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林業(yè)科技的騰飛之翼———記東北林業(yè)大學(xué)林木遺傳育種國家重點實驗室


  近日,科技部發(fā)布了《關(guān)于組織制定國家重點實驗室建設(shè)計劃的通知》, 公布了49 個立項建設(shè)的國家重點實驗室,東北林業(yè)大學(xué)和中國林業(yè)科學(xué)研 究院聯(lián)合申報的林木遺傳育種國家重點實驗室位列其中。
  這是我國林業(yè)行業(yè)的第一個國家重點實驗室,是我國林業(yè)科研最高層 次的研究平臺?!斑@不僅是對學(xué)校和共建單位現(xiàn)有科研實力的充分肯定與信 任,更會對全國林業(yè)行業(yè)產(chǎn)生深遠的影響,它將為我國林業(yè)科技的基礎(chǔ)研究 奠定基礎(chǔ),進而推動林業(yè)行業(yè)的科技進步,為林業(yè)科技的發(fā)展插上騰飛的翅 膀?!睎|北林業(yè)大學(xué)校長楊傳平說。
1984 年以來,國家投入巨資,在全國 建立了200 多個國家重點實驗室。在這 些國家重點實驗室中,只有兩個生態(tài)學(xué) 科的實驗室與林業(yè)稍有關(guān)系,林業(yè)行業(yè) 的國家重點實驗室一直處于空缺狀態(tài)。
  林木的生長周期決定林業(yè)領(lǐng)域的科 學(xué)研究需要很長的時間才能有所成果, 而且與其他領(lǐng)域相比,林業(yè)領(lǐng)域科學(xué)研 究,尤其是基礎(chǔ)研究十分薄弱,發(fā)表高水 平學(xué)術(shù)論文更為困難,林業(yè)科研成果的 轉(zhuǎn)化效益很難估量……諸多因素導(dǎo)致林 業(yè)行業(yè)的科學(xué)研究一直沒有國家重點實 驗室。
  作為林業(yè)高校,東北林業(yè)大學(xué)鎖定 了建設(shè)特色鮮明的高水平研究型大學(xué)的 奮斗目標(biāo),其“特色”就是林業(yè)。
  上世紀50 年代,東北林業(yè)大學(xué)就開 始了對于林木遺傳育種的研究?!爸?選擇林木遺傳育種作為研究方向,是因 為良種是林木速生豐產(chǎn)的基礎(chǔ)。林木生 長周期決定,必須在造林之初就選用良 種,否則等幾年甚至幾十年樹木長成以 后才發(fā)現(xiàn)“種”不好就已經(jīng)太晚了。國家 林業(yè)主管部門提出‘振興林業(yè)以種為 本’,為了提高人工林的產(chǎn)量和品質(zhì),必 須選育和推廣使用林木良種造林。”林木 遺傳育種與生物技術(shù)教育部重點實驗室 主任劉桂豐說。
  最初,東北林業(yè)大學(xué)林木遺傳育種 實驗室的研究方向比較窄,只進行了楊 樹單倍體育種和其他針闊葉樹種的雜交 育種及種源試驗研究等。其中,為了開展 楊樹的倍性育種研究,科研人員在面積 只有幾十平方米的實驗室里開始了工 作?!艾F(xiàn)在,楊樹的倍性育種只是實驗室 眾多研究方向中很小很小的一個部分。 經(jīng)過一代代東林人的不懈努力,現(xiàn)在林 木遺傳育種實驗室已經(jīng)有固定人員近 50 名、實驗室總用房面積4750 平方米、 溫室及棚室育種園面積6450 平方米、實 驗設(shè)備總價值4390 萬元。”劉桂豐告訴 記者。
  伴隨實驗室硬件條件發(fā)展的,還有 實驗室不斷增強的科研實力。僅2005 年 以來,實驗室就承擔(dān)重大科研項目49 項,部省級以上科研任務(wù)140 項,其中“863”、“973”、科技支撐、國家自然科學(xué) 基金重點項目等國家級課題76 項,國家 林業(yè)局、教育部、省重大重點課題56 項。
  這些課題解決的是林木良種選擇、 良種引進、人工創(chuàng)造林木良種等重大問 題。經(jīng)過深入研究,實驗室在林木抗逆基 因工程育種、林木重要性狀形成的分子 基礎(chǔ)、白樺遺傳改良技術(shù)、林木種質(zhì)資源 利用基礎(chǔ)等方面取得了重大突破,為縮 短林木育種周期作出了重要貢獻,為我 國林木重要性狀分子機制研究奠定了堅 實基礎(chǔ),加速了我國林木抗逆基因工程 育種研究進程,在林木倍性育種方面取 得了突破性進展。
  在眾多科研成果中,楊樹組織培養(yǎng) 與單倍體育種、白樺強化育種技術(shù)研究、 長白落葉松種源試驗研究等諸多成果都 處于國際領(lǐng)先或先進水平。
