他们按下了春天的快进键

【编者按】为展现我院科研人员以科技守护粮安,用坚守诠释担当,我们特别策划了新春专题报道《他们,按下了春天的快进键》。文章分3个篇章,展现了13家单位、31位专家的科研故事,他们是全院成千上万优秀科技工作者的缩影。在此,向所有在农业科研岗位上辛勤耕耘的人们致敬!
当万家灯火喜迎新春之际,中国农业科学院的科技工作者们选择逆行坚守,穿梭于南繁北育的试验基地,奋战在冰雪覆盖的田间地头。他们既是大地守望者,守护种质资源、选育优良品种;也是科技传播者,深入一线解难题、传技术,以智慧与汗水浇筑国家粮食安全。
从突破白羽肉鸡育种“卡脖子”到构建大数据育种模型,从光伏温室智能调控到昆虫雷达全域监测,从雪地中拍摄防冻科普视频到蹲守麦田为春季管理“把脉问诊”。这些在科研岗位上的坚守,汇集成端牢中国饭碗的坚实力量。他们以大地为纸、科技为笔,在山河间写下论文,为春天按下快进键,静待科技之种在丰收时节绽放硕果。
当大多数人沉浸在节前的归心似箭时,一群农业科技工作者选择了相反的行程。他们的脚步,踏在霜雪覆盖的田垄,行走在崎岖难行的山道;他们的战场,是寂静的实验室,更是充满生机的广阔田野。
万家灯火酝酿着团圆,而中国农业科学院的专家们却争分夺秒,深入湖北的油菜田、山东的麦地、江西的村庄、河北的培训营、浙江的深山茶园,用智慧和汗水为即将到来的春播按下“快进键”。
他们舍下小家的片刻团圆,是为换取农民增收的笑脸,是为守护国家粮食安全的根基,是为践行“把论文写在大地上”的庄严承诺。在一年中最寒冷的时节,他们亲手播下科技兴农的种子,静待又一个生机盎然的春天。
在江西永新县花汀村,被称为“油菜癌症”的根肿病,长期困扰着以油菜为重要经济来源的村民。
2025年,通过科技帮扶,中国农业科学院油料作物研究所研究员、中国工程院院士王汉中团队为花汀村提供了抗根肿病油菜新品种“中油926”。
春节前夕,油料所副所长王新发带领科技小分队特地前往花汀村调查和指导。他们俯下身子,仔细查看油菜的叶片与根系,并给村民们讲解种植和看护经验。
“‘中油926’抗根肿病效果非常好,来年一定能高产。”王新发踏实而温暖的承诺让村民们激动万分。
而在湖北的主要油菜产区,田埂上总能看到一个忙碌的身影——中国农业科学院油料作物研究所段博。这个冬天,他的足迹踏遍了湖北的油菜田,成了农民口中“田间地头最熟悉的陌生人”。
每当农户呼喊:“您快来看看我这块油菜,叶子冻了,还有救吗?”段博总会急忙跑过去,用手轻轻拂去积雪,仔细观察受冻情况。
他的话语简洁、实在,像是从泥土里长出来的:“刘叔别急,受冻情况还好,抓紧清沟、追肥,还能挽回。”几天下来,他的手机里存了上百张不同田块的油菜照片,每一张都标注着地点和抗冻建议。
除了下田,他还站在田埂上,举着手机拍摄视频,讲解油菜防冻三招:清沟排渍、追肥促长、预防病害。视频里没有滤镜,背景是下着雪的天和被积雪覆盖的油菜。他的声音沉稳清晰,像一颗定心丸,穿过屏幕落到农户的心里。有人留言:“段老师,照您说的做了,苗确实缓过来了。”他盯着这行字,笑了。
晚上回到驻地,他打开电脑,撰写《油菜低温雨雪天气应急指导意见》。键盘敲击声中,他想起自己的爷爷——一位老农民的话:“种地的,脚不沾泥,心就不踏实。”窗外夜色浓重,他的台灯却亮到很晚。
女儿三岁了,在幼儿园和别的小朋友说:“我爸爸去田里了,因为油菜宝宝怕冷。”
他总是想着,农业科研的根在土地,人在田间,自己多做一点,农民的风险就少一点。
与此同时,在山东德州市陵城区的麦田里,国家小麦产业技术体系首席科学家刘录祥研究员正俯身拨开麦苗,细致观察生长情况。
接近零下10度的气温让泥土冻得硬实,但这片示范田的长势,直接关系到为春季管理制定的技术方案是否精准。刘录祥此行为2月份的全国春季促壮苗行动推进会做调研,为春季田管提供第一手资料。
