編者按 如何體現科技是第一生(sheng)產力，如何使科(ke)(ke)技(ji)創(chuang)新(xin)成為(wei)經濟社(she)會(hui)發展的重要推(tui)動力，這(zhe)是全國各地(di)、社(she)會(hui)各界共同(tong)關注的話題(ti)。我省科(ke)(ke)研機構、高等院校以及(ji)各級(ji)政(zheng)府、各類(lei)企業，在科(ke)(ke)技(ji)創(chuang)新(xin)、科(ke)(ke)技(ji)驅動方面也進行了積(ji)極(ji)探索和(he)生(sheng)動實踐。本報記者深(shen)入實驗室，深(shen)入車間，深(shen)入田間地(di)頭，探訪(fang)“真相”，發現“真經”，形成了一組以科(ke)(ke)技(ji)創(chuang)新(xin)為(wei)主題(ti)的稿件。本報從(cong)今天起(qi)，開設“科(ke)(ke)技(ji)創(chuang)新(xin)驅動發展”專欄，予以集中(zhong)報道，以期更多(duo)的人從(cong)中(zhong)受(shou)到(dao)啟示(shi)。

    中國科(ke)學院近(jin)(jin)代(dai)物理(li)研(yan)究所(suo)(suo)的(de)(de)科(ke)技人員，坐(zuo)在先進(jin)的(de)(de)儀器(qi)前(qian)，操作神(shen)奇的(de)(de)機器(qi)，研(yan)究原子核(he)等微觀世界，似(si)乎與(yu)農業(ye)沾不(bu)上邊。但是近(jin)(jin)年來(lai)，近(jin)(jin)代(dai)物理(li)所(suo)(suo)的(de)(de)科(ke)技人員立足于(yu)重離子輻(fu)照誘變(bian)技術，培(pei)育出甜高粱(liang)新品(pin)種，研(yan)發了一(yi)系列以甜高粱(liang)為(wei)原料的(de)(de)產品(pin)，建立了甜高粱(liang)循環經濟產業(ye)鏈。目前(qian)，甜高粱(liang)種植面積在省內已(yi)超過(guo)10萬畝(mu)，未來(lai)有可能為(wei)甘肅打(da)造數百億(yi)元甚至千億(yi)元的(de)(de)產業(ye)鏈。

    重離子與新種子

    近代物理所科技人員與甜高粱打交道，起初是為了研發可再生能源。2006年，中科院院士、近代物理所時任所長詹文龍提出，近代物理所要瞄準國家能源戰略需求，研發可再生生物質能源。于是，用植物制造燃料進入近代物理所科技人員的視野。美國和巴西這方面走在世界前列，用玉米制(zhi)造的(de)乙醇燃(ran)料已(yi)經可以替(ti)代汽油用于汽車動力(li)。在中國，如(ru)果大量使(shi)用玉米制(zhi)造乙醇，會影(ying)響(xiang)國家糧食安全，近代物理所的(de)科學(xue)家立志打通用非糧作物甜高粱制(zhi)造乙醇的(de)技術路線。

    甜(tian)高(gao)粱光合(he)效率高(gao)，植(zhi)(zhi)株(zhu)(zhu)鮮生物(wu)(wu)產(chan)量高(gao)，每畝(mu)甜(tian)高(gao)粱能產(chan)6噸至10噸的(de)(de)秸(jie)稈，植(zhi)(zhi)株(zhu)(zhu)鮮生物(wu)(wu)量的(de)(de)產(chan)量是玉米(mi)和甘蔗的(de)(de)2倍(bei)多。甜(tian)高(gao)粱適(shi)應性強(qiang)，抗旱、耐澇、耐鹽(yan)堿(jian)，是一種高(gao)效節(jie)水型(xing)作物(wu)(wu)，符(fu)合(he)節(jie)水型(xing)農業的(de)(de)要求，尤其(qi)適(shi)合(he)在甘肅種植(zhi)(zhi)。甜(tian)高(gao)粱植(zhi)(zhi)株(zhu)(zhu)粗(cu)壯(zhuang)高(gao)大，根系發(fa)達且容易變(bian)成腐殖(zhi)質，種植(zhi)(zhi)甜(tian)高(gao)粱有利于開發(fa)沙(sha)荒地、鹽(yan)堿(jian)地、山(shan)坡地等邊際性土壤(rang)，不僅(jin)可以(yi)防(fang)風固沙(sha)，防(fang)止土壤(rang)的(de)(de)流失(shi)，而且可以(yi)改(gai)良邊際性土壤(rang)。