  對于外行來說,可能很難確切地理 解這些研究的重要性,但數(shù)據(jù)可以幫助 我們理解:目前落葉松、紅松、樟子松、云 杉、樺樹、楊樹、水曲柳的完整良種選育 體系已經(jīng)形成,在全國有43 個良種繁育 示范試驗基地,面積450 公頃,篩選出83 個各類林木良種。其中,長白落葉松小北 湖種源、興安落葉松烏伊嶺種源、樟子松 高峰種源、紅皮云杉大豐種源、白樺強化 種子園種子等被國家林木良種委員會審 定為林木良種,累計推廣面積150 萬畝。
  黑龍江省林業(yè)廳種子站的孫士慶研 究員告訴記者,上世紀90 年代以后,林 業(yè)廳就選用東北林業(yè)大學(xué)推薦的良種進 行造林,這些良種樹木不僅質(zhì)量好、不愛 生蟲,而且長得快、材積量大,平均增益 10% 以上,為林木生產(chǎn)單位創(chuàng)造了非常好 的經(jīng)濟效益,實現(xiàn)了人工林速生、豐產(chǎn)的 目的。1994 年,黑龍江省林業(yè)廳所屬的林 業(yè)局中有18 個林業(yè)局進行了長白落葉 松優(yōu)良種源推廣,目前東北多數(shù)林業(yè)生 產(chǎn)單位都已選用了良種?!霸炝种拔覀?就知道每個重要造林樹種的優(yōu)良種源適 應(yīng)范圍,使我省各地造林用種有了科學(xué) 依據(jù),少走了很多彎路?!睂O士慶說。
為了讓林業(yè)生產(chǎn)單位少走彎路,林 業(yè)的科研工作者就要走在前面,多走幾 條路,從中選出最優(yōu)路徑。林業(yè)是艱苦的 行業(yè),林業(yè)的研究更要耐得住寂寞。東北 林業(yè)大學(xué)校長、林木遺傳育種國家重點 學(xué)科帶頭人楊傳平對此深有體會:“我的 第一篇論文是在畢業(yè)8 年以后才寫出來 的。這不是我們不刻苦,而是林木的生長 周期決定,只有經(jīng)得起時間的檢驗,才能 探索出林木的生長規(guī)律、才能選擇出真 正適地適樹的林木新品種。”
  為了收集林木生長的觀測數(shù)據(jù),老 師們經(jīng)常要到林區(qū)去蹲點,他們同林區(qū) 的工人吃住在一起,經(jīng)常一蹲就是四五 個月?!跋奶欤孟x叮咬是家常便飯,每個 人的身上都有上百個包,大家早都習(xí)以 為常了。林子里有一種俗稱‘刨錛’的昆 蟲,被它咬上一口就會掉一塊肉。有人開 玩笑,想要減肥就去林子里。到了冬天, 凍得伸不出手,老師們要踩著) 窩子去 林子里收集資料,很多人的手腳上都有 凍傷。”劉桂豐說。雖然條件艱苦,但大家 已經(jīng)習(xí)慣了以苦為樂,“我們有很多老師 都經(jīng)歷過上山下鄉(xiāng),這點苦根本不算什 么,既然我們選擇了林業(yè),早就做好了吃 苦的準(zhǔn)備。”
  雖然老師們不拿吃苦當(dāng)回事兒,可 是對于新一代的林業(yè)科研工作者來說, 吃苦可不是一件愿意忍受的事情。為了 讓年輕的同事養(yǎng)成肯吃苦、細鉆研的習(xí) 慣,楊傳平經(jīng)常親自帶著他們?nèi)チ珠g收 集數(shù)據(jù)。“為了進行木材生長的物候觀 測,需要隔一天去林間觀察一次。其實我 知道在下雨的時候不會生長萌動,但我 還是冒雨帶他們?nèi)ビ^測。我就是要讓他 們知道,做科研不能憑想當(dāng)然,一定要扎 扎實實,必須養(yǎng)成嚴謹、求實的科研精 神。”
  上世紀80 年代,在進行長白落葉松 種源試驗研究的時候,楊傳平等研究提 出了長白落葉松地理變異規(guī)律與模式, 進行種源區(qū)區(qū)劃,選出了適應(yīng)多區(qū)域的 優(yōu)異種源。首次提出木材種源研究的程 序與方法,提出了造林生態(tài)相似區(qū)的概 念,創(chuàng)制出優(yōu)良種源綜合選擇的性狀權(quán) 重研究的新方法,并將等效緯度的概念 成功應(yīng)用到林木地理變異模式分析之 中。該成果1991 年獲得林業(yè)部科技進步 一等獎,國家科技進步二等獎和中國林 業(yè)科學(xué)研究的最高學(xué)術(shù)獎———中國林學(xué) 會梁希獎。當(dāng)時楊傳平在全國48 個試驗 點進行試驗,每個點都有幾本子的原始 數(shù)據(jù)。數(shù)據(jù)是枯燥的,可它們是解密樹木 生長與發(fā)育規(guī)律的基礎(chǔ)。幾十名學(xué)生用 了兩年的時間整理這些基礎(chǔ)數(shù)據(jù)。那時 單位只有一臺286 電腦,為了不影響其 他同事,楊傳平經(jīng)常利用休息時間使用 電腦進行數(shù)據(jù)匯總,幾乎每天都要后半 夜回家。