当地农技负责人指着田块说:“刘老师,今年由于前期土壤湿度太大晚播,造成苗龄较小。”刘录祥蹲下身,挖起一根麦苗仔细察看苗情、墒情:“这就需要我们在技术方案中特别强调分类施策——群体大的要控旺,群体小的要促弱转壮。”
这种“接地气”的调研,是刘录祥多年来的工作常态。近年来,他牵头的科技小分队和小麦专家团先后赴29个省400余个县田间地头“把脉问诊”,制定技术方案100余个,举办培训300余场次,有效应对倒春寒、卡脖旱等突发灾情。更让他自豪的是,通过构建29省服务网络,帮助目标区域实现作物增产10%~15%。
返京途中,他已在构思如何将这几天的田间发现,转化为可操作的技术建议,通过全国农技推广体系传递到每一个麦田。“每一株麦苗都连着国家粮食安全,”刘录祥说,“我们多走一亩地,农民就少一分风险。”
这一刻,科技不再是遥远的词汇,而是化作了田间躬身的身影、耐心的讲解和共同守护的希望。这些一线工作者的努力,筑起了油菜和小麦冬季生产的坚实防线。
中国农业科学院农业环境与可持续发展研究所农业气象灾害防控团队首席刘布春研究员第一时间组织各地专家调研冬小麦、冬油菜晚弱苗遭受冻害的风险及防灾减灾措施。
1月20日,刘布春受邀登上央视《朝闻天下》栏目,为全国观众带来权威解读:“降雪覆盖土壤,相当于给小麦盖上了一层‘棉被’,土壤降温的幅度低于气温降低的幅度。同时,降雪可以压实土壤间的缝隙,对保护小麦根部生长点、免受冻害有利;而且补充了土壤湿度,为小麦越冬后的生长创造有利条件。”
但她也严谨地指出风险关键所在:冻害发生的年份往往既干旱又低温,土壤干旱开裂,不仅加速水分流失,更让冷空气直侵根系。针对南方的冬油菜和设施农业可能面临的冻害风险,她介绍了前沿的应对实践:“我们看到有一些种植户已经开始使用无人机喷施‘防冻宝’这样的措施来防冻,大家也可以推广这样的技术。同时,建议种植户加固温室、及时除雪,防止垮塌。”深入浅出的话语,将复杂的专业知识转化为农户听得懂、用得上的行动指南,彰显了团队在关键时刻的社会责任感与科学引导力。
这支以刘布春研究员(团队首席)和刘恩科研究员(执行首席)为领军人物的团队,凝聚了一批青年骨干,长期锚定国家粮食安全战略需求,深耕农业防灾减灾救灾一线。团队的工作,既有应对眼前灾害的“闪电战”,也有布局长远韧性的“持久战”。
岁末年初,正是他们为保障春季农业生产、攻克关键课题而冲刺的关键期。由刘恩科担任负责人的中国农业科学院重大科技任务——“黄淮海气候韧性农业关键技术研发与示范”已全面启动。节前,他正忙于协调各参与单位细化方案。该项目旨在为核心粮区打造一个“智慧大脑(AI决策平台)+强健筋骨(抗逆品种与韧性农田)+完整躯体(一体化技术模式)”的韧性体系。
与此同时,刘布春牵头的中国农村技术开发中心2025年农业产业科技问题大调研项目“极端天气对我国粮食生产的影响及科技需求调研”也已获批,旨在深入剖析极端天气灾害链的完整路径与科技堵点,为国家层面布局防灾科技战略提供核心依据。
“密植高产精准调控技术是一项综合性的技术。”在河北西柏坡高产落地单产提升实战营内,中国农业科学院作物科学研究所研究员李少昆的声音清晰有力,他正为近百位农户系统讲解玉米高产技术。这是近期他开展的第15场培训,针对各主产区玉米生产的瓶颈问题,进行集中授课与互动答疑。
“通过密植来奠定高产的基础,集成各项关键技术保障密植群体不倒伏、不空秆、提升抗逆性和水肥利用效率。”李少昆在台上细心讲解着。台下的农户们专注聆听,有人拍照记录,有人在本子上认真勾画。
近一个月来,李少昆团队的足迹遍布新疆、内蒙古、河南等地,累计培训基层农技员和种植大户超过1000余人次。他们的培训内容特色鲜明,不讲空洞理论,只解决实际问题;不照本宣科,注重互动与实操指导。
