用學(xué)科創(chuàng)新應(yīng)對(duì)全球變化
●北京林業(yè)大學(xué)“應(yīng)對(duì)全球變化的森林生態(tài)系統(tǒng)恢復(fù)重建與可持續(xù)經(jīng)營(yíng)優(yōu)勢(shì)學(xué)科創(chuàng)新平臺(tái)”經(jīng)過4年建設(shè),平臺(tái)建設(shè)取得了顯著成效。
學(xué)校以引進(jìn)高層次領(lǐng)軍人才創(chuàng)立新的學(xué)科方向?yàn)橥黄泣c(diǎn),以培養(yǎng)中青年學(xué)術(shù)帶頭人為支柱,以支持青年骨干教師發(fā)展為基石,構(gòu)建了適合創(chuàng)新團(tuán)隊(duì)建設(shè)的有效機(jī)制,培養(yǎng)和吸引了一批高水平的學(xué)科領(lǐng)軍學(xué)者,在國(guó)際學(xué)術(shù)活動(dòng)中發(fā)揮了積極影響。
劉俊國(guó)教授在美國(guó)科學(xué)院院刊(PNAS)發(fā)表重要學(xué)術(shù)論文,獲2011年度中國(guó)百篇國(guó)際有影響力論文;李建章、馮仲科和李俊清3位教授分獲國(guó)家技術(shù)發(fā)明或國(guó)家科技進(jìn)步二等獎(jiǎng);許鳳教授獲2009年度中國(guó)青年科技獎(jiǎng);一批青年學(xué)者取得了重要技術(shù)突破和有較大國(guó)際影響的學(xué)術(shù)成果。馮仲科、張德強(qiáng)等入選國(guó)家新世紀(jì)百千萬人才計(jì)劃,劉俊國(guó)、于飛海、夏新莉、陸海、伊松林、龐曉明和黃華國(guó)等入選了教育部新世紀(jì)優(yōu)秀人才支持計(jì)劃。
“千人計(jì)劃”學(xué)者鄔榮領(lǐng)教授組建了跨學(xué)科的生物計(jì)算中心,建設(shè)了“計(jì)算遺傳學(xué)”創(chuàng)新團(tuán)隊(duì),發(fā)展了統(tǒng)計(jì)和計(jì)算遺傳學(xué)和重要基因功能定位研究方向,主辦了3次國(guó)際學(xué)術(shù)會(huì)議和先進(jìn)專業(yè)技術(shù)培訓(xùn)班,在TRENDSINGENETICS等重要國(guó)際學(xué)術(shù)刊物發(fā)表了多篇有較大學(xué)術(shù)影響的論文,使學(xué)校在該方向研究達(dá)到國(guó)際前列。
“長(zhǎng)江學(xué)者”駱有慶教授領(lǐng)銜的教育部“重大林業(yè)病蟲災(zāi)害預(yù)警與生態(tài)調(diào)控技術(shù)研究”創(chuàng)新團(tuán)隊(duì)和國(guó)家林業(yè)局“森林病蟲害生物控制及火災(zāi)生態(tài)調(diào)控技術(shù)研究”重大項(xiàng)目團(tuán)隊(duì),承擔(dān)課題34項(xiàng),獲授權(quán)發(fā)明專利3項(xiàng),發(fā)表論文166篇(SCI24篇),出版專著等9部,人才培養(yǎng)和隊(duì)伍建設(shè)獲多項(xiàng)國(guó)家獎(jiǎng)勵(lì),合作主辦了“第6屆亞太化學(xué)生態(tài)學(xué)大會(huì)”,在國(guó)內(nèi)外產(chǎn)生了重要學(xué)術(shù)影響。
