世界糧食日|北大人曹曉風院士:“鹼巴拉”變沃土,守護糧食安全“國之大者”

悠悠萬事,吃飯為大
糧食安全是‘國之大者’
一頭連著國家戰略,一頭連著百姓生活
10月16日,是世界糧食日
也是我國糧食安全宣傳週的第二天
北京大學校友曹曉風院士
是我國植物表觀遺傳學領域的領軍人物
留學歸來
她白手起家
開闢了國內植物表觀遺傳調控研究的全新領域
數年間
她奔赴海南、山東、東北、新疆等地
努力啃下鹽鹼地生物改良這塊“硬骨頭”
希望透過努力讓荒地變成沃土
為國家大糧食安全保駕護航
不久前
由中國科學院與中央電視臺等聯合釋出的
《大國科學家》科學家精神系列報道
聚焦曹曉風的故事
在中央電視臺新聞頻道播出
歸 來:科學家有祖國
曹曉風致力於植物表觀遺傳的基礎研究。1984年,懷著對生命科學的無限憧憬,曹曉風進入北京大學生物系學習,開啟了她的科研之旅。本科畢業後,曹曉風考取了中國農業大學的碩士研究生。1993年,她再度回到燕園深造,並在1997年獲得了北京大學博士學位。1999年至2001年,曹曉風在美國加州大學洛杉磯分校跟隨時任助理教授、現為美國科學院院士Steve Jacobsen做助理研究員。那是她科研事業發展的一個高峰期,在這個表觀遺傳學實驗室,她將DNA甲基化研究做到了世界頂尖水平。而另一方面,多年在外訪問、求學的經歷,讓曹曉風更深刻地感受到國家榮譽和民族利益的真實含義。
2002年,曹曉風成功入選中國科學家百人計劃,準備在國內大展身手。2003年她回到自己的祖國,在中科院遺傳與發育生物學研究所開啟了自己科研事業的新篇章。 
回國後,她不斷思考新中國重大戰略需求背後的科學問題,開始關注飼料糧生產問題。
“飼料糧佔我國現在糧食消費的一半以上,因此飼料糧緊缺是我國面臨的主要糧食安全矛盾之一。”而要解決飼料糧生產問題,首先應當找到飼料糧生產地。如果把原本不能用來種植作物的土地充分利用起來,將會大幅降低我國對糧食進口的依賴程度。10年前,國家最高科學技術獎獲得者、共和國功勳獲得者、李振聲院士給曹曉風提了一個建議——考慮東北的鹼土,希望能夠把這些土地改造好,為解決我國糧食安全問題提供幫助。
從那時起,保障糧食安全的想法就在曹曉風心裡深深紮下了根,她下定決心從我國大面積的鹽鹼地找突破口。但是,啃下鹽鹼地改良這塊“硬骨頭”並非易事。在開始這項探索前,曹曉風也在不斷懷疑:“鹼地上要種東西,國外不研究,沒人做,能不能做?”。面對一片空白和未知,她最終決定成為探路者:“科研總是要創新,在學術界,你不能在別人的大樹下乘涼,要選擇一個既重要又新穎的方向。”
徵 途:鹽鹼地上的綠色魔法  
抱著對未知科學領域一探究竟的想法,曹曉風帶領科研團隊開始了漫長而枯燥的篩選耐鹽鹼植物的工作。鹽鹼地改良的方式有很多,但普遍存在改良成本高、不可持續等原因而無法大面積應用。有沒有一種鹽鹼地的治理方法是成本低、可持續的?曹曉風從我國傳統農業的精髓——“綠肥”中獲得了靈感,提出要尋找一些耐鹽鹼、固氮能力強、生物量大的豆科植物來改良土壤。經過與黑龍江省農業科學院等單位的合作,曹曉風團隊用了幾年的時間,從800多份植物種質資源中,最終挑選出了他們認為最佳的鹽鹼地土壤改良先鋒植物——田菁,一種自然生長在熱帶地區和沿海的耐鹽鹼、耐澇、耐旱、耐貧瘠的豆科植物。在我國以福建、臺灣、廣東種植最早,並逐漸北移至江淮流域,北方旱地、南方稻田、西南乾熱河谷等地均適宜栽培。
