趙建華查看枸杞苗生長情況。記者 楊嘉琪 攝
楊曉玲在指導(dǎo)學(xué)生做科研。 記者 李宏亮 攝
張軍在監(jiān)測無磁計(jì)量硬件信號波形。 記者 何婉蓉 攝
編者按
2015年，自治區(qū)科技廳聚焦能源化工、現(xiàn)代農(nóng)業(yè)等重點(diǎn)領(lǐng)域，啟動(dòng)自治區(qū)科技領(lǐng)軍人才培養(yǎng)工作，截至2024年底，已有126名科技領(lǐng)軍人才扎根寧夏，推動(dòng)技術(shù)突破與產(chǎn)業(yè)升級。從實(shí)驗(yàn)室創(chuàng)新到生產(chǎn)線轉(zhuǎn)化，從東部引智到本土造血，他們以“小切口”破解“大難題”，闖出一條差異化創(chuàng)新之路。
從“澆地”到“澆作物”——
徐利崗團(tuán)隊(duì)讓農(nóng)業(yè)賬本“瘦”了
“以前澆地像打仗，現(xiàn)在手指動(dòng)一動(dòng)就完事?！苯眨谕目h王團(tuán)鎮(zhèn)，村民馬玲興奮地展示著地里的新變化：擰開閥門，黑色滴灌帶將水流精準(zhǔn)送入玉米根部。
更讓馬玲舒心的是種植成本的減少——20多畝玉米地，過去每畝水肥成本800多元，如今降至600多元，1畝省下200多元。“省下的都是真金白銀！”
馬玲的節(jié)水賬本背后，是寧夏農(nóng)業(yè)人必須直面的生存考題。寧夏多年平均降水量289毫米，平均水面蒸發(fā)量卻高達(dá)1250毫米，蒸發(fā)量是降水量的4倍以上，缺水是最大瓶頸。
更嚴(yán)峻的是，農(nóng)業(yè)用水占用了全區(qū)總用水量的81%以上。如何在有限的水資源中實(shí)現(xiàn)農(nóng)業(yè)的可持續(xù)發(fā)展，成為擺在寧夏農(nóng)業(yè)人面前的一道必答題。
“作為西部干旱半干旱地區(qū)，寧夏的水資源稟賦決定了我們必須走節(jié)水農(nóng)業(yè)之路?！弊灾螀^(qū)科技領(lǐng)軍人才徐利崗介紹，長期以來，傳統(tǒng)的大水漫灌方式在寧夏廣泛存在，不僅造成水資源的浪費(fèi)，還導(dǎo)致土壤板結(jié)、鹽堿化等問題，嚴(yán)重制約了農(nóng)業(yè)的發(fā)展。
從2011年起，他帶領(lǐng)團(tuán)隊(duì)深入寧夏北、中、南不同片區(qū)，對當(dāng)?shù)氐臍夂?、土壤、作物等條件進(jìn)行全面調(diào)研，發(fā)現(xiàn)3個(gè)片區(qū)水情土情差異巨大。
基于這些差異，徐利崗團(tuán)隊(duì)有針對性地研發(fā)了適合不同區(qū)域的高效節(jié)水灌溉技術(shù)。
寧夏北部引黃灌區(qū)地下水位相對高些，但下雨少。團(tuán)隊(duì)摸索出“滴灌+傳統(tǒng)地面灌溉”組合方式，既照顧到地下水位的維持和灌區(qū)生態(tài)安全，又能防治土壤鹽漬化并節(jié)水增效。
寧夏中部干旱帶，蒸發(fā)量特別大，用水主要靠揚(yáng)黃工程，成本高。團(tuán)隊(duì)在這里主推精準(zhǔn)滴灌，裝上智能系統(tǒng)，實(shí)時(shí)監(jiān)測土壤墑情，“渴了才喂，喂得剛好”，最大程度減少浪費(fèi)。
寧夏南部山區(qū)雨水分布不均，用起來難。團(tuán)隊(duì)就引入“集雨補(bǔ)灌”技術(shù)，把天上下來的有限雨水收集起來，用在莊稼最需要水的關(guān)鍵期。