一位参加培训的年轻种植户深有感触:“用了李老师团队研发的玉米密植高产精准调控技术,亩产提高了400多斤!”这正是让李少昆最欣慰的反馈。他带领团队研发的玉米密植高产技术体系,近年来已在东北、黄淮海、西南等主产区推广超过2.41亿亩,亩均增产113公斤以上。
培训间隙,他的手机仍响个不停,各地的咨询接连不断。“农业技术的价值,最终要体现在农民的实际收成上,”李少昆说,“春节前抓紧培训,就是为了让技术能在春耕中落地。”
同一时间,在浙江的深山里、皖浙交界覆雪的茶园中、四川盆地冬雾缭绕的田间课堂上,中国农业科学院茶叶研究所的科技工作者们,正以另一种方式“迎新年”。
腊月十三,浙西南庆元县龙溪乡的盘山公路蜿蜒险峻。茶叶所张少博博士和郭华伟高级农艺师再次进山,在春节前为茶农上好最后一堂“冬管课”。自2018年结对帮促以来,这个团队已让万亩荒废茶山重焕生机,催生出年产值近亿元的“金叶子”产业。
“这些荒野古茶树,是时间留给我们的宝藏,我们慢一步,保护就晚一步。”张少博曾为普查资源带伤攀爬悬崖。他的执着,换来了全国首个《荒野茶管护技术规范》地方标准的出台。
郭华伟则用最朴实的对比试验,让持怀疑态度的老茶农心服口服,亲切地称他“郭乡长”。春节可能推迟回家,郭华伟记着孩子“打败茶叶怪兽”的童言,也记得妻子的支持:“你把论文写在大山里,就是给孩子最好的榜样。”他们的年味,是山村食堂里与茶农围坐的热气,是茶农给他们碗里夹菜的深情。
2026年1月底,德清莫干山一场大雪不期而至。美景之下,“智慧茶园”团队的李杨和李征珍博士心头一紧。雪停即动,他们携无人机驰往横岭茶场。“必须拿到第一手数据,才能知道它们‘伤’得怎么样。”
寒风凛冽中,李杨操作无人机的手指冻得通红,只为通过多光谱影像精准评估冻害。李征珍在雪地里细致采样,验证数据。此次任务背后,还有一个动人的“舍”与“得”:李征珍刚举行完婚礼,新婚丈夫的理解成为她最坚实的后盾:“你去守护茶山的春天,我守护咱们小家的期待。”他们的坚守,将实验室的精密数据,化为了雪地里护佑茶园安澜的温暖力量。
在四川夹江,早春茶的气息已在冬雾中萌动。茶叶所生态栽培团队首席科学家李鑫研究员,将春节前的最后一课开在了茶企基地。他讲授的“茶—林复合”“绿肥固碳”等生态技术,正帮助当地茶产业夯实绿色根基。
“我们搞生态低碳茶,是帮大家算长远账、整体账。”李鑫语重心长地跟来听课的茶农说。四川某茶业公司负责人刘校宏从怀疑到信服,再到成为推广先锋:“茶叶品质更好了,茶农、茶商也能良性发展。”这场冬雨中的培训,滋润的不仅是土地,更是产业高质量发展的信心。
农业科技工作者的“年货”是精准的实验数据、详实的田间记录、实用的技术方案;他们的“团圆”是与团队一起攻克技术难题,与农民共同谋划春季生产。
在这个冬季,他们正为即将到来的春天积蓄科技力量——每一组数据、每一次调研、每一场培训,都是为确保新的一年粮食丰收播下科技的种子。
农业科技工作没有真正的“农闲期”,冬季的忙碌,是为了春天的大地能够从容生长。在实验室的灯光下,在冬日的麦田里,在热闹的田间课堂中,一幅科技支撑农业高质量发展的画卷正在徐徐展开——这是农业科技工作者献给这个春天最扎实的礼物。
腊月已至,年味渐浓。过年的喜气点缀着街头巷尾。在中国农业科学院遍布天南海北的实验室里、基地里、示范田里,农业科研工作者们依然辛勤忙碌着。
从长江流域的油菜田到三亚南繁的辣椒地,从北方的麦田到畜禽育种实验室,他们以田垄为战场、以种子为武器,让坚守岗位成为最好的年俗,技术突破成为最好的年货。这是一群默默无闻的“大地守望者”,在春节这个团圆时节,他们逆向而行,用科技的力量守护着国家粮食安全与产业振兴的命脉,让希望的种子在寒冬中孕育新生。
近红外分析仪、单籽粒硬度仪、粉质仪……滴滴答答的仪器声交织成独特的科研“序曲”。
