農業的發展引發了“新石器革命”,農業的存在和可持續發展是未來一切文明賴以生存和延續的必要條件,因此,提高作物產量和增強作物抗病性是一個世界性的問題。 2000年10月,由山東天達生物制藥股份有限公司和山東大學生命科學學院聯合承擔的國家863計劃課題“復合氨基低聚糖農作物抗病增產劑研究開發及中試推廣”順利地通過了國家驗收。同年12月,在山東省科委組織下,由洪德元院士等16位專家組成的鑒定委員會對該課題成果進行了鑒定,認為復合氨基低聚糖農作物抗病增產劑(天達2116)具有顯著的抗病、抗逆和增產性能,該成果已達國際先進水平,實現產業化后將對我國農業可持續發展產生巨大影響。目前,該成果在全國的推廣面積已達1億畝,天達公司2116系列產品的年生產能力達到1萬噸。
多年研究探原理
在提高作物產量方面,現代農業的發展經歷了兩次革命。第一次是化肥在農業上的廣泛使用,使農作物產量明顯增加。之后,雜交育種技術的推廣和應用,使農作物產量大幅度提高,引起了全球范圍內的“綠色革命”。
在通過合理施肥提高作物單產達到極限的情況下,許多地方開始過量施肥,但大量使用化肥會導致土壤板結,土壤有機質含量偏低,即使如此,作物的增產幅度也極為有限。基因和細胞工程技術的出現在提高作物產量上給人們呈現了一個非常樂觀的前景,但長時間探索后發現這種樂觀的前景離現實還有些遠。如何在現有品種和耕作條件的基礎上進一步提高農作物產量,引起了不少研究者的關注,多年從事植物研究的陳靠山老師就是其中的一位。
早在蘭州大學讀研期間,陳靠山在閱讀了大量的文獻資料之后領悟到,植物走向衰老過程的生理變化和干旱對植物生理影響是十分相似的。在這些過程中,生物膜結構都較早受到破壞。因此,保護生物膜就可以極大地提高植物的抗性。在反復的研究中他還發現,若干物質對生物膜具有明顯的保護作用。最早的大田實驗是在農戶的菜花地里進行的,他驚喜地發現,凡是施用含有保護植物細胞膜成分的產品的菜花葉片都長得格外肥厚。
在研究海洋甲殼動物下腳料對農作物產量的影響時,陳靠山發現適當水解的氨基低聚糖對植物具有廣泛的生理作用,可提高植物的抗病性,增加農作物產量。他還提出了在現有耕作條件下,增加農作物產量的三個途徑,一是通過穩定生物膜結構提高農作物抗逆性,二是通過健身栽培增強農作物抗病性,三是通過對農作物發育的系統化控制,可提高農作物生理效率,達到增產、增質的目的。
偶然會面達共識
山東天達生物制藥股份有限公司是做醫藥行業起家的。采訪中,當記者問該公司董事長張世家當年從醫藥行業轉而涉足農業領域的初衷時,張世家說,“我是一個農民的兒子,我深知農民的甘苦,一直希望能為農民做點事情。”
1999年3月,張世家來到山東大學。學校對這位從高密東北鄉高粱地里闖出來的民營企業家表現出濃厚的興趣,在聘請他做山東大學生命科學院名譽教授的同時,還專門召集了部分手中有科研項目的教授一起和他見面,談談各自的項目情況。當聽完陳靠山老師關于探索如何增加作物產量和增強作物抗病性的項目的介紹后,張世家當即拍板和陳老師合作搞開發。這才有了國家863計劃課題“復合氨基低聚糖農作物抗病增產劑研究開發及中試推廣”的誕生。張世家還給根據這一科研項目成果生產的產品取了個名字叫“天達2116”。
說起這個名字的來歷還有個小故事。張世家之所以想到用這兩個數字來命名這個產品,起因是他看了一本美國前農業部長布朗寫的書叫《誰來養活中國》,書中提到,到21世紀30年代,中國人口將達到16億,而土地卻在減少,中國人的吃飯將成為大問題。取名“2116”,其寓意就是希望通過對該產品的研制,為解決該書中提到的中國人的吃飯問題盡一份力。
傾力合作出成果
據介紹,當時經文獻檢索發現,復合氨基低聚糖農作物抗病增產劑的研制思路與開發研究尚屬首例。從海洋生物中提取氨基低聚糖,輔以穩定生物膜物質,和植物營養、生長調節和抗病誘導等成分,制備成復合氨基低聚糖農作物抗病增產劑,在國內外尚無專利申請和授權公告。
1999年,山東天達生物制藥股份有限公司和山東大學生命科學學院聯合申請將該項研究列入國家863計劃課題。在對該項目的論證中,專家們認為該產品研制思路獨特、新穎、科學,一致同意立項。該課題的總負責人為張世家,責任專家是陳靠山。
