编前语:习近平总书记深刻指出,科技自立自强是国家强盛之基,是国家发展的战略支撑。为迎接中华人民共和国成立75周年、中国科学院建院75周年,武汉植物园推出“科技创新不停步 砥砺奋进新征程”文章,着力揭示68年来武汉植物园奋进征程的经验启示,凝聚继续前进的强大力量,为实现高水平科技自立自强和建设科技强国再立新功。
一、护珍稀草木,守人间芳菲
从昔日隐匿近百载的国家一级重点保护植物小勾儿茶,到植物界著名的“活化石”珙桐……一株株珍稀濒危植物在武汉植物园得到抢救保护,竞相绽放。这一切都来自武汉植物园悠久的植物迁地保护研究历史。
《湖北植物志》(1-4卷)
上世纪50年代起,武汉植物园科研人员就持续深入湖北省及华中腹地开展科学考察,逐步揭开了华中地区植物多样性的神秘面纱。此外,首次对三峡地区特有珍稀濒危植物疏花水柏枝等进行了成功抢救及移栽,为三峡工程的决策和区域生态环境保护提供了科学依据。编撰出版的《湖北植物志》(1-4卷)成为开启湖北植物资源宝库的钥匙。
武汉植物园收集保育的部分珍稀濒危植物
近10年来,研究人员还依托中国科学院中-非联合研究中心,在非洲10余个国家连续开展植物多样性考察;与外方学者共同为肯尼亚编撰国家植物志,填补了该国植物资源研究领域的空白;以全球关注的濒危植物类群猴面包树属为代表的多项研究成果对中国乃至全球生物多样性保护和生物资源可持续利用产生了积极而深远的影响。
在《自然》杂志(Nature)发表研究论文系统阐明猴面包树属的多样性演化历史
下一步,武汉植物园将继续立足华中,辐射非洲,系统开展植物多样性研究,制定更加精细化的植物保护策略,提升亚热带珍稀濒危植物迁地保护的科学性、稳定性和可靠性;不断加强植物分类学、保护生物学等学科建设和人才队伍建设,加强国际化团队建设,持续形成高水平科技自立自强的倍增效应。
二、守牢种源安全底线,助力农业强国建设
春华秋实,果熟物丰。位于武汉植物园的国家猕猴桃种质资源圃里,只见一颗颗猕猴桃缀满枝头,香气四溢。
国家猕猴桃种质资源圃
种质资源是种源安全与种业原始科技创新的源头。通过多年研究积累,武汉植物园已形成以种质资源保护为核心,种质创新和综合开发利用并重的研究体系,在国内外奠定了特色经济植物资源的源头领先优势。
特色农业资源植物新品种创制
60余个自主选育的黄肉、绿肉和红心猕猴桃新品种国内累计推广面积超66万亩,技术辐射覆盖300余万亩,带动超20万农民脱贫致富,创社会年经济价值100亿元以上,为科技扶贫及乡村振兴注入了强劲动能。同时,搭乘“一带一路”东风,武汉植物园的多个猕猴桃品种走出国门,在全球10余个国家实现了产业化推广。
猕猴桃品种在国际推广
此外,桃、草坪草、淫羊藿、白及等特色经济作物新品种/系“闯”出一片天,遗传转化和分子标记辅助育种等育种关键技术体系的研发让传统模式里“大海捞针”式的育种创新变成了“定向撒网”,既快又准……这些都为牢牢把住种业安全和农业现代化主动权提供了坚实保障。
下一步,武汉植物园将持续聚焦特色经济植物种质资源创新、重要性状基因挖掘、生物技术创新以及新品种创制与利用,为园林园艺和生态修复提供一批新优乡土植物源头资源,突破制约特色经济植物产业发展的关键核心技术,“从 0 到 1”创制新型经济作物,构建资源植物可持续利用的产业化发展新范式,助力中国种业向育种4.0时代进发。
三、引领水生植物研究,共画生态之美
夏日的武汉植物园,“亭亭玉立”的荷花与睡莲、“仙气飘飘”的沉水植物,都透露着独属于水生植物的浪漫,俯仰皆是画,触目即成诗。
美丽的水生植物
作为国内最早从事水生植物保育、研究与应用的科研院所之一,自上世纪70、80年代起,武汉植物园科研人员就开始对全球20多个国家近1000个湖泊、河流及湿地的水生植物多样性和水生植被进行系统调查,并在此基础上编撰出版了Aquatic Plants of China(《中国水生植物图志》)。
