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招賢納士，唯才是舉——北京市農林科學院著力打造高端創新人才聚集地
2017-11-13 08:07:44 來源: 中國科技網-科技日報 作者:
招賢納士，唯才是舉——北京市農林科學院著力打造高端創新人才聚集地
編者按 黨的十九大報告指出，農業農村農民問題是關系國計民生的根本性問題，必須始終把解決好“三容易疲勞要吃什麼農”問題作為全黨工作重中之重。培養造就一支懂農業、愛農村、愛農民的“三農”工作隊伍。近些年，北京市農林科學院深入貫徹落實中央關於深化人才發展體制機制改革的意見，圍繞打造高端創新人才集聚地的目標，著力加強一流人才隊伍建設，科技人員各得其所，更好地為“三農”服務貢獻力量。
鄒國元：“美麗鄉村”的生態循環設計師
把果樹的廢棄物進行處理，作為基質來栽培蔬菜。同時通過水肥一體化的方式，嚴格控制作物整個生育期的灌水與施肥……在北京市農林科學院植物營養與資源所，一場關於蔬菜節水模式的研討會正在進行。
“農業供給側改革需要調結構轉方式，要改變過去高度分離的結構，進行節水節肥節藥的模式轉變。”類似這樣的內部研討會幾乎每周都要舉行，北京市農科院營資所副所長鄒國元認為，在現代循環農業的模式研究與關鍵技術突破方面，需要不斷攻關。
因地制宜的“生態循環”良方
若幹個處置中心（沼氣站）在村子裡建起來，它們大多以畜禽糞便（或秸稈）為原料，發酵產生沼氣和沼渣沼液，沼氣用來做生活燃料，沼渣沼液在周邊的果園菜地當做肥料施用……這是發生在河南省安陽縣永和鎮生態基地上的一幕。
河南省安陽縣作為糧食主產區，小麥、玉米是主要農作物，同時該地區的養殖業也很發達，“需要充分考慮糧食主產區的地域性生態特點：一是水資源短缺、肥料農藥消耗大，資源高度緊張；二是地下水污染負荷重，對地下水的超量采用形成漏鬥區的風險較大；三是耕地較為集中，秸稈問題較為突出。”鄒國元告訴記者，這就需要重點抓好有機肥對化肥的替代工作，以及畜禽糞便與秸稈的沼氣化處理，做好整體的區域統籌。
以“沼氣”為核心，成為他們為該地區生態循環農業構建的整體思路。
2012年底，為瞭應對解決農業資源環境方面的問題，農業部成立瞭農業生態與資源保護總站，並在成立後的第二年著手建立五大生態循環農業示范基地。作為生態總站的特聘專傢，鄒國元受托牽頭規劃瞭河南安陽、重慶巴南集體村、湖北鄂州市峒山村3個基地，根據不同的區域與生態特點因地制宜，走出瞭不同的鄉村振興之路。
基地建設過程中，規模化的沼液田間灌溉系統的設計與實現完成瞭技術突破。“其核心突破就是沼液的過濾。果園進行管道灌溉，農田則是直接進行噴灌。在河南的基地分別針對果園與糧田做瞭技術轉化。”鄒國元說。此外還實現瞭尾菜處理技術突破，對非商品部位的菜幫、菜葉進行大規模堆肥化、飼料化、消毒化處理，獲得農業部農牧漁業豐收獎一等獎。
構建大循環“種養結合”機制化保障
在鄒國元看來，當前的生態農業已經發展到瞭一個新的層面，種植、養殖主體各自的規模更大，在時間與空間上分離的程度也更大。為瞭切實解決好農民應用技術“最後一公裡”的問題，各地探索培育瞭很多第三方服務主體，“譬如農機合作社可以提供從沼液的運輸、田間存儲區的建設到沼液使用的全流程服務。土地托管可以將分散的農田集中化管理，實現新技術的規模化、規范化使用。”