徐利崗詳細(xì)解釋了滴灌的好處：“滴灌帶就像給莊稼鋪設(shè)的‘毛細(xì)血管’，能把水和肥直接送到作物嘴邊。水滲多深、給多少，都能按照莊稼不同生長階段的需要來精準(zhǔn)控制，讓它‘吃’得剛好，不浪費(fèi)，根系還長得壯?！?把肥料溶解在水里，通過滴灌系統(tǒng)一塊兒送到根部，“水肥同步，肥料利用率大大提高，浪費(fèi)少了，污染輕了，產(chǎn)量反而上去了！”
在寧夏潤德生物科技有限責(zé)任公司萬畝枸杞種植基地，總監(jiān)馬占龍對節(jié)水技術(shù)的成效更是贊不絕口?！耙郧胺N枸杞，1畝地要澆280方水，產(chǎn)量才300多公斤?，F(xiàn)在用上節(jié)水灌溉技術(shù)，1畝地只用200多方水，產(chǎn)量反而提高到了450公斤。這不僅省了水，還讓枸杞品質(zhì)更好了?！?/p>
這節(jié)水技術(shù)成果，可不是個(gè)別地方的小打小鬧。徐利崗和他的團(tuán)隊(duì)把它們實(shí)實(shí)在在地推廣應(yīng)用到了區(qū)內(nèi)15個(gè)縣（區(qū)），累計(jì)示范推廣面積達(dá)284萬畝。這一連串?dāng)?shù)字背后是11.3億元的節(jié)本增效收益，還有1億多立方米的節(jié)水量?！斑@些節(jié)省下來的水，就是寧夏其他行業(yè)發(fā)展的‘源頭活水’，為整個(gè)經(jīng)濟(jì)社會的可持續(xù)發(fā)展奠定了堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)?！毙炖麔徴f。
“有了好技術(shù)，還得有好政策來‘保駕護(hù)航’。自治區(qū)全域深化拓展‘四水四定’，推行用水權(quán)確權(quán)與交易制度，給農(nóng)戶和企業(yè)都劃定了‘用水指標(biāo)’，省下的可以拿去賣，超了就得花錢買?！毙炖麔徴f，這就像給大家都裝上了節(jié)水的“助推器”，讓大家在觀念上從“要我節(jié)水”變成了“我要節(jié)水”，農(nóng)戶和企業(yè)主動(dòng)性及自覺性大大提高。（記者 賀紫瑞）
從“追趕者”到“領(lǐng)跑者”——
他用創(chuàng)新腳步丈量中國計(jì)量精度
在能源計(jì)量的精密世界里，每一度電、每一方水、每一方燃?xì)獾臄?shù)據(jù)背后，都鐫刻著中國制造的創(chuàng)新足跡。近30年來，自治區(qū)科技領(lǐng)軍人才、寧夏隆基寧光儀表股份有限公司技術(shù)總監(jiān)張軍帶領(lǐng)團(tuán)隊(duì)，以自主創(chuàng)新為筆，在計(jì)量儀表領(lǐng)域?qū)懴铝艘徊繌摹白汾s”到“領(lǐng)跑”的奮斗史。
若將中國計(jì)量技術(shù)的進(jìn)步比作一場無聲的競速，電能表無疑是最早起跑的“先鋒”。從20世紀(jì)90年代初期的機(jī)械式電能表，到電子式電能表，再到21世紀(jì)初的智能電能表，直至如今的物聯(lián)網(wǎng)智能電表，短短30年間，電能計(jì)量技術(shù)已歷經(jīng)四次重大迭代升級。
而2009年，正是這場技術(shù)革命的關(guān)鍵拐點(diǎn)——國家電網(wǎng)公司全面啟動(dòng)智能電網(wǎng)建設(shè)，傳統(tǒng)電能表退出歷史舞臺，智能電能表時(shí)代正式開啟。
