我校科技创新的实践与思考
――学习实践科学发展观活动选题调研报告
科研处处长 杨改河
我校自1934年起根发苗以来,始终以“经国本、解民生、尚科学”为己任,长期坚持走产学研结合的办学道路,紧密围绕旱区农业发展的重大科学问题和关键技术问题开展科学研究,在实践中不断推进自主创新,依靠创新推动区域经济发展,取得了5000余项科技成果,其中获得国家科技大奖的就有120余项。现结合本人对科学发展观的学习和深入各单位开展调查研究掌握的情况,以及长期从事科研管理工作的实践,试着就学校科技创新的做法与经验做以阐述。
一、科技创新的主要做法
(一)长期重视面向旱区农业与环境的重大关键技术进行攻关研究
一般而言,国家重点大学都是基础研究强与应用研究,而我校的传统优势学科几乎都是应用学科,这正是由于学校长期将解决西部旱区农业发展的重大共性问题和关键技术作为学校自主创新的重点。
在小麦育种方面,我校育成品种数量之多,推广应用面积之大,居全国之首,其贡献在全国是首屈一指的。育成的品种数量有100余个。黄淮麦区六次大面积小麦品种更新换代,其中四次换代的主导品种都是我校育成的。这些成就正是基于赵洪璋院士、李振声院士、李振岐院士、宁锟研究员、何培茹教授、李璋研究员、张改生教授、王辉教授等一代一代科学家的持续创新实践。
赵洪璋院士育成的碧蚂一号,年种植面积达到9000万亩,居全国最大,世界第二,为解决新中国成立之初的吃饭问题做出了重大贡献,毛主席曾经对赵洪璋院士说,“你的碧蚂一号挽救了一个新中国”。上世纪50年代条锈病在全国大流行,年损失小麦60亿公斤,李振岐院士与育种专家积极推进抗病育种创新,有效遏制了小麦锈病的蔓延和危害。
李振声院士通过远缘杂交创新实践,将燕麦草基因导入小麦品种之中,在育种方法上取得了重大突破。用远缘杂交技术创新育成的小偃六号以优质、高产、抗逆在黄淮麦区占据主导地位15年之久,获得国家发明一等奖。
宁锟研究员根据高产地区高杆品种倒伏严重,半矮杆品种大多叶枯病严重、熟相差的现状,确立了自己的育种创新目标,育成了10余个小麦新品种,在全国八个省大面积推广。宁锟育成品种的推广分布图像一把庞大的“扇子”?D?D以陕西西部为扇柄,北经山西中部、河北南部,直射山东烟台;南过河南南阳、安徽及江苏淮河沿岸,覆盖整个黄淮麦区。并在青海、湖北西北部也有一定的面积。累计增产小麦55亿公斤。
我校的小麦杂种选育创新研究也一直走在全国前列,张改生教授利用化杀技术选育的“西杂一号”杂交小麦新品种是我国黄淮麦区第一个审定的杂种小麦新品种,目前已建立了制种技术体系,使该杂种小麦稳步走向生产。何培茹教授在小麦温度敏感不育性研究和小麦三系研究方面已取得重要突破,为超级小麦育种奠定了基础。
苹果是陕西最为主要的优势产业。但陕西省苹果产业不论在种植区域上的突破、种植品种上的突破和栽培技术上的突破都与我校的科教人员持之一恒的科技创新密不可分。上世纪50年代陕西省苹果产业刚刚起步时,我们根据苏联专家建议,在秦岭北麓建立了苹果产业带,但秦岭北麓气候高温多湿,果实熟期裂果重、病害多、品质差。我校科技人员根据这一情况,对全省的苹果发展进行了全面系统的调查研究,首次提出了渭北黄土高原区是陕西省苹果最适宜区即优生区,并对适宜区、次适宜区、非适宜区进行了区域划分,为陕西省苹果产业发展奠定了基础。与此同时,开展品种选育研究,培育出秦冠、延风、延光、秋香、秦星等一系列新品种,更换了原有的国光、青香蕉、金冠、红玉等品种,使陕西省苹果规模急剧扩展发展。特别是秦冠品种在陕西省推广300万亩,并在全国27个省市推广,获得国家发明二等奖。之后,我校根据优质果业发展需求,引进、选育了一批优质品种,实现了品种的更新换代。在苹果优质丰产栽培上,我校研究出的旱地矮化密植栽培技术,实现了旱地苹果早结果、早丰产、品质优。在上世纪90年,我校承担陕西省优果工程项目,通过集成创新,提出了优质果园建设的“八大技术”,即高接换头、规范树形、疏花疏果、果实套袋、节水灌溉、合理施肥、果园生草、病虫综合防治。这八大关键技术的创立与推广,促进了果园管理科学化、规范化、标准化,提高了果树产量和果品质量。目前,我校是陕西省苹果产业化工程的首席专家单位,有一大批科技人员为建设国际化、标准化优质果业基地提供着强有力地技术支撑。