兩年的時間里,課題組完善了生產工藝、生產手續,進一步研究揭示了產品的作用機理,在全國范圍內對不同作物進行了區試和示范,通過代理商在美國、日本等國進行了實驗、示范,并著手在美國進行EPA登記。
2000年10月,該項課題順利地通過了國家驗收。由唐啟升院士任組長的專家組認為,該課題已經完成了合同的主要技術指標和研究任務。通過對產品的機理的深入研究,闡明了其抗病、抗逆、增產和優化農產品品質的作用機理,完善了產品的制備工藝,通過中試,證明該產品具有顯著的抗病、抗逆、增產和優化農產品品質的性能,通過示范推廣,在完成合同所規定示范面積的基礎上,建立了全國示范推廣網絡,擴大了生產能力,在示范和推廣方面作了出色的工作,使該產品具備了很好的大規模產業化的前景。該產品已經形成了完善的生產工藝,并達到了一定的生產能力,該產品的成功應用將對我國農業的可持續發展產生良好的影響。
據介紹,該課題的研制原理為農作物健身栽培理論。該原理是從啟動作物自身生命活力入手,挖掘作物自身的生命潛能,提高作物自身免疫力,增強抗病抗逆性能,系統控制和調節作物生長發育,提高光合效率和有效干物質積累,達到大幅度提高產量和優化農產品質量的雙重目標。
該課題所實現的主要技術創新在于,一是運用生化技術,通過改進工藝,提高了從海洋生物中提取活性物質的提取率;二是該產品的核心物質是一種誘導抗病信號因子能激發細胞活性,促進新陳代謝,誘導作物抗性,促進抗病蛋白生成,有效防止和抑制各種病原生物的侵襲和感染;三是通過篩選不同逆境因子下能夠影響細胞膜結構完整和穩定的物質,使產品能穩定植物細胞膜系統,使作物具有較強的抗逆性能;四是通過改變農作物內源激素分泌,使作物產量增加和產品優化;五是通過對作物生長全過程進行協調控制,促使作物根系發達,枝葉繁茂,光合效率強化,次生代謝加強,有效干物質積累增加。
自2001年前后,天達公司完成2116產品的研究開發和推廣示范后,以該公司為主導,借助山東大學的技術力量,采用邊產業化邊研究創新的模式,不斷研發出2116產品對貧瘠、干旱、鹽堿化土地上作物的抗病和增產功效,極大地豐富了產品的適用范圍;還提出了“固本扶正、標本兼治、君臣佐使、正氣內存、邪不可干”的傳統中醫學理論來解釋天達2116的作用機理,深化了產品的內涵。在沒有了國家資助的情況下,該公司董事長張世家力排眾議,堅持把公司前幾年經營人用藥所掙的2700萬元全部投入了天達2116產品的研發和產業化上,一直到2006年底才基本實現了公司的凈贏利。張世家對當年的決策感到十分欣慰,他堅信強化合作和推進創新將使天達2116的明天更加美好!
■數字863
2000年,天達公司被列為全國首批16個863計劃成果產業化基地之一,獲準在天達2116系列產品上使用國家“863”標志。同年,由山東天達生物制藥股份有限公司和山東大學生命科學學院聯合承擔的國家863計劃課題“復合氨基低聚糖農作物抗病增產劑研究開發及中試推廣”通過國家驗收。
2002年,天達2116經黑龍江農墾總局連續兩年聯網試驗,被批準進入北大荒航化作業。
2004年6月,天達2116被山東省植物保護總站列為“山東省出口農產品綠卡行動計劃”首選使用產品。
2001年到2006年,天達公司在全國通過30多個著名科研院所和權威部門在21個省的小區和大田試驗示范,并在全國190個農作物特產區建立了示范基地,從潛力大的市場入手,并制定了階段目標。在這3年里,天達公司先后投入2700多萬元用于該項成果的產業化轉化,在中國水稻研究所、中國棉花研究所等全國30多家農業院所以及3000萬畝大田作物上進行比對試驗和示范推廣,積累了300多份科研和大田實驗報告。該成果在全國的推廣面積已達1億畝,為農民增收了上百億元。目前,天達公司2116產品的年生產能力已達到1萬噸。
2006年4月,天達2116被列入全國農業技術推廣中心重點推薦產品。同年,天達2116產品借助“中郵天達”模式,將產品銷售范圍打入全國28個省、市、自治區的市場,單一產品銷售收入達到6000萬元,在全國農資行業葉面肥領域成為領軍品牌。
本報記者唐婷 |