這場技術(shù)變革來得迅猛而殘酷。行業(yè)大洗牌之下，全國數(shù)百家電能表企業(yè)最終只有50余家通過嚴(yán)苛的新標(biāo)準(zhǔn)認(rèn)證?！斑@是真正的生死時(shí)速?！?月7日，張軍在他的辦公室回憶道，“技術(shù)不達(dá)標(biāo)，企業(yè)就要被淘汰。”
為了搶抓國家電網(wǎng)公司一年兩次的招標(biāo)窗口期，張軍帶領(lǐng)團(tuán)隊(duì)以“實(shí)驗(yàn)室為家”。公司距離他的住所僅4公里，但他曾連續(xù)15天未踏進(jìn)家門一步?！板e(cuò)過一次招標(biāo)，就意味著半年顆粒無收，團(tuán)隊(duì)等不起，企業(yè)更等不起?！?/p>
最難的考驗(yàn)是“盲樣檢測”——所有電表外觀完全一致，僅以編碼區(qū)分廠家，測試不合格直接淘汰。初期送檢多次失敗后，團(tuán)隊(duì)推翻原來的技術(shù)方案，改用“逐個(gè)突破”策略，對上百項(xiàng)檢測指標(biāo)實(shí)施“歸零管理”：不放過任何一個(gè)微小異常，不遺留任何一處模糊地帶。歷時(shí)數(shù)月的技術(shù)突圍，在送檢通過1種產(chǎn)品后，又成功拿下剩余7種產(chǎn)品，最終將8種產(chǎn)品全部攻下。
這一戰(zhàn)，不僅讓企業(yè)活了下來，更讓張軍團(tuán)隊(duì)的技術(shù)實(shí)力躋身行業(yè)前列。2009年至2017年，他們研發(fā)的智能電能表銷量過億，成為國家電網(wǎng)公司的主力供應(yīng)商之一。
2017年，已完成電能計(jì)量領(lǐng)域技術(shù)積累的隆基寧光開始布局“水、氣、熱”智能儀表業(yè)務(wù)。這一次，他們面臨的挑戰(zhàn)截然不同。
“我們最初以為水表很簡單，畢竟連復(fù)雜的智能電表都攻克了，”張軍坦言，“結(jié)果卻栽了跟頭。”水表的安裝環(huán)境遠(yuǎn)比電表惡劣——長期浸泡、泥水侵蝕、無電源供電……團(tuán)隊(duì)在防水這一難題上反復(fù)突破：從殼體防水到環(huán)氧樹脂灌封，再到“膠體封死”工藝，不斷進(jìn)行技術(shù)迭代升級，先后研發(fā)出IC卡智能水表、射頻卡智能水表、電子遠(yuǎn)傳水表、LoRa無線遠(yuǎn)傳智能水表、NB-IoT無線遠(yuǎn)傳智能水表、超聲波水表，并已批量銷售，產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定可靠。
近3年，張軍獲得國家授權(quán)專利31項(xiàng)，其中，發(fā)明專利14項(xiàng)、科技成果5項(xiàng)，并參與制定國家標(biāo)準(zhǔn)1項(xiàng)、團(tuán)體標(biāo)準(zhǔn)2項(xiàng)。
“對計(jì)量行業(yè)來說，創(chuàng)新不是百米沖刺，而是永無止境的馬拉松?！睆堒姳硎荆裉斓念I(lǐng)跑優(yōu)勢，將成為明天追趕者的起點(diǎn)，他們必須以歸零心態(tài)持續(xù)突破。目前，他們正在攻關(guān)“人工智能+計(jì)量”技術(shù)，未來的儀表不僅能精準(zhǔn)測量，還能主動(dòng)預(yù)警、優(yōu)化管理。（記者 何婉蓉）