我校在畜牧方面也取得了丰富的创新成果。上世纪90年代有人统计,西北地区推广的畜牧技术成果,有三分之一是我校研究创新的。我校刘荫武教授培育的“西农莎能奶山羊”,推广到了全国28个省、市,通过不断创新改良,目前全国奶山羊有一半的身上流着“西农莎能奶山羊”的血液。陕西省关中已成为全国最大的奶山羊基地。畜禽品种改良及快速扩繁技术创新研究,为陕西省畜牧业产业化发展奠定了基础。
旱作农业、节水农业、生态环境等方面是我校科技创新的优势领域。朱显谟、山仑等几代科学家不懈探索实践,提出的“土壤水库”、“作物整体抗旱性”、“以肥调水”等科学概念,丰富了黄土高原旱地农业理论体系和旱地农业发展的科学基础;通过生态学与地学渗透与交叉,宏观研究与微观研究的结合上,开拓了植物水分与抗旱生理生态研究的新领域,建立了以提高降水利用率和水分利用效率为中心的植物生理生态学新理论,在国内具有重要影响,在国际上也有一定特色。系统地探索了SPAC水分传输的动力学模式,建立了较系统的SPAC水分传输理论,撰写出版了国内外第一本《土壤―植物―大气连续体水分传输理论及其应用》的学术著作,被认为是我国近50年来农田水利学科发展和科技进步的代表性成果。系统提出了“控制性作物根系分区交替灌溉”的节水技术体系,开拓了节水灌溉新领域。系统试验研究了大田作物调亏灌溉技术,被认为是“九五”期间我国水利科技进步的标志性成果。提出的以地表径流有效调控与有限降水资源高效利用为手段,同步解决黄土高原干旱缺水与水土流失治理问题的新观点,发展和丰富了水土保持科学与现代节水农业研究内容。研究提出了长畦分段灌溉法、阶梯式水平畦灌灌水技术、高含沙引洪淤灌技术、山丘区自压喷灌、侧堰式田间配水技术。开发了新型高均匀度喷头、单井智能卡水量计费器、波涌灌溉间歇控制阀、节水灌溉自动控制设备及计算机网络控制系统等系列节水设备。
在土壤侵蚀科学研究方面,建立了坡面侵蚀预报方程与模型,初步摸清了中国土壤侵蚀的基本规律,完成了中国土壤侵蚀分类系统。在流域生态与管理科学、区域水土保持科学研究方面,建立了流域生态系统恢复与重建的理论体系、生态系统的评价指标体系。在水土流失极为严重的北方黄土高原地区,建立了以“全部降水就地入渗拦蓄利用”为核心的水土保持生态环境建设理论与技术体系,提出了水土保持型生态农业理论及分阶段实施方略,并利用该理论证明了一个严重退化了的小流域生态系统经过20年的连续治理,可进入良性循环。对黄土高原地区植物群落特征、结构类型进行了大量研究,对其演替的时间、空间序列进行了长期的定位动态观测,在植被群落的地带性分布、植被分布与分区等方面取得了一大批科研成果,在国家西部生态建设、退耕还林政策的落实、山川秀美工程实施等决策中起到了主要的作用。朱槠基总理提出的生态环境建设“十六字”方针正是基于学校长期实践探索的结晶。
(二)高度重视国外技术的引进、消化吸收再创新
我校许多科研成果都是在引进国外先进技术及种质资源的基础上,通过消化、吸收再创新完成的。如上面提到的碧蚂一号就是将引进的澳大利亚碧玉麦和我国品种蚂蚱麦杂交育成的;丰产3号是我国黄淮麦区最先利用北欧晚熟小麦种质资源育成的,年种植面积曾达3000多万亩;陕229、陕213、西农34-9等都含有国外种质的血缘。在玉米方面,利用美国先锋种子公司种质资源,育成了陕单902、陕单911、陕资1号、秦玉3号。在畜牧方面,利用丹麦红牛改良中国黄牛,使传统上作为役用、经济价值不高的黄牛迅速向肉奶役兼用方向发展;引用安哥拉山羊改良陕北黑山羊,不仅大幅度提高了羊毛产量,而且明显改善了羊毛质量;引进布尔山羊改良本地山羊,显著提高了山羊的产肉性能。