北京北三环边上,中国农科院作物科学研究所的小麦品质研究与新品种选育创新团队实验室里,中国工程院院士何中虎正带领团队成员对去年收获的育种材料进行最后的品质分析。“春节前必须完成这1300余份样品的品质数据检测,这是为春季杂交选配的关键基础。”何中虎抚过一袋袋编号整齐的麦种。
窗外寒风凛冽,实验室内却是一片火热景象。何中虎的博士生记得一个细节:不久前,何院士在查看一份特殊材料的检测结果时突然喊停:“你们看这个样品的品质可能优于‘中麦578’,这可能是个重要发现。”
他立刻安排团队设计验证方案,眼中满是发现潜力的兴奋。这种对科学线索的本能捕捉,正是他三十多年育种生涯积淀下的“火眼金睛”。
“育种工作是全年性、长期性工作不能中断和马虎。春节前完成筛选,春播时才能心中有数。”何中虎笑了笑,“实验室就是我们的‘家’,好的育种材料就是我们最好的‘年货’。”
南下武昌,中国农业科学院油料作物研究所的王会博士迎着寒风在试验基地的油菜田里俯身调查。他指尖拂过带霜的叶片,仔细查看油菜生长情况,记录着叶片的霜冻情况、根系的发育状态。笔记本上密密麻麻的数据,将成为后续育种工作的基石。指尖被寒风冻得发僵,搓一搓手继续前行,用脚步追逐着试验田的每一个角落。
这片田垄是他的“战场”,每一株油菜都是他的“士兵”。腊月的低温正是考验这些“士兵”耐寒性的关键时期。白天在试验地调查,夜晚还要在办公室整理调查数据,这已是他连续第5个没能回老家过年的春节。
“育种不能闭门造车,只有踩实田间泥土,才能找准产业需求。”油料所油料作物逆境生物学与抗性改良创新团队首席科学家梅德圣研究员总是这样叮嘱团队成员。元旦伊始,这支“尖刀班”便奔赴豫、鄂、湘、赣等地开展油菜生产调研,走进田间地头,了解新品种抗寒性,调查根肿病发生情况。
团队骨干汪文祥副研究员更是肩负着3000多亩油菜良种生产的技术指导工作,为确保种子质量,每年都组织同事大年初五到岗,初六准时到生产基地。基地制种老乡们笑道:“年还没有过完,你们就来啦,你们在,我们种油菜更放心!”这句朴实的夸赞,是对育种人坚守最真挚的认可。
在油料所的7楼实验室里,田间一线收集的需求被精准转化为攻坚方向。生产与实验的“双向奔赴”,让科研方向更清晰、更贴合产业需求。
这支育种“尖刀班”,以田垄为战场、以种子为武器,让坚守岗位成为最好的年俗,技术突破成为最好的年货,继续在种业振兴的道路上砥砺前行。
油料所试验田千里之外的海南崖州湾坡田洋育种基地,中国农业科学院国家南繁研究院、中国农业科学院水稻研究所研究员胡江正蹲在田埂上,仔细查看着一株株长势各异的稻苗。腊月的暖阳洒在这片南繁热土上,折射出育种人最朴实的新年愿望:“做科研的,一辈子能做出一两件好成果,就值了。”这句朴素得像田埂上泥土的话语,却饱含着他最真切的心愿——加快筛选优良稻种组合,推进短生育期品种更新,让好种子早日走进千家万户的田间地头。
眼前的这片试验田堪称一座“水稻种质资源宝库”。一丛丛稻苗长得齐整有序,有紫莹莹的富含花青素的紫稻,有叶片带着白化条纹像是给稻叶绣了细边的特色品种,还有高矮不一、分蘖数各异的各色材料,每一株都承载着胡江的育种期待。
“水稻高产,就看三个关键:有效分蘖数、穗粒数、千粒重。”胡江轻轻拨开稻穗,一边查看一边解释。他们团队的工作就是围绕这些重要性状展开,通过一点点筛选、一代代培育,将最优基因聚合在一起。
南繁试验田要连续种植三季,胡江几乎没有完整的休息时间。他每天忙碌于调查抽穗期、记录穗部性状、抓紧进行杂交工作,日子过得充实而踏实。
年关愈近,暖意愈浓。这些粮油作物育种工作者,用脚步丈量田地,用数据支撑创新。他们的春节,有数据仪器的低鸣,有种子破土的希望。每一株苗都连着国家粮食安全,每一亩田都连着农民对丰收的期盼。这种扎根大地的坚守,正是中国育种精神的缩影。