  經(jīng)過多年的寂寞堅守,東北林業(yè)大 學(xué)林木遺傳育種實驗室終于結(jié)出了一個 又一個科研碩果,4 個國家科技進步二 等獎、5 項我國林業(yè)科學(xué)研究的最高學(xué) 術(shù)獎———中國林學(xué)會梁希獎被捧回學(xué) 校,楊樹組織培養(yǎng)與單倍體育種技術(shù)研 究、白樺強化育種技術(shù)研究獲得國際同 類研究領(lǐng)先水平的高度評價;7 個品系獲 得楊樹轉(zhuǎn)基因中試許可證;在自然條件 下20 年左右才能開花結(jié)實的白樺實現(xiàn) 了兩至三年開花結(jié)實、三至四年規(guī)模結(jié) 實。
毛澤東曾經(jīng)說過“世間一切事物中, 人是第一可寶貴的。只要有了人,什么人 間奇跡都可以創(chuàng)造出來?!睎|北林業(yè)大學(xué) 林木遺傳育種實驗室深知,只有引進、培 養(yǎng)高水平人才,才能實現(xiàn)實驗室的快速 發(fā)展,而引得“鳳凰”來的前提是栽下梧 桐樹。
  2005 年,東北林業(yè)大學(xué)林木遺傳育 種與生物技術(shù)實驗室被評為教育部重點 實驗室,實驗室包含了4 個國家級重點 學(xué)科和4 個省部級重點學(xué)科。2007 年,學(xué) 校將林木遺傳育種與生物技術(shù)教育部重 點實驗室列為正處級科研機構(gòu),具有充 分的人事和財務(wù)的自主權(quán),學(xué)校每年提 供50 萬元的實驗室運轉(zhuǎn)經(jīng)費,并對獲得 的重大專項給予相應(yīng)的配套經(jīng)費。
  實驗室自身不斷發(fā)展的同時,吸引 人才的各項政策也逐漸完善———提供住 房、安家費、科研啟動費這些頗具吸引力 的條件讓眾多海內(nèi)外的高水平學(xué)者匯聚 到東林,美國威斯康星大學(xué)、加拿大多倫 多大學(xué)、瑞典農(nóng)業(yè)大學(xué)、日本京都大學(xué)、 日本東京大學(xué)、韓國江原大學(xué)、韓國延世 大學(xué)、中科院上海生命科學(xué)研究院、北京 大學(xué)、浙江大學(xué)等科研院所的高水平人 才先后而至,長江學(xué)者特聘教授、龍江學(xué) 者特聘教授、黑龍江省十大杰出青年、全 國百篇優(yōu)秀博士論文獲得者在實驗室層 出不窮。
  據(jù)劉桂豐介紹,“現(xiàn)在,國家重點實驗 室立項名單一公布,就有好幾名在美國、 德國科研院所的科技工作者與我聯(lián)系, 想要到實驗室來工作,因為進入國家隊, 可以為廣大科研工作者提供一個更為廣 闊的研究平臺?!?br>  國家重點實驗室的主要任務(wù)是針對學(xué) 科發(fā)展前沿和國民經(jīng)濟、社會發(fā)展及國 家安全的重要科技領(lǐng)域和方向,開展創(chuàng) 新性研究。實驗室應(yīng)在科學(xué)前沿探索研 究中取得具有國際影響的系統(tǒng)性原創(chuàng)成 果;或在解決國家經(jīng)濟社會發(fā)展面臨的 重大科技問題中具有創(chuàng)新思想與方法, 實現(xiàn)相關(guān)重要基礎(chǔ)原理的創(chuàng)新、關(guān)鍵技 術(shù)突破或集成;或積累基本科學(xué)數(shù)據(jù),為 相關(guān)領(lǐng)域科學(xué)研究提供支撐,為國家宏 觀決策提供科學(xué)依據(jù)。
  國家重點實驗室是東北林業(yè)大學(xué)林 木遺傳育種學(xué)科團隊多年的奮斗目標(biāo), 然而獲評并不是一個任務(wù)的結(jié)束,而是 一個新任務(wù)的開始。談起實驗室未來的 規(guī)劃,楊傳平深感任重而道遠:“國民經(jīng) 濟的增長需要大量林產(chǎn)品的供應(yīng),而現(xiàn) 代林業(yè)建設(shè)更要求大量森林資源,因此, 為了實現(xiàn)胡總書記提出的‘雙增目標(biāo)’, 我們只能加大造林面積、提高森林質(zhì)量, 而這些都必須依靠科技的進步。國家重 點實驗室是本領(lǐng)域國內(nèi)研究中心,對學(xué) 科領(lǐng)域的發(fā)展具有輻射帶動作用。既然 我們進入了國家隊,就要領(lǐng)跑林業(yè)行業(yè) 的科技進步,為種質(zhì)資源的創(chuàng)新利用提 供物質(zhì)基礎(chǔ),并在林木重要性狀形成的 分子機理及基因工程育種研究領(lǐng)域達到 國際先進水平,使實驗室成為吸引、凝聚 國內(nèi)外優(yōu)秀人才的基地。”■記者孟姝軼