除瞭不斷推進種養結合基地，鄒國元這些年還帶領營資所參與瞭農業行業科研專項“典型流域主要農業源污染物入湖負荷及防控技術研究與示范”，國傢重點研發計劃“黃淮海集約化養殖面源和重金屬污染防治技術示范”等項目，為政府工作提供決策參考與技術支撐。
鄒國元敏銳地觀察到，從傳統生態循環農業到現代生態循環農業，有3個重要轉變：由小規模轉向大規模，由小循環轉向大循環，從常規技術轉向現代技術支撐。談到未來的方向，他表示，要做好生態農業，一是要認清自身定位，做好宏觀佈局、產學研用的結合。二是要牢牢把握大規模、大循環、現代技術的產業方向。三是要不斷推進政策體制機制的創新，完善各種激勵約束機制。
溫常龍：讓蔬菜變得越來越“完美”
“每個人都有自己的遺傳特征，哪怕是雙胞胎，他們的DNA也是不一樣的……”除瞭平時在實驗室和DNA打交道，溫常龍也會用一些業餘時間來放松。在北京市初中開放性科學實踐活動科普課上，溫常龍受到瞭許多孩子的喜愛。
當然，作為北京市農林科學院蔬菜種質創新與新品種選育創新團隊的第二副首席，溫常龍會把自己更多的時間交給高通量分子育種的基因選擇和聚合工作上。
技術平臺讓育種效率大大提高
在溫常龍的心裡，不僅每個人生而不同，每一個蔬菜也都是與眾不同的。溫常龍的工作就像給蔬菜做美容手術，讓它們變得越來越“完美”——不僅好看、好吃、有營養，還得好種、好管、產量高……
這就需要解析蔬菜植物的遺傳密碼，即把控制重要性狀的具體基因或DNA片段解碼出來，再通過雜交育種手段，結合高通量分子輔助育種，孕前維他命推薦把這些優異基因進行聚合，從而培育出理想的優良品種。“比如針對黃瓜的十多個高產、優質、抗病和抗逆性狀，我們開展瞭基因的克隆和定位研究，目前這些研究成果都已經應用到瞭新品種培育中，初步實現瞭黃瓜分子設計育種。”溫常龍說。
在溫常龍他們開展這項工作之前，盡管我國已經有瞭多種作物的基因組序列，但是在育種上這些資源很少能夠得到應用。“因為我們缺乏現代化的高通量分子育種平臺，品種不能聚合多個優異基因，這也是‘洋種子’價格是同類國產種子十幾倍的主要原因之一。”溫常龍說，針對這一短板，北京市農林科學院首次引進建立瞭蔬菜高通量分子育種平臺，在分子育種結合常規育種的上、中、下遊各個環節開展瞭大量系統工作。
經過不斷試錯、改進，如今溫常龍團隊已經自主研發瞭多項高效實用的高通量分子育種體系，建成瞭適合我國的現代化高通量分子育種平臺。溫常龍介紹：“有許多成果打破瞭國外技術壁壘，這使得我國的分子育種成本下降瞭80%—90%，節約人力和時間80%—95%，育種效率提高瞭幾百倍。”
依托高通量分子育種平臺，溫常龍團隊還牽頭多傢科研機構開展瞭蔬菜品種鑒定DNA指紋技術研究，為每個蔬菜品種建立DNA指紋身份證，從而搭建我國國傢蔬菜品種DNA指紋數據庫，為政府開展市場監管、企業進行種質創新提供技術支撐。
高通量分子育種還需進一步普及
說起高通量分子育種平臺的構建，溫常龍似乎已經忘記瞭最初的著急、焦慮，但一提到技術的推廣應用，他就立馬像個大孩子般的委屈：“因為國內開展高通量分子育種的人很少，剛開始有很多人對我們工作不瞭解、不理解、也不支持。”
“所以高通量分子輔助育種的科普推廣工作同樣重要。”溫常龍說，通過“走出去、請進來”，邀請同行前來參觀、去其他高校和科研院所作學術報告，很快，國內開始出現瞭第二套、第三套高通量分子育種平臺。如今我國已經有多個產後保健食品單位引進瞭十幾套設備開展相關的分子育種研究。