当北国天寒地冻时,海南三亚的崖州区却阳光炽烈,辣椒田里更有五彩斑斓的果实缀满枝头,上演着一场“色彩革命”。
中国农业科学院国家南繁研究院辣椒智慧育种与热带产业团队首席科学家王立浩研究员蹲在田间,小心翼翼地托起一簇形如宝石的彩色辣椒:“这叫‘三色火焰’,绿变黄、绿变橙、绿变红,一盆三色,既是观赏品,也能佐餐。”
他的指尖轻抚辣椒表皮,语气里满是自豪:“我们的目标是让农民种上致富的品种,消费者吃上健康的品种,还能赏心悦目。”灯笼椒、螺丝椒、风铃椒、水果椒等新品种在阳光下争奇斗艳。
王立浩团队选育的30余个热带辣椒新材料成为焦点:高辣加工品种辣度高达39万史高维尔单位,辣椒红素含量超16%;水果椒甜度可达12度,VC含量是普通辣椒的三倍;抗病毒品种能抵御青斑驳病毒和烟草花叶病毒……
“国外品种曾长期占据高端市场,比如彩椒几乎全靠进口。但现在我们育成的品种果形方正、抗病性强,已能和他们正面竞争。”王立浩指着一排彩椒对比试验田说,‘中椒182’甜椒因耐热耐寒、抗病高产,今年首次出口东南亚和中东,卖了上百公斤种子。
他掰开一个肉厚皮薄的炒肉椒解释道:“育种要兼顾市场需求,有的适合炒肉,有的适合提取色素,甚至还有高VC的保健型辣椒。”
他说,育种就像选“尖子生”,一万亩里可能只挑出一个单株。春节前后正值采种关键期,他们必须守着。“今年春节就在三亚过了,学生也留下一起干活。”新的一年,他想再育几个好品种,让中国辣椒走向世界。
不远处的黄瓜田里,南繁院研究员顾兴芳蹲在田间,手捧一本泛黄的记录本,仔细查看着每一株黄瓜的生长情况。她的指尖轻抚过瓜叶,眼神中透露出育种家特有的专注与深情。
“本科毕业时,我的导师送我一句话:无名之伟大。我只会干活。这一辈子没干别的,就一个黄瓜。”顾兴芳这样描述自己。这位中国农业科学院蔬菜花卉研究所的葫芦科遗传育种团队原首席,自1988年开始从事黄瓜育种工作,至今已与黄瓜打了38年交道。如今她已退休,几乎常年在海南和北京的基地,陪着地里的黄瓜一起生长。
在基地里,她主要负责材料鉴定、组合筛选和学生实验材料的培育。“一个材料从收集到育成优良自交系需要6~7年,再到市场认可差不多得10年。”顾兴芳抚摸着手中的记录本说,“我最开心的是育成的品种能得到广大种植者和消费者的喜欢,这说明我这一辈子也没白忙。”她的团队已育成50多个黄瓜品种。
夕阳西下,顾兴芳依然在田间忙碌,记录着最后一组数据。她的手抚过黄瓜藤蔓,像是在抚摸自己的孩子。
南繁大地上,这些科研工作者的坚守,正如同他们培育的作物一样,在温暖的冬日里默默生长,终将在全国各地开花结果。
对中国农业科学院北京畜牧兽医研究所研究员、国家肉鸡产业技术体系首席科学家赵桂苹来说,春节从来都很短,短得像是只有吃一顿饺子的时间。因为吃完饺子,就又要投入工作了。
当我国白羽肉鸡自主育种实现“零的突破”时,她说:“就像十月怀胎,终于把它生出来了。”这背后是十年鏖战的艰辛,更是中国肉鸡种业数十年的等待。
没有现成经验可循,团队从零开始,在浩如烟海的基因组数据中寻找突破点。2017年3月,6000张“京芯一号”芯片顺利完成生产,团队成员很激动。赵桂苹心中五味杂陈,“七八厘米长、两三厘米宽,就这么一个小小的切片,猛一看毫不起眼,但有谁知道它承载了多少技术信息,我们又为此付出了多少辛酸和汗水。”
“京芯一号”一经问世,便应用到新广农牧的“广明2号”选育中。很快,“广明2号”白羽肉鸡育种迎来一系列重大突破:42日龄出栏,体重达到3kg,料重比1.5以下,胸肌率达到24%,生长速度快、料重比低,主要生产性能与国际同类品种持平,同时在抗病力、肉品质方面与国际品种相比具有优势。
