chǔ)理論與植物生物技術(shù)。他的主要成果是首創(chuàng)大豆等植物組織培養(yǎng)體系;發(fā)現(xiàn)生長素運輸作用機(jī)制。
種康院士提出了中國杰出科學(xué)家創(chuàng)業(yè)故事的啟示。珍惜:國家給青少年創(chuàng)造的良好學(xué)習(xí)生活條件。夢想:遠(yuǎn)大理想是前進(jìn)的燈塔。立地:腳踏實地是實現(xiàn)個人夢想必然途徑。責(zé)任:心系國家之需是科學(xué)家的責(zé)任。未來:依靠現(xiàn)在的青少年,少年強(qiáng)則國強(qiáng)。
種康院士的報告受到了與會師生的歡迎,學(xué)生們向種康院士請教問題非常踴躍。


師生互動提問環(huán)節(jié)


同學(xué)們向種康院士請教問題并請求簽名

種康院士與同學(xué)們親切合影

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