    甘肅水資源嚴重不足，全省沙荒地(di)、鹽堿地(di)、山坡地(di)等邊際性(xing)土壤面積估計(ji)約為1000萬畝，為甜高粱(liang)大面積種植提供了廣(guang)闊空(kong)間(jian)。

    發展甜高粱產業，適應性強的優良品種是關鍵。由于我國的甜高粱種子主要依靠進口，近代(dai)物理所(suo)科技人員決(jue)定采用獨特的重(zhong)(zhong)離子誘變(bian)技術培育(yu)適宜(yi)西部環境(jing)的甜高粱新品種。近代(dai)物理所(suo)所(suo)長肖國青(qing)說：“很多人知(zhi)道重(zhong)(zhong)離子可以(yi)治(zhi)療癌癥，其實(shi)，重(zhong)(zhong)離子還可以(yi)育(yu)種。”

    所謂重(zhong)(zhong)離(li)子(zi)誘變育種就是(shi)用(yong)重(zhong)(zhong)離(li)子(zi)束照(zhao)射(she)甜(tian)(tian)(tian)高(gao)(gao)粱(liang)(liang)種子(zi)，使種子(zi)的(de)遺傳物質DNA發(fa)生損傷，在DNA修復過(guo)程中形成(cheng)突變，通(tong)過(guo)突變體穩定(ding)性測試培育出新(xin)的(de)品(pin)種。2006年，近代物理(li)所生物物理(li)研(yan)究室主(zhu)任李(li)文建(jian)帶領科技人員用(yong)不同劑量(liang)的(de)重(zhong)(zhong)離(li)子(zi)束照(zhao)射(she)甜(tian)(tian)(tian)高(gao)(gao)粱(liang)(liang)種子(zi)，用(yong)照(zhao)射(she)后(hou)的(de)種子(zi)進行小區試驗(yan)種植。到了甜(tian)(tian)(tian)高(gao)(gao)粱(liang)(liang)成(cheng)熟(shu)時節，董(dong)喜存副(fu)研(yan)究員觀(guan)察發(fa)現，有一株甜(tian)(tian)(tian)高(gao)(gao)粱(liang)(liang)長(chang)勢茂(mao)盛，生育期縮短，抽穗提前，重(zhong)(zhong)離(li)子(zi)誘變培育甜(tian)(tian)(tian)高(gao)(gao)粱(liang)(liang)新(xin)品(pin)種有了初(chu)步收(shou)獲。

    育種(zhong)是個長期(qi)的(de)過(guo)程。科技人員(yuan)進行(xing)了(le)穩定(ding)性(xing)測試(shi)、品(pin)(pin)種(zhong)比(bi)較試(shi)驗、區(qu)域試(shi)驗和生產試(shi)驗。經過(guo)7年時間，近代物(wu)理所終(zhong)于成功培(pei)育出(chu)早熟(shu)、優質(zhi)、抗逆的(de)甜高(gao)粱品(pin)(pin)種(zhong)。2013年，重離子誘變(bian)選育的(de)甜高(gao)粱品(pin)(pin)種(zhong)通過(guo)了(le)甘肅省品(pin)(pin)種(zhong)審定(ding)委員(yuan)會品(pin)(pin)種(zhong)認定(ding)，被命名為“近甜1號(hao)”。

    新技術與新產品

    2013年，甜(tian)(tian)高(gao)(gao)(gao)(gao)(gao)粱(liang)種(zhong)植(zhi)(zhi)在我省取得突破性進展，推廣種(zhong)植(zhi)(zhi)甜(tian)(tian)高(gao)(gao)(gao)(gao)(gao)粱(liang)面積超過(guo)了(le)10萬畝，其(qi)中武威市5萬多畝，定西市5萬多畝。甜(tian)(tian)高(gao)(gao)(gao)(gao)(gao)粱(liang)一(yi)畝收獲后的(de)鮮重平均超過(guo)6噸，其(qi)中最高(gao)(gao)(gao)(gao)(gao)畝產超過(guo)了(le)10噸。在缺水(shui)的(de)武威和定西，種(zhong)植(zhi)(zhi)甜(tian)(tian)高(gao)(gao)(gao)(gao)(gao)粱(liang)每畝需水(shui)僅300立方(fang)米，不足玉米需水(shui)量的(de)一(yi)半，單方(fang)水(shui)效益達到6.88元(yuan)，遠高(gao)(gao)(gao)(gao)(gao)于(yu)玉米的(de)1.67元(yuan)，農民們嘗(chang)到了(le)種(zhong)植(zhi)(zhi)甜(tian)(tian)高(gao)(gao)(gao)(gao)(gao)粱(liang)的(de)甜(tian)(tian)頭。除此之(zhi)外，甜(tian)(tian)高(gao)(gao)(gao)(gao)(gao)粱(liang)耐鹽堿、抗旱、耐澇，可以生長在沙荒地、鹽堿地、山坡地等邊(bian)際性土壤里。