Aquatic Plants of China(《中国水生植物图志》)
建成东亚最大的水生植物资源圃,收集保育水生植物480余种(涵盖重点保护植物65%)。建立了集本土水生植物快繁、自然恢复潜力评估、水生植被繁殖体库调整以及水生植物群落稳定发展与管理为一体的退化水体水生植被自然恢复技术体系。
水生植物种质资源圃
自主培育了推广面积达100余万亩的高产优质藕莲‘武植二号’,花期可延长至秋季的秋荷系列品种,以及其他荷花新品种200余个,成为国内外知名、引领莲研究方向的科研中心与新品种选育中心。
秋荷品种照片
下一步,武汉植物园将聚焦水生植物重要的科学、生态、经济与文化价值,建成全球种类最齐全的水生植物资源保育基地,创制目标导向的水生植物新种质,构建受损水体水生植被群落恢复核心技术体系,打造全球知名水生植物研究中心和创新利用高地及全球领先的全链条式水生植物研发团队,向全世界展示水生植物多样性之美。
四、筑牢“国之重器”生态屏障,保一库清水永续北上
近年来,每到三峡库区水位持续回落的时间段,三峡库区消落带都呈现出一派水草丰盛、飞鸟翔集的生动景象。同时,距离几百公里以外的南水北调中线工程核心水源地-丹江口水库,也是碧波荡漾,壮丽如画。
长江重庆忠县涂井乡段水域飞鸟穿越江面。新华网发
作为为三峡工程水库消落区以及南水北调中线工程水源地提供生态保护的主要单位之一,多年来,武汉植物园针对三峡工程和南水北调中线工程引起的水生态环境变化,构建了适合不同淹没情势的水库消落区植被恢复模式;建立了水生态环境综合评价技术,研发了河岸带及河道氮污染截留及生态修复技术;集成了流域生态系统治理关键技术体系,践行了“山水林田湖草是生命共同体”理念,并在丹江口库区开展了生态修复工程示范。丹江口库区及其上游流域和中线总干渠水质状况稳定、总体为优。为国家大型水利工程生态环境改善、区域社会经济发展及大型水利工程的生态安全运行提供了“硬核”科技力量。
丹江口环库公路串连山水(图片来自网络)
下一步,面向国家水网生态安全、长江大保护等国家重大需求,武汉植物园将进一步开展流域生态过程与水资源保护、流域生态安全与可持续发展研究,揭示流域内陆地、水陆交错带、湿地和水域等各子系统生态过程及其耦合机制,为流域生态系统恢复和水资源安全提供理论基础和技术支撑。
五、打造中非科技合作典范,共筑中非命运共同体
应时代潮流而生,伴中非合作而兴。成立11年来,中国科学院中-非联合研究中心(以下简称中-非中心)不断发展壮大,聚焦实现中非人民共同富裕与可持续发展,成为对非科技合作的一面旗帜。
中国科学院中-非联合研究中心肯尼亚总部
中国农作物品种和中国农科技术跨越山海,在万里之外的非洲大陆生根发芽,将贫瘠的土地转变为肥沃的农田。在毛里塔尼亚、埃塞俄比亚及尼日利亚建立荒漠化防治示范基地,为“非洲绿色长城”的建设贡献了“中国方案”。开展东非水资源环境调查,为绿色非洲发展决策提供科学与技术支撑。中-非中心连续四次被纳入中非合作论坛行动计划。
非洲农业示范区
既授人以鱼也授人以渔。多年来,中-非中心已通过联合培养、举办培训班和专业技术培训会等多种形式,招收来自15个非洲国家的320余名硕士和博士留学生来华深造,培养专业技术人员逾千人,助力非洲培养本土人才,增强自主发展能力。
第八届中非水环境论坛参会人员合影
展望未来,在“一带一路”的广阔舞台上,中-非中心将继续与非洲的未来愿景和战略规划深度对接,进一步推动中非科技合作高质量发展,继续帮助非洲培养急需的高素质技术技能人才,让非中合作成果惠及更多民众,在共筑高水平中非命运共同体的道路上书写更多美好故事。