2021年12月1日,“广明2号”白羽肉鸡配套系通过国家畜禽遗传资源委员会新品种审定。这位50岁的女科学家喜极而泣。喜讯传来时,正值年底。赵桂苹与团队成员简单吃了一顿便饭当作庆祝,席间她说:“今年这个年,总算可以过得稍微踏实点了。”但所有人都知道,对她而言,“踏实”并不意味着休息。第二天,她便会投入新的“战斗”。
2024年8月,17.28万枚“广明2号”白羽肉鸡父母代种蛋沿“一带一路”运抵巴基斯坦,实现我国家禽种源对巴首次出口,并随即签署为期7年的祖代种鸡出口合约。这一国际市场的突破,印证了赵桂苹常说的那句话“国家科技排头兵所立下的每一个目标都不应是空话,而是脚踏实地的深耕”。2025年,“广明2号”累计出口10个批次,无论是出口频次还是总体规模,均稳居国内同类产品首位。
与此同时,育种技术本身也在经历革命性变革。中国农业科学院南繁研究院何坤辉博士正用大数据为育种注入新活力。
“以前咱们育种啊,得把种子种下去,等好几个月,看着它们慢慢长大,最后才能知道哪个长得好、哪个产量高。现在我们能在苗期就‘预知’这棵苗未来的表现——比如是不是抗病、产量高不高、品质好不好。”何坤辉介绍道。
大数据育种的核心是“训练”过程:先收集大量已知基因型和表型的作物数据,让计算机学习基因与性状之间的对应关系。学成之后,这个“智能模型”就能根据新材料的基因型预测其长大后的表现。
他们和中国农业科学院水稻研究所徐建龙团队合作,对水稻株高、开花期等性状进行预测,准确率能达到80%以上,对产量这类复杂性状也能达到50%~60%。
这项技术的实际价值在于帮育种家“减负增效”。“以前育种家常为‘种哪个、不种哪个’发愁——手头有1万份材料,但土地只够种1000份,怎么选?全靠经验,试错成本很高。现在有了预测模型就像有了‘导航’,能更有目的性地选择。”何坤辉解释道。
又一个春节临近,赵桂苹正在三亚参加俄罗斯生物科技成果展,与俄方深度交流科技合作;何坤辉则继续在电脑前优化他的大数据模型。
从“卡脖子”到“中国芯”,从经验选育到精准设计,中国育种人正以科技为翼,让种子与希望飞向世界。
从马铃薯试验田到棉花种质资源圃,从屋顶光伏温室到昆虫迁飞监测站,一群农业科学家正用坚守诠释着别样的“年味”。
他们穿梭在田间地头,守护着每一株幼苗;他们埋首于数据海洋,解析着生命的密码;他们仰望星空,追踪着看不见的迁飞航线。
这是一场与时间赛跑的科研长征,每一步都踏实而坚定,每一份坚守都在为端牢中国饭碗积蓄力量。“我放心不下这些苗。”这种朴素的情感,正是农业科研人最真实的写照。
育种家的春节总是与作物生长周期紧密相连。当北方进入农闲时节,深圳的马铃薯试验田却迎来播种黄金期。
整地、施肥、起垄、播种、移栽......中国农业科学院农业基因组研究所经济作物全基因组设计育种创新团队变得比以往更忙碌。“今年是团队留守深圳过年的第6个年头。”团队骨干成员曾繁城博士说。从2020年开始,为减少土地使用“空窗期”,团队创新性地提出开发利用南方冬季闲置土壤种植马铃薯的新路径。
春节期间的值守工作并不轻松。曾繁城需要从早上7点工作到下午4、5点,穿梭在试验田和实验室之间,每天的步数轻松破万。除了常规的田间巡查之外,还需要收集整理马铃薯生长数据,如萌芽、开花时间,株高、叶片等表型数据,用于后续分析。
2月是马铃薯晚疫病的高发期,频繁的雨水和低温是晚疫病爆发的重要外部因素。曾繁城不敢掉以轻心,每天都会走到试验田一株一株地查看马铃薯叶片的状态。“不怕一万,就怕万一,累点没关系,实验材料可不能出问题。”
与曾繁城抱着同样想法的是高级农艺师朱炎辉。2018年加入团队的他已多年没回老家过春节。“春节期间工作量大,再加上工人都放假了,只能自己顶上了。”朱炎辉说,“品种选育是一个长周期性的工作,需要持续的投入和不断的尝试。”正是在这种“十年磨一剑”的坚持下,团队成功培育出了“优薯1号”杂交马铃薯品种,多个品系也在测试中。