    對近代(dai)物(wu)理(li)(li)所科(ke)技(ji)人員來(lai)說(shuo)，研(yan)發(fa)高(gao)產甜高(gao)粱最初目的(de)是為了尋(xun)找(zhao)可再生(sheng)(sheng)能源，用甜高(gao)粱汁制造乙醇。近代(dai)物(wu)理(li)(li)所生(sheng)(sheng)物(wu)物(wu)理(li)(li)研(yan)究室的(de)微生(sheng)(sheng)物(wu)組(zu)科(ke)技(ji)人員完成了甜高(gao)粱汁生(sheng)(sheng)產乙醇的(de)技(ji)術開發(fa)和(he)示范(fan)，利用液體深層發(fa)酵技(ji)術得到了高(gao)純度乙醇。

    用甜高(gao)粱(liang)制(zhi)造乙醇，從種(zhong)子到生(sheng)產(chan)(chan)技(ji)術(shu)，都得到了解決。可是這兩(liang)年，不(bu)利(li)的局(ju)面出現了。買種(zhong)子、地膜(mo)、肥料(liao)再加上用工，種(zhong)一(yi)畝甜高(gao)粱(liang)成本需(xu)(xu)要(yao)700元(yuan)，收割后(hou)壓榨、去汁、發酵、蒸餾(liu)，生(sheng)產(chan)(chan)一(yi)噸(dun)乙醇需(xu)(xu)要(yao)成本8500元(yuan)，而目前市場價格一(yi)噸(dun)乙醇只有7800元(yuan)，國家對乙醇的補貼也在減少。這樁買賣有些不(bu)合(he)算(suan)了。

    好在近代物理(li)所(suo)科(ke)技(ji)人員早有(you)準備。近代物理(li)所(suo)科(ke)技(ji)人員從(cong)2007年開(kai)始就(jiu)進行(xing)了(le)多項研究(jiu)。在研究(jiu)用(yong)(yong)甜(tian)(tian)高(gao)粱(liang)(liang)制造乙醇(chun)技(ji)術(shu)的(de)(de)同時(shi)，微(wei)生(sheng)物組王(wang)曙陽(yang)副研究(jiu)員研發(fa)了(le)甜(tian)(tian)高(gao)粱(liang)(liang)青(qing)貯復(fu)合微(wei)生(sheng)物菌(jun)劑工藝(yi)技(ji)術(shu)及(ji)飼(si)料生(sheng)產(chan)技(ji)術(shu)，完成了(le)青(qing)貯微(wei)生(sheng)物復(fu)合菌(jun)劑在窖池發(fa)酵甜(tian)(tian)高(gao)粱(liang)(liang)飼(si)料的(de)(de)評(ping)價，證實甜(tian)(tian)高(gao)粱(liang)(liang)是牛(niu)羊(yang)等(deng)的(de)(de)優質(zhi)飼(si)料。2013年，利用(yong)(yong)近代物理(li)所(suo)研發(fa)的(de)(de)甜(tian)(tian)高(gao)粱(liang)(liang)青(qing)貯復(fu)合微(wei)生(sheng)物菌(jun)劑生(sheng)產(chan)了(le)甜(tian)(tian)高(gao)粱(liang)(liang)青(qing)貯飼(si)料50萬噸，支撐(cheng)了(le)當地養殖業的(de)(de)發(fa)展。

    除研發甜高(gao)(gao)粱在畜牧業(ye)的使用技術(shu)之外(wai)，科(ke)技人員還(huan)(huan)研發出用甜高(gao)(gao)粱汁(zhi)生產(chan)(chan)(chan)酵母系列(lie)產(chan)(chan)(chan)品(pin)——人體免疫調節劑酵母β-葡(pu)聚(ju)糖、可清除人體自由基(ji)的酵母谷胱甘肽，以及用甜高(gao)(gao)粱汁(zhi)生產(chan)(chan)(chan)氨基(ji)酸(suan)、果葡(pu)糖漿等產(chan)(chan)(chan)品(pin)，大大延伸了甜高(gao)(gao)粱的產(chan)(chan)(chan)業(ye)鏈。實踐(jian)證明(ming)，甜高(gao)(gao)粱汁(zhi)還(huan)(huan)能替代玉米作為生物化工產(chan)(chan)(chan)業(ye)的優質原(yuan)料，可以顯著降低成(cheng)本，提高(gao)(gao)生產(chan)(chan)(chan)效益。