自2021年起,曹曉風率領著她的科研團隊,踏上了一場跨越山海、連線中外的綠色探索之旅。他們攜手中國熱帶農業科學院與山東省農業科學院,將源自海南、廣東、雲南、福建,乃至巴基斯坦、剛果(布)等總計四百餘份珍貴的田菁種質資源,匯聚於海南三亞,開啟了它們的試驗性種植新篇章。
在這裡,曹曉風團隊對田菁進行了精心篩選與改良,讓這古老的作物煥發出新的生機。改良後的田菁,不僅能在鹽鹼地上頑強生長,更能幫助土壤修復,顯著改善土壤物理性質,降低土壤的pH值,提升有機質含量,重塑土壤的結構與肥力。
從南至北,經過精挑細選的田菁種子跨越千山萬水,在黑龍江、吉林的廣袤土地上生根發芽,辛勤的耕耘換來了鹽鹼地上數千畝的綠意。2023年秋,在中國科學院“黑土糧倉”科技會戰松嫩平原大安示範區長嶺示範基地的重度鹽鹼地上,曹曉風團隊選育的“中科菁”系列田菁品系,以畝產鮮草2513.46公斤的佳績,標誌著這一田菁品系在貧瘠的重度鹽鹼地上也能生長並豐收。團隊連續三年大田試驗結果表明田菁適宜作為綠肥先鋒植物應用於東北松嫩平原蘇打鹽鹼地的改良與利用。
東北黑土區存在大量“光伏鹽鹼地”,僅吉林省白城地區就有15餘萬畝,亟需改良與利用,以促進鹽鹼地“光伏+農業”的發展。2024年,以中科菁田菁及配套的豐產栽培技術在吉林省白城地區的洮南市光伏區鹽鹼地進行改良示範,在鹼斑比例50%-60%的pH>9.5重度鹽鹼地塊,田菁長勢良好,畝產鮮草1500-2000公斤/畝,乾草450-550公斤/畝。產生了良好的經濟效益和生態效益。
吉林白城光伏鹽鹼地的改良應用
曹曉風團隊與國內多所院校的科研精英攜手,又解鎖了田菁作為高蛋白優質飼草的新角色。田菁在奶牛飼餵中的卓越表現,預示著田菁在畜牧業中的廣闊前景。於是,“田菁培優計劃”應運而生,它不僅對“碳中和”、“碳達峰”有著顯著作用,還能提供更多的高蛋白飼料,希望做成“中國苜蓿”,為大糧食安全築起堅實防線。
藍 圖:探索從未停止  
面向未來,曹曉風團隊的目光已投向更加深遠的領域。他們將以田菁為鑰匙,深入探索植物與環境之間錯綜複雜而又精妙絕倫的相互作用,揭開田菁逆境生存的秘密,並以此為契機,提升大豆、苜蓿等作物的耐逆性。同時,他們也將致力於將更多野生資源馴化為新型作物與飼草,為人類的可持續發展貢獻智慧與力量。
她也坦言道,田菁的推廣種植依舊有許多問題,“希望有更多優秀的科技工作者能共同研究田菁,為鹽鹼地的綠色治理獻計獻策。”
在這條充滿挑戰與希望的道路上
曹曉風團隊和越來越多的科技工作者
正以堅韌不拔的科研精神
“做別人想不到的”
為全方位夯實大糧食安全根基攻堅克難
助力“糧安天下”的美好願景
 感謝曹曉風院士的支援,部分素材由曹曉風院士本人提供。
來源:央視網、中國科學院遺傳與發育生物學研究所、《瞭望》、華西都市報、中國科學報、求是網、“科苑學子”等
統籌:邱放
編輯:林倩瑤、汪雨凡、盧東瓊
責編:張張
稽核:李存峰

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