从深圳到三亚,将近1000公里之遥,却上演着相似的故事。在三亚的棉花种质资源圃里,中国农业科学院棉花研究所研究员杜雄明托起一朵棕色彩棉,视若珍宝。这片80亩的基地汇聚着来自世界各地的8000多份棉花种质资源,每一粒种子背后都有一段不平凡的“漂流记”。
“搞种质资源的往往在某种程度上冒着生命危险。”杜雄明回忆起在西藏考察时的经历仍心有余悸,“有一个坡,可能六七十度,我们要开车上去。能感觉到车往下滑,我们都屏住呼吸,万一滑下去了怎么办。”这些艰险的付出换来了宝贵的种质资源。
杜雄明说:“棉花是高温短日照植物,这里的温光条件最好。”有些野生棉在北方不开花,只有在海南才能多年生长。资源库如同棉花的“诺亚方舟”,保存着可能改变育种格局的基因。
最令杜雄明着迷的是漂洋过海的“蓬蓬棉”。这种半野生种系纤维较短,棉铃较小,但具有优异的抗逆性。“蓬蓬棉最神奇之处在于它能漂洋过海。棉花种子的壳比较厚,能够在海里漂浮着随波逐流,盐水浸进去也没事。”2014年,杜雄明在南海永兴岛发现了这种棉花,并发现蓬蓬棉的基因组与半野生种很相似,这一发现对棉花分类学研究具有重要意义。
春节期间,杜雄明团队的工作并未停歇。“做完杂交了,现在每天要下地去看表型。”团队每年要在三亚做100多个杂交组合,同时在安阳也做100多个组合,通过南北协作加速科研进程。“搞科研,一年四季不停。”杜雄明说。
在传统田间劳作的同时,一批高科技设施正在南繁基地悄然改变着农业科研的面貌。从屋顶光伏温室到室内表型平台,从数字系统到AI算法,科技正为育种工作注入新的活力。
在国家南繁研究院C栋楼顶,一座占地约170平方米的“光热平衡节能设施温室”在阳光下熠熠生辉。温室顶部,一排排光伏板如同银色羽翼,随着算法调节角度,精准捕捉每一缕阳光。这里是智慧化数字化南繁技术团队张建华和科研助理申家炜的“战场”。
“我们的温室最大的特点就是光伏板建设在顶上,既可以发电,又保证作物生长。”张建华指着屋顶介绍道。传统光伏板会遮挡阳光,影响植物光合作用,但他们研发的“夸父算法”能实时调节光伏板角度,平衡发电与光照需求。
温室内部,三个独立隔间配备了精密设备。多层培养架上种植着番茄、土豆和茶树,LED灯根据作物需求调整光配方,水肥一体化系统实时监测土壤数据。“我们嵌入了新开发的系统和AI模型,可以因地制宜调节环境。”申家炜指着一个缓慢移动的机械臂说,“这是做三维建模的,可以获取株高、叶面积等表型数据,全生命周期监测。”
温室的自给自足能源系统是一大亮点。光伏发电直接供应风机、水帘和LED灯,多余电力存入蓄电池。张建华自豪地说:“全部能源自己相当于没有用额外的电源。”这套系统不仅解决了夏季种菜难题,还能加速育种进程。比如大豆开花时,加光22~23小时,能提高授粉率。
不仅屋顶能建温室“种地”,地下一层也被科研人员用来“种地”。在南繁院室内表型平台内,一盆盆玉米植株在传送带上缓缓移动,依次进入白色箱体接受全方位扫描。“这不是科幻电影场景,而是我国最前沿的智能育种现场。”南繁院刘帅兵博士介绍着这套高通量表型采集平台。
当一株玉米进入采集设备后,会被自动托起旋转,8个角度的高清相机同时拍摄,顶端还有一个摄像头垂直俯拍。“这样可以获取单株的三维精细结构,包括叶夹角、穗位等所有形态数据。”负责数据采集的李艺超补充道,“光合表型单元更神奇,它能通过叶绿素荧光成像,在肉眼还看不出变化时,就发现植物的生理异常。”
她向记者展示了两株棉花的荧光图像对比:“一株正常,一株做了盐处理。肉眼还都是绿色,但荧光图像显示处理组的嫩叶已经发生变化。这就像疾病早期诊断,等叶子变黄就晚了。”
最令人惊叹的是根系观测系统。特殊的根管设计让根系沿着透明管壁生长,完全裸露在观测范围内。“传统方法要把根从土里洗出来,会破坏结构。现在可以实现非损伤性动态观测。”李艺超说。