    新產業與新打算

    近代(dai)物理所的(de)(de)推(tui)廣種植情況表明，甜(tian)高粱產(chan)(chan)業(ye)(ye)極(ji)其適合(he)在(zai)光照(zhao)充裕、缺(que)水、有(you)大(da)量(liang)鹽堿沙地的(de)(de)甘肅發(fa)展，是一種循(xun)環經(jing)濟產(chan)(chan)業(ye)(ye)，能使農(nong)民較快脫貧，值(zhi)得更大(da)范圍的(de)(de)試(shi)點(dian)和推(tui)廣。據估算，推(tui)廣種植100萬(wan)畝甜(tian)高粱可(ke)形成(cheng)上百億元的(de)(de)產(chan)(chan)業(ye)(ye)，可(ke)為養殖業(ye)(ye)提供充足的(de)(de)優質(zhi)飼料(liao)，提高草食畜承載(zai)能力，有(you)效(xiao)緩解水資(zi)源短(duan)缺(que)，等(deng)效(xiao)增加(jia)可(ke)用耕地，部分緩解耕地短(duan)缺(que)狀(zhuang)況，還可(ke)為生物化工產(chan)(chan)業(ye)(ye)提供優質(zhi)廉價的(de)(de)原(yuan)料(liao)，綜合(he)效(xiao)益十(shi)分顯著。甜(tian)高粱循(xun)環經(jing)濟產(chan)(chan)業(ye)(ye)將(jiang)極(ji)大(da)推(tui)動地方(fang)經(jing)濟轉(zhuan)型和產(chan)(chan)業(ye)(ye)升(sheng)級，形成(cheng)一個現代(dai)農(nong)業(ye)(ye)發(fa)展新模式(shi)。

    在(zai)地方政府(fu)的大(da)力(li)支持下，2014年，甜高粱種植面積進(jin)一步(bu)(bu)擴(kuo)大(da)，種植基(ji)地主(zhu)要分布在(zai)我省(sheng)的武威、定西(xi)、張(zhang)掖以(yi)及新疆喀(ka)什等地。武威榮(rong)華(hua)集(ji)(ji)團在(zai)騰格里沙漠(mo)深(shen)處(chu)建(jian)成了甜高粱種植和配套養(yang)殖基(ji)地，目(mu)前，該(gai)集(ji)(ji)團養(yang)殖有(you)奶牛(niu)1萬頭，將逐步(bu)(bu)擴(kuo)大(da)到(dao)4萬頭奶牛(niu)、2萬頭肉牛(niu)。

    近代物理所所長肖國青說，未來計劃在河西走廊布(bu)局(ju)上(shang)百(bai)(bai)萬(wan)畝(mu)甜(tian)高(gao)粱(liang)的(de)試點推廣(guang)。目前正在爭取經(jing)費和政策支持，一方(fang)(fang)面加強科技投入(ru)繼續培育良種，研究大(da)面積推廣(guang)后可能面對的(de)病蟲(chong)害，評估對生態的(de)影響；另(ling)一方(fang)(fang)面結合地方(fang)(fang)經(jing)濟(ji)特點發(fa)展相應產(chan)(chan)業，延(yan)伸(shen)甜(tian)高(gao)粱(liang)產(chan)(chan)業鏈(lian)，推動地方(fang)(fang)經(jing)濟(ji)發(fa)展。希望政府能夠(gou)出臺優惠政策鼓(gu)勵“企業牽頭+農戶”模式，形(xing)成(cheng)產(chan)(chan)業鏈(lian)和市場。未來，甜(tian)高(gao)粱(liang)產(chan)(chan)業有望建成(cheng)數百(bai)(bai)億(yi)元甚(shen)至千億(yi)元產(chan)(chan)值的(de)產(chan)(chan)業鏈(lian)，對保障甘肅乃至全國的(de)糧(liang)食(shi)(shi)安全、食(shi)(shi)品安全、帶動區域經(jing)濟(ji)發(fa)展、提高(gao)農民收入(ru)、改善生態環境具有十(shi)分重要的(de)意義。