作為2016年“北京市高創計劃”青年拔尖個人和2017年北京市科技新星，溫常龍覺得自己僅僅是邁出瞭第一步，對於未來，還會有越來越多的科學難題待解。“我們主要圍繞產業問題，凝煉科學問題，聚焦技術問題，切切實實地為我國蔬菜育種產業升級和民族種業綠色發展開展科學技術服務”。
孟志軍：給精耕細作配個“智能大腦”
偌大的一塊顯示屏，1500多臺深松機的操作畫面同時進行現場直播，每臺機器的型號、機手姓名、電話、作業面積、作業軌跡、作業參數、作業質量合格率等等一目瞭然。
“這套系統我們已經在全國21個省市安裝瞭2萬多套，可以實時反映深松作業深度、面積和作業圖片。” 北京市農林科學院農業信息技術研究中心研究員孟志軍說，系統實現瞭農機作業遠程監控和遠程指導的業務化運行，對於農機作業的大數據管理、開發是非常有益的實踐。
2014年，中央一號文件提出“大力推廣機械深松整地”；2015年，國務院政府工作報告要求“增加深松土地2億畝”。盡管一直有補貼政策，但在具體實踐中，由於缺乏有力的監管手段，深松作業管理往往以人工抽檢為主，工作量大、檢測效率低，作業質量難以定量評價，很多地方部門甚至不願意承接這項監管任務。
從小就喜歡“認死理兒”的孟志軍有點兒倔，隻要是認準的事，就非得踏踏實實做出個樣子來。“農機深松整地能夠打破犁底層、增加耕層深度、提高蓄水保墑能力，對於我國耕地保護意義巨大。”孟志軍解釋。
農民們不用再“背朝黃土面朝天”
1999年，北京市農林科學院國傢農業信息化工程技術研究中心承擔瞭由當時國傢計委所支持的“北京精準農業示范工程”，旨在通過引進國外的精準農業技術與裝備，消化吸收之後進行自主研發並在國內進行推廣。
“精準農業體現瞭在農業生產中‘需要什麼就給什麼、需要多少就給多少’的因地制宜、精細定位投入管理思路。”孟志軍說。2005年，通過基於精準農業的變量施肥控制系統的研究，孟志軍入選北京市科技新星計劃。
之後，通過主持國傢863計劃、國傢自然科學基金、國傢科技支撐計劃等科研項目20餘項，孟志軍帶領團隊在農機北鬥導航、精準作業控制、農機作業智能監測關鍵技術方面取得瞭系列成果，其個人也入選瞭科技部“中青年科技創新領軍人才”計劃和北京市百千萬人才工程，獲得瞭“北京市優秀青年知識分子”“北京青年五四獎章”等榮譽稱號。
讓孟志軍欣慰的是，通過田間地頭的實踐、改良，其團隊研發的技術產品在20多個省區1000多個農機專業合作社、100多個國營農場得到應用，取得瞭顯著的經濟社會效益，農民們再也不用“背朝黃土面朝天”那般辛苦勞作瞭。
產學研深度融合需要走哺乳維他命推薦到田間地頭
從實驗室埋頭科研到走到田間地頭實踐操作，近些年的種種經歷給瞭孟志軍頗多感慨，“產學研深度融合一定不是在實驗室裡就能實現的，需要走到田間地頭，腳踏實地一步一個腳印把機器效果驗證出來。”
曾經，為瞭給插秧機配自動導航，他們需要赤腳站在東北5月份冰冷的水裡面；為瞭進行拖拉機自動導航系統的生產考核，需要通宵熬夜跟蹤設備效果。讓人倍感煎熬的還有自主研發設備——自動導航系統的第一次大面積推廣。“假如一臺播種機作業面積是1200畝，500臺機器就是60萬畝地，如果機器出現問題影響到播種，這個損失和壓力是很難承受的。”孟志軍坦言。