远在北京的信息楼办公室里,中国农业科学院农业信息研究所数字农科团队负责人仲跻亮正对着电脑屏幕查看系统日志。腊月的寒风掠过院区,多数办公室已经熄灯,但这里依然亮着光。
“系统任何时候都不能出问题,尤其是关键节点。”这是仲跻亮经常说的一句话,也是团队最朴素的工作准则。
节前业务集中提交,访问量显著增加,团队反复进行压力测试、流程校验和安全巡检,确保系统稳定运行。仲跻亮每天清晨六点多就到办公室,第一件事是打开系统后台,查看日志、访问记录和安全预警。“节前这几天,访问量比平时高出不少,关键模块必须盯紧。”
2022年和2023年,仲跻亮的父母先后离世,作为独子,他承受着巨大悲痛。但即便如此,他依然没有缺席一次系统升级、一次技术讨论。团队成员回忆道:“那段时间,他经常一个人坐在办公室,对着电脑改方案,但只要有工作安排,他总是第一个响应。”
在他的带领下,团队十余人支撑起全院近两万名用户的科研与管理数字化运行。春节前夕,部分团队成员主动调整行程,配合系统升级和安全保障任务。“虽然不能按时回家,但能和团队一起守护全院的数字化底座,看着系统平稳运行,心里很踏实。”一位年轻工程师说。
对数字农科团队来说,春节值守不是热闹的年夜饭,而是一种更为朴素的“年味”。他们在服务器与系统之间默默坚守,为科研与管理筑牢数字基础。寒夜中的那盏灯,照亮的不只是办公室,更是科研前行的路。
在科研人员呵护作物的同时,另一支团队正密切关注着天空中的“不速之客”。昆虫迁飞研究团队在三亚的田间设立了一道“空中国境线”,守护着国家生物安全。
“虫子不像人,它们不过春节。海南是迁飞害虫的重要通道,就像育种专家来南繁加代繁殖一样,我们在这边搞迁飞害虫研究,也是跟着虫子走。”中国农业科学院植物保护研究所副研究员张浩文指着身后的旋转极化垂直昆虫雷达24小时不间断运转。与传统高空测报灯仅能监测几百米范围不同,这款雷达可探测高达2000米空域的昆虫迁飞情况,采集昆虫的数量、飞行高度、速度,还能获取振翅频率、体长、体宽等生物学参数。张浩文说:“有了这些信息,我们不仅可以预测迁飞轨迹,还能识别昆虫种类。”
团队在海南省已布设5台雷达和7个高空灯监测点,形成了覆盖全省的监测网络。而全国范围内,50台昆虫雷达组成的监测网,成为世界上规模最大的昆虫雷达联网系统。“去年我们的网络在全国范围内进行了超3000次预警,分了低、中、高三个风险等级。”张浩文展示着实时监测平台,“虫群迁飞路径经过不同雷达站点的时间不同,通过多部雷达协同,就能把整个迁飞路径精准绘制出来。”
“光有规律研究不够,光有监测预警也不够,要把整个工作形成闭环。”张浩文解释道。团队研发的“空地一体化监测预警技术”已入选2025年农业农村部重大引领性技术。
最令人称奇的是他们的精准防控技术。“当雷达监测到虫群,我们会通过高空阻截灯进行空中拦截。这些灯的角度可调,雷达会指引灯进行角度调整,达到最大化诱杀效率。”张浩文说,与传统灯相比,效果提升5倍以上。
地面防控也同样精准。“当监测设备感知到虫群降落,会立即控制区域内的诱杀装置启动。虫子刚落下来,就快速杀灭,不等它产卵。”团队计划今年4月在海南进行示范,展示整套技术体系。
曾繁城放心不下的马铃薯苗,杜雄明视若珍宝的棉花种质,张建华精心调控的光伏温室,刘帅兵细致扫描的作物表型,张浩文严密监控的迁飞航线——这些看似平凡的日常工作,正汇聚成推动中国农业科技前进的磅礴力量。
“希望新的一年能产出更多原创性、突破性的科学成果,把成果写在祖国大地上。”这是所有农业科研人的共同心声。平凡的坚守耕耘,积蓄着最扎实的力量。正如那盏亮到深夜的灯,不仅照亮了实验室,更照亮了中国农业科技的未来之路。春天,当科研种子在全国各地生根发芽时,必将收获非凡的硕果。