通過表觀遺傳學(xué)破解心血管疾病早期預(yù)警難題——
他們讓心血管疾病防控“提前一步”
國家心血管病中心數(shù)據(jù)顯示，我國心血管疾病患者已超3億人。在這組數(shù)字背后，一個(gè)關(guān)鍵問題亟待解答：能否在心血管疾病尚未形成時(shí)就阻斷疾病發(fā)生發(fā)展的可能？
自治區(qū)科技領(lǐng)軍人才、寧夏醫(yī)科大學(xué)代謝性心血管疾病研究重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室副主任楊曉玲給出肯定答案——其團(tuán)隊(duì)研究的表觀遺傳學(xué)，通過破譯“基因調(diào)控密碼”，為心血管疾病的防治提供了新的視角和方法。
“通俗來說就是，如果一位40歲的市民去體檢，雖然體檢結(jié)果顯示血脂正常，但表觀遺傳學(xué)篩查異常，這就說明該市民有患心血管疾病的風(fēng)險(xiǎn)，這個(gè)時(shí)候通過有針對性的干預(yù)影響基因表達(dá)，比如低鹽飲食、戒煙限酒、規(guī)律運(yùn)動(dòng)，就會延緩疾病的發(fā)生。”7月7日，楊曉玲手持一份報(bào)告單解釋，未來，只需在常規(guī)體檢中增加一項(xiàng)血液檢查，就能助力心血管疾病的早篩和預(yù)防。
動(dòng)脈粥樣硬化是心血管疾病的主要原因。如果把血管比作家里的水管，動(dòng)脈粥樣硬化就是逐漸沉積的“水垢”——它在悄無聲息中堵塞生命通道。傳統(tǒng)體檢檢測的血脂、血糖就像檢查水管里的水質(zhì)，是在“水垢”形成后檢測，而表觀遺傳學(xué)篩查是在水垢形成前就發(fā)現(xiàn)管壁的異常信號。
檢測出異常信號后，可以通過調(diào)整飲食習(xí)慣、運(yùn)動(dòng)習(xí)慣、生活習(xí)慣等，來調(diào)節(jié)基因的“活躍程度”，避免DNA甲基化、miRNA等錯(cuò)誤觸發(fā)功能，防止“水垢”的形成，從而預(yù)防動(dòng)脈粥樣硬化的發(fā)生發(fā)展。
這個(gè)高效的“預(yù)警系統(tǒng)”凝結(jié)著楊曉玲及其團(tuán)隊(duì)多年奮斗的心血。2000年，剛加入寧夏醫(yī)科大學(xué)的楊曉玲面對的是連細(xì)胞培養(yǎng)都困難的校級實(shí)驗(yàn)室。后來，在學(xué)科帶頭人——寧夏醫(yī)科大學(xué)校長姜怡鄧教授的帶領(lǐng)下，她們“借梯登高”：選派教師外出學(xué)習(xí)交流，送學(xué)生到先進(jìn)實(shí)驗(yàn)室培養(yǎng)；積極爭取資金支持，聯(lián)系外省專家合作，邀請知名學(xué)者前來講座指導(dǎo)。
十年磨一劍，2010年，他們申請到了國家項(xiàng)目；2017年，在自治區(qū)科技廳支持下，學(xué)校成功獲批自治區(qū)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室；2019年更上一層樓，成為委省共建的國家衛(wèi)健委代謝性心血管疾病研究重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室。