(三)瞄准生物技术前沿领域进行超前部署
我校在超前部署方面的重点是发展现代生物技术。在上世纪90年代,我们就建立了体细胞克隆家畜技术体系,培育出世界首批体细胞克隆山羊“元元”和“阳阳”;在我国率先由人胚胎干细胞体外分化诱导得到心脏跳动样细胞团;在皮肤干细胞、骨髓间质干细胞、角膜缘干细胞等成体干细胞研究上获得重要进展,其中人胰腺干细胞建系研究、表皮干细胞构建组织工程化角膜上皮与移植研究居国际领先水平,冷存角膜缘干细胞构建角膜上皮及移植研究居国际先进水平。
在小麦细胞和染色体工程育种方面,研制出三套花培育种体系,创制出了3套成熟而卓有成效的染色体工程技术体系,将加速种质创新,加快育种进程。在小麦基因工程育种方面,开展的优质麦谷蛋白亚基克隆测序、优质麦谷蛋白亚基的定向导入、早代生物技术鉴别,以及针对小麦抗旱、抗盐碱、抗病虫等抗逆性的农杆菌、基因枪、花粉管道三种方法转基因研究,均已取得阶段性进展。
(四)始终重视科技成果的推广应用
1934年学校成立之初就设立了农村事务处,主管农村合作与农业推广工作,1938年改为农业推广处,通盘筹划和推动学校农业科技推广与技术培训工作。1941年,学校科学研究已具有相当规模,技术推广遍及周边地区。1999年学校合并后,学校恢复了农业科技推广处设置,陕西省政府批准依托学校设立陕西省农林科学院,继续履行为地方农业和农村经济服务的职责。10年来,学校建立了一支专门的科技服务队伍,与西北各省区及上海、山东、山西、河北、黑龙江、四川等省市的50多个地方政府、企业建立了科技合作关系,在全国建立了45个试验示范基地,在陕西省创办了35个农村专家大院,探索出了以大学为依托的农业科技推广新模式,使产学研紧密结合的办学之路越走越宽。温家宝总理称赞我校的专家大院是一个创举,财政部专列2000万元经费支持我校进一步创新、完善大学农业推广模式,构筑科技成果进入千家万户的绿色通道。
二、几点体会
根据我校多年来的创新实践,有以下几点体会:
第一,自主创新离不开人才、平台、项目的支撑。没有高水平的人才,自主创新无从谈起;没有创新平台,人才没有用武之地,创新也无法实现;没有项目支撑,就缺乏了经费保障,创新工作也只能小打小闹。因此,推进自主创新必须实现人才、平台、项目的有机结合。
第二,要根据国家和区域科技经济需求,确立明确的创新目标,并在创新实践中不断凝练创新方向,不断提升创新目标。我校之所以在自主创新取得了一些成就,赢得了社会的认可,就是始终将解决西部旱区农业发展中的重大共性问题和关键技术问题作为科技创新的战略目标,诸如农作物新品种选育、旱作农业与节水灌溉技术、生态恢复重建、农林病虫害综合治理、畜禽规模化养殖与重大疾病防治等等,都长期作为学校自主创新的重点。
第三,要有良好的创新环境,特别是要宽容失败。自主创新是一个不断探索不断推进的过程,是探索就可能失败,在失败的基础上就可能取得创新突破。要遵循创新规律,营造创新环境,尊重科技人才的劳动成果,杜绝浮夸、虚假,减少行政干预,避免将自主创新作为领导干部的形象工程、政绩工程。
第四,要注重国际合作与交流。自主创新不是自力更生,也不是闭门锁国。要积极参与国际科技合作与交流,善于借鉴、吸纳国际先进的创新思想、创新方法和创新成果,不断提升我们的创新能力。在国际合作研究方面,有很多机遇,包括中国政府引智项目、中国政府援外科技项目、政府间科技合作项目、一些国家和国际组织面向世界招标的科技项目等。我国已与100个国家政府签署了科技合作协议,《中国科技合作网》经常有政府间科技合作项目征集信息,一般都有涉农主题。根据我校发展的情势,建议学校研究成立一个专门负责国际科技合作的机构,着力开拓和挖掘我校开展国际科技合作的空间和资源,力争我校国际合作研究跨上一个新台阶。
终审:苏麟