隨著技術的不斷發展和老齡化社會的到來，孟志軍感覺融合衛星導航定位、智能測控與物聯網等新一代信息技術的智能農業裝備技術在21世紀現代農業科技發展中將越來越重要。“黨的十九大報告給我們指明瞭新的方向，提出瞭新的要求，農業現代化的春天就要來瞭。” 孟志軍非常激動。
王紀華：給農田裝一雙“千裡眼”
國慶前最後一個工作日，北京市農林科學院農產品質量標準與檢測技術研究中心主任王紀華依然在馬不停蹄的出差。9月29日，他主持申報的陜西省地方標準《蘋果樹長勢遙感監測技術規程》（簡稱《規程》）在西安通過專傢論證並正式報批。
這個當初隻在楊凌農業示范區先行先試的技術，目前已經將標準推廣到瞭整個陜西省。接下來，王紀華還希望它能繼續走向西北、走向全國、走向全世界。
實時監測農作物長勢
2007年，憑借“精準農業關鍵技術研究與示范”項目，王紀華和他的團隊獲得瞭國傢科技進步獎。此後的10年間，圍繞精準農業“田間信息獲取”“智能分析決策”“變量精準實施”等方面，王紀華帶領團隊不斷深入探索。
此次在西安通過的《規程》,規定瞭蘋果長勢遙感監測的技術要求與檢測方法。這一技術可以利用空間信息技術遙感測報，大面積、快速精準地監測蘋果長勢，在滿足果農節水、省肥、省藥栽培管理需求的同時，也為陜西將蘋果的面積、產量優勢進一步發展為產品、產業和生態優勢提供技術支持。
2012年，受科技部指派，王紀華擔任國傢科技支撐省部會商項目“旱區多遙感平臺農田信息精準獲取技術集成與服務”的首席專傢，在小麥玉米長勢遙感監測示范應用並完成3個陜西省地方標準的同時，他也把目光放在蘋果這個高難度監測對象上，最終完成瞭蘋果樹長勢遙感監測技術規程草案。
同時，自2013年以來王紀華連續5年擔任全球生態環境遙感監測年度報告《大宗糧油作物生產形勢》的責任專傢和組長，負責報告的審查把關。該報告的監測范圍涵蓋全球31個糧油主產國，占全球80%的產量，成為中國對外公佈的權威數據。
做農田環境的守衛者
“農產品安全要從農田環境抓起。農田環境污染瞭，農產品就容易出問題。”王紀華告訴記者，當前農田環境監測的瓶頸不是沒有檢測手段，而是成本過高。以一個園區為例，要排查污染需要檢測幾十個樣品，僅檢測重金屬這一項就要花費三五萬元，如果檢測有機污染物花費就更高瞭。沒有人願意為此買單，所以當下的例行檢測費用都是國傢買單。
“要促進生產者參與、企業自檢自律良性循環的形成，就必須把檢測費用大幅度降下來。”王紀華和他的團隊提出瞭“粗篩查+精檢測”的技術和工作模式，在網格化地毯式排查時首先采用精度要求不高、但大幅降低成本的定性或半定量方法粗篩查來發現問題，對於存在問題的區域則進一步采用高精度的定量檢測方法加以確證。
雖然思路有瞭，但作為低成本粗篩查的設備，國內外都還比較缺乏。為此，王紀華帶領團隊開展瞭重金屬快速檢測儀器的攻關，完成瞭便攜式快速檢測儀第一、二、三代產品的研發，目前正在開發完善第四代產品。
作為民盟中央農業委員會委員，王紀華曾在全國政協提案協商會議上提出瞭防止農田環境污染的六點建議。作為農業部專傢組專傢，王紀華在重金屬污染等土肥水相關問題的監測管理與風險分析方面，又為相關政策制定提出瞭許多戰略性建議。
“農業是一個國傢的生命線。如果喪失瞭農業自足能力，民族振興、人民幸福、國際競爭力提升都將成為泡影。”在王紀華看來，經歷瞭從傳統農業到機械化到自動化的階段，目前農業已經進入到4.0智能化系統的應用。“但當前信息化與機械化還是有一些脫節，農業成本居高不下等一系列問題，僅靠傳統方式已經難以解決，需要大力發展現代化，推進傳統農業向現代農業轉型。”