“現(xiàn)在完全不同了，學(xué)生們從最初的細(xì)胞實(shí)驗(yàn)都做不了，到現(xiàn)在已經(jīng)可以自由開展分子生物學(xué)實(shí)驗(yàn)了?！睏顣粤峤榻B，這些年他們參與的科技部重大專項(xiàng)研究，在細(xì)胞亞型分析等前沿領(lǐng)域取得突破。同時(shí)，在同型半胱氨酸引起動(dòng)脈粥樣硬化的研究領(lǐng)域，與全國另外兩家研究機(jī)構(gòu)形成“齊頭并進(jìn)”格局，學(xué)術(shù)影響力與日俱增。
“未來，我們實(shí)驗(yàn)室和研究團(tuán)隊(duì)將繼續(xù)開展心血管疾病的預(yù)防、控制、篩查、診斷、治療等方面研究，進(jìn)一步推動(dòng)科研成果向臨床應(yīng)用轉(zhuǎn)化，讓更多研究成果真正惠及百姓?！睏顣粤嵴f。（記者 何婉蓉）
從基因庫到產(chǎn)業(yè)鏈，“再造”枸杞芯未來——
趙建華書寫產(chǎn)業(yè)升級方程式
長在玻璃瓶里的枸杞苗，你見過嗎？
7月7日下午，記者走進(jìn)北方民族大學(xué)生物科學(xué)與工程學(xué)院實(shí)驗(yàn)室，一排排金屬貨架上，透明的玻璃培養(yǎng)瓶整齊排列。瓶內(nèi)，形態(tài)各異的枸杞幼苗生機(jī)勃勃。這些瓶中的“綠色精靈”，承載著從種質(zhì)資源保護(hù)到產(chǎn)業(yè)升級的厚重期望。研究員、博士生導(dǎo)師趙建華穿行其間，不時(shí)捧起這些他心愛的“寶貝”仔細(xì)查看。
枸杞作為我國寶貴的藥食同源型特色植物資源之一，藥用歷史源遠(yuǎn)流長，具有抗氧化、抗衰老、抗腫瘤、養(yǎng)肝明目等功效。
我國是世界上人工種植枸杞面積最大的國家，寧夏作為枸杞的道地產(chǎn)區(qū)，特異生態(tài)條件孕育寧夏枸杞最佳品質(zhì)，有寧夏“紅寶”之稱。
渾身是寶的枸杞，基因里有何奧秘？如何守護(hù)產(chǎn)業(yè)“命門”？是這位從事枸杞資源保護(hù)和功能基因組學(xué)研究、牽頭組織實(shí)施我國枸杞種質(zhì)資源中長期規(guī)劃的研究員踐行“長期主義”的功課。
趙建華和寧夏“紅寶”的緣分，要從20多年前說起。
2022年，“國字號”枸杞種質(zhì)資源圃落戶寧夏，在國家枸杞種質(zhì)資源圃的種子低溫保存庫里，每層貨架上都擺放著來自國內(nèi)外不同區(qū)域不同類型的枸杞種子。這些種子承載著幾代人的汗水與付出，趙建華自豪地說：“我是站在前人的肩膀上守護(hù)每一粒來之不易的枸杞種子的人。”如今，枸杞種質(zhì)資源圃區(qū)域功能定位明確、基礎(chǔ)設(shè)施配套、檢驗(yàn)鑒定技術(shù)平臺完善，在資源保存、鑒定、評價(jià)和利用方面已達(dá)到國際先進(jìn)水平。作為主要設(shè)計(jì)者與建設(shè)者，趙建華把這項(xiàng)工作稱之為枸杞產(chǎn)業(yè)的“地基”工作。
這座世界上唯一一個(gè)收集枸杞種質(zhì)資源種類最多、活體保存數(shù)量最大的資源圃，總占地面積225畝，收集保存國內(nèi)外枸杞屬資源2000余份，包括中國境內(nèi)11種、國外4種，中間材料1700個(gè)。
“這個(gè)資源圃，無論種質(zhì)資源保存條件還是資源鑒定技術(shù)手段，都達(dá)到國內(nèi)外領(lǐng)先水平，尤其在枸杞資源深度開發(fā)利用方面，實(shí)現(xiàn)了由經(jīng)驗(yàn)型向靶向型、粗放型向精細(xì)型、數(shù)量型向質(zhì)量型的轉(zhuǎn)變，將推動(dòng)枸杞資源跨越式發(fā)展?！壁w建華表示，這不僅為枸杞資源的鑒定、品種的選育和良種的推廣提供了重要的物質(zhì)支撐，而且為枸杞產(chǎn)業(yè)可持續(xù)發(fā)展提供了更為豐富的戰(zhàn)略資源儲備。
利用這個(gè)重要研發(fā)平臺，趙建華和團(tuán)隊(duì)率先在國際完成14份枸杞全基因組測序，挖掘出一批控制枸杞重要性狀功能基因，大幅度降低枸杞資源評價(jià)鑒定周期，同時(shí)，利用基因編輯、分子設(shè)計(jì)育種等新興前沿技術(shù)，實(shí)現(xiàn)了枸杞種質(zhì)資源高效精準(zhǔn)鑒定和品種定向培育。
2024年，在自治區(qū)首批“揭榜掛帥”項(xiàng)目支持下，趙建華和團(tuán)隊(duì)歷時(shí)4年成功培育出黑果枸杞單倍體植株，破譯了黑果枸杞的高質(zhì)量參考基因組，注釋出38993個(gè)基因，填補(bǔ)了該領(lǐng)域國際空白。
作為研究團(tuán)隊(duì)的主要負(fù)責(zé)人，4年間，趙建華持續(xù)開展野生黑果枸杞資源收集、評價(jià)、鑒定和利用工作，讓黑果枸杞的高質(zhì)量參考基因組得以破解的同時(shí)，還尋找到黑果枸杞中關(guān)鍵抗性基因，為培育高抗枸杞品種邁開了至關(guān)重要的一步。
“被譽(yù)為‘花青素之王’的黑果枸杞，不僅蘊(yùn)藏著極強(qiáng)抗逆性，還擁有豐富的活性物質(zhì)，這意味著我們一方面全面解析了枸杞花青素生物合成通路，并發(fā)現(xiàn)花青素合成關(guān)鍵基因，另一方面挖掘鑒定出一批控制枸杞針刺發(fā)育、色素代謝、耐鹽耐旱關(guān)鍵基因?！壁w建華說，這些研究成果的陸續(xù)落地將為培育無刺、高花色苷含量、抗逆等枸杞新品種提供了廣闊前景，為枸杞大健康產(chǎn)品開發(fā)提供新思路和方法。
如今，趙建華口中的未來已來。在北方民族大學(xué)的實(shí)驗(yàn)室中，趙建華團(tuán)隊(duì)針對高雜合和多倍化植物特性，正在為尋找“T2T版的枸杞基因組”而持續(xù)努力。同時(shí)，瞄準(zhǔn)產(chǎn)業(yè)和市場需求，圍繞枸杞功效物質(zhì)合成調(diào)控的瓶頸問題，趙建華團(tuán)隊(duì)持續(xù)在生物合成、基因編輯、設(shè)計(jì)育種等方面聯(lián)合攻關(guān)?！拔覀儗⒘⒆銓幭奶厣参镔Y源優(yōu)勢，從產(chǎn)業(yè)‘上游’收集保護(hù)植物資源、系統(tǒng)挖掘控制特色植物重要功效物質(zhì)的遺傳密碼，在產(chǎn)業(yè)‘中游’精準(zhǔn)聚焦優(yōu)良品種培育，通過現(xiàn)代生物技術(shù)和遺傳改良手段，提升特色植物的品質(zhì)與產(chǎn)量，最終為產(chǎn)業(yè)‘下游’大健康產(chǎn)品開發(fā)提供穩(wěn)定、優(yōu)質(zhì)的原料供應(yīng)，這是我8至10年的奮斗目標(biāo)?！壁w建華說。（記者 楊嘉琪）
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