張潔：會“變魔法”的西瓜育種傢
為什麼有的西瓜是紅瓤，而有的卻是白瓤？為什麼有的西瓜是沙瓤，有的卻是脆的？
“我要告訴你一個好消息，我們已經找到西瓜變紅的基因瞭，馬上我們的論文就要出來。通過這個基因，可以把白瓤西瓜變成紅瓤西瓜。”第一次見面，張潔就興奮地向記者透露瞭最新成果。
吃西瓜結果把胃都吐空瞭
張潔覺得自己很幸運，可以在他們課題組剛剛在國際上首發的西瓜全基因組序列信息及轉錄組數據裡，隨意挑選自己感興趣的西瓜表型及重要基因進行研究。“通過解碼DNA，就可以對目標植物表型進行調控，培育出不同的西瓜品種。比如我可以讓西瓜更好吃、更有營養，也可以讓西瓜更好種、不得病。”
從中科院遺傳與發育生物學研究所博士畢業後，張潔在北京農林科學院從事西瓜育種研究工作5年，承擔瞭多個國傢級和北京市的科研項目，其作為第一作者發表的研究論文在西瓜功能基因研究領域裡是國際影響因子最高的。同時結合西瓜瓤色控制基因的研究結果，她參與選育瞭具有多種瓤色的新型“京彩”西瓜系列，具有非常好的市場推廣前景。
為什麼研究西瓜？張潔介紹，西瓜作為重要的鮮食果蔬，在我國的生產與消費數量位列全球第一，占全球的一半多。“我們的研究也要匹配得上如此大的市場及消費體量才行。”並且西瓜是北京市確定的十大優勢產業之一，在北京的大興西瓜節上也要體現出科技的含量、創新的力量。
“西瓜很美味，也很有營養，但不是所有西瓜都如此，很多野生西瓜其實很難吃。”張潔坦言，為瞭研究清楚野生西瓜苦味的分子機理，她曾經品嘗瞭幾千個苦西瓜，最後不僅舌頭受不瞭，胃都吐空瞭。
“不過現在我已經找到瞭西瓜的苦味基因，知道如何把西瓜的苦味基因剔除掉。”當然除瞭吃西瓜，最重要的是如何把西瓜種植好，張潔認為：“植物的表型是研究植物最重要的基礎，因此讓西瓜長得健康，種植出能夠完全展現其品種特性的表型是第一重要的。”
總是充滿對未知的渴求
對於自己的科研工作，張潔總是充滿瞭對未知的渴求：“我們對西瓜生長發育的分子基礎瞭解的很少，西瓜的研究還有許多待解的謎團。很希望能有更新的技術及理論讓我們能更好的在分子水平理解動植物的生長發育，最終能攻克如延長壽命等重大問題。”
如今，張潔已經成功獲得瞭西瓜瓤色形成的多個關鍵基因並成功應用於育種實踐；獲得瞭西瓜果實苦味基因及西瓜雌性系及鑒定方法的專利。她也由此入選瞭北京市高創計劃、北京市科技新星計劃。未來，她希望通過對西瓜及其他葫蘆科作物品質性狀形成及其分子機理的深入研究，能夠瞭解更多的控制果品高品質形成的關鍵基因位點，掌握最新的分子研究手段，將西瓜育種帶入一個全新的精確高效安全育種的時代。同時她也希望，自己的工作能為人們理解生物的生長發育機制提供一點助力。
“因為更偏重於應用研究，所以希望除瞭發表高質量的研究性論文外，更能夠對西瓜產業的發展有所促進。”作為一名科研工作者，張潔坦言自己身上有著男孩兒般倔強不服輸的性格，在西瓜的基因解讀和育種工作上，她尋求的是一種自我價值實現的滿足感和幸福感。“隻有先讓自己滿意，才可能讓他人滿意，讓社會滿意。”張潔說。
楊信廷：食品追溯讓百姓吃得安心
長期以來，食品安全、農藥殘留等一直不斷地困擾著人們的日常生活。如何通過技術革新，來實現從田間到餐桌全過程的質量監控？北京市農林科學院北京農業信息技術研究中心副主任楊信廷一直在“可追溯”這條路上不懈探索。
“可追溯體系是國際公認的質量安全保障手段。”楊信廷介紹，運用農產品質量安全管理與溯源系統，消費者可以按照產品標簽上的追溯碼，查出產地、營養成分、安全性等信息，做到生產、流通、管理和消費全程可追溯，確保餐桌上的食品安全。
技術突破，確保農產品安全可追溯
近5年，圍繞農產品質量安全溯源與物流技術研究, 楊信廷先後主持國傢“863”、國傢科技支撐計劃、北京市自然科學基金等項目，在農產品標識與供應鏈信息快速采集、質量安全智能決策與預警、追溯系統集成等各方面進行瞭各項技術攻關與突破。
針對農產品追溯編碼防偽性差的問題，楊信廷提出瞭“基於GS1的農產品三段式追溯編碼方法”等，實現瞭農產品追溯碼的在線賦碼和防偽。針對生產過程質量安全控制能力弱的問題，開發瞭面向生產企業的產地環境評價系統，以實現生產過程質量安全監測與預警。針對流通過程責任主體跟蹤能力弱的問題，開發瞭物流配送過程、交易過程質量安全監控系統等，實現瞭流通過程信息采集與管理……
這一系列研究工作得到國內外同行認可。2013年聯合德國伯恩大學、意大利比薩大學、中國農業大學等機構，楊信廷申請並承擔瞭歐盟第七框架協議（FP7）項目“農產品供應鏈中的溯源和預警系統：歐盟和中國的互補性”。此外，楊信廷聯合優勢單位，於今年成功獲批“農產品質量安全追溯技術及應用國傢工程實驗室”。“希望能夠落實國傢‘互聯網+’行動，建立農產品質量安全追溯技術及應用創新平臺，為實現農產品/食品的‘來源可追溯、去向可查詢、責任可追究’提供科技支撐。”楊信廷說。
應用推廣，產業化市場前景可期
經過13年的研發和示范應用，楊信廷帶領團隊研發的技術成果已經成功應用到農產品各品類、各供應鏈各環節以及農產品質量安全各相關主體，並在11個省市的425個單位開展瞭示范應用，在應用模式上不斷推陳出新。
“通過農民專業合作組織，將分散農戶實行統一生產標準、操作規程、產品質量標準等，強化生產過程管理，全面落實農業標準化生產；通過技術支撐形式與天津市無公害（種植業）管理中心、天津農業信息中心等單位開展合作，進行‘放心菜’質量安全追溯系統的推廣應用。”
此外還有以重大活動為契機開展推廣應用。2010年第16屆亞運會期間，通過與承擔大會農產品質量安全檢測任務的廣州市農業標準與監測中心合作，他們在廣州市15傢供亞運會生產基地和質量安全主管單位應用瞭果蔬類農產品安全生產管理系統、供亞運會企業追溯標簽打印系統及廣州市農產品質量安全監管平臺，為亞運農產品質量安全保障奠定瞭堅實的基礎。
“《新一代人工智能發展規劃》的發佈，標志著我國吹響瞭人工智能領域創新研究和產業化應用的號角。”在楊信廷看來，農業生產、經營、管理、服務等領域也將迎來天翻地覆的變化。機器人田間作業、無人物流配送、無人超市售貨等正在走向現實，未來消費者對農產品/食品的關註將會由質量安全問題轉向更加關註營養健康需求。他們的研究方向也將會由農產品/食品質量安全追溯技術轉向農產品/食品智能追隨技術。
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責任編輯：左瑾
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