“長(zhǎng)江學(xué)者”孫潤(rùn)倉(cāng)教授領(lǐng)銜的“木質(zhì)生物質(zhì)能源轉(zhuǎn)化與高效利用”科技創(chuàng)新團(tuán)隊(duì)先后主持承擔(dān)了國(guó)家重點(diǎn)基礎(chǔ)研究發(fā)展計(jì)劃(973計(jì)劃)項(xiàng)目1項(xiàng)、國(guó)家自然基金重大國(guó)際合作項(xiàng)目2項(xiàng)、國(guó)家自然科學(xué)基金重點(diǎn)項(xiàng)目2項(xiàng)和國(guó)家科技支撐計(jì)劃課題等30項(xiàng),取得一批有突出貢獻(xiàn)的科技成果并獲得了國(guó)家技術(shù)發(fā)明二等獎(jiǎng)等獎(jiǎng)項(xiàng);發(fā)表SCI、EI收錄科技論文200多篇;舉辦了第16屆“木材無損檢測(cè)國(guó)際會(huì)議”等重要國(guó)內(nèi)外學(xué)術(shù)會(huì)議,使該研究方向達(dá)到國(guó)際領(lǐng)域前列。
馬履一教授領(lǐng)銜建立起“國(guó)家能源非糧生物質(zhì)原料研發(fā)中心”。吸收了包括森林培育、森林經(jīng)理、木材科學(xué)與技術(shù)及林業(yè)經(jīng)濟(jì)等多學(xué)科人才參與,發(fā)揮了學(xué)科交叉的優(yōu)勢(shì),初步奠定北京林業(yè)大學(xué)在森林生物質(zhì)能源研究上的領(lǐng)軍地位。
康向陽教授領(lǐng)銜的“樹木細(xì)胞遺傳與細(xì)胞工程”優(yōu)勢(shì)創(chuàng)新方向處于當(dāng)今國(guó)際樹木多倍體育種的領(lǐng)先地位。在揭示楊樹等樹種生殖細(xì)胞遺傳學(xué),染色體組加倍的生物學(xué)機(jī)制,攻克多項(xiàng)樹木染色體組加倍關(guān)鍵技術(shù),建立樹木染色體組加倍與雜交效應(yīng)聚合種質(zhì)創(chuàng)新策略與技術(shù)基礎(chǔ)等方面有突出的創(chuàng)新貢獻(xiàn),獲得多項(xiàng)國(guó)家發(fā)明專利和一批國(guó)家授權(quán)的雜合多倍體良種。
2008年10月,“林木育種國(guó)家工程實(shí)驗(yàn)室”正式獲得國(guó)家發(fā)改委批復(fù)建設(shè),在工程實(shí)驗(yàn)室和平臺(tái)專項(xiàng)建設(shè)經(jīng)費(fèi)支持下,購(gòu)置了SNP定量遺傳分析系統(tǒng)、流式細(xì)胞儀與基因芯片檢測(cè)系統(tǒng)等先進(jìn)儀器設(shè)備,增強(qiáng)了基因組學(xué)、蛋白質(zhì)組學(xué)等現(xiàn)代遺傳分析研究能力;改善了實(shí)驗(yàn)室研究基礎(chǔ)設(shè)施條件;與地方政府共建了“北方平原林木良種創(chuàng)新與示范實(shí)踐基地”和“滄州棗樹教學(xué)和科研實(shí)踐基地”等研究基地;實(shí)驗(yàn)室綜合實(shí)力得到顯著提升。依托實(shí)驗(yàn)室承擔(dān)了國(guó)家“973”、“863”、自然科學(xué)基金重點(diǎn)項(xiàng)目和科技支撐課題等國(guó)家計(jì)劃研究項(xiàng)目130多項(xiàng)。
在多年野外定位臺(tái)站和試驗(yàn)示范區(qū)建設(shè)基礎(chǔ)上,建設(shè)成了集科學(xué)試驗(yàn)、野外觀測(cè)、教學(xué)、科普宣傳于一體的水土保持產(chǎn)學(xué)研基地?;亟ㄔO(shè)覆蓋了西北黃土區(qū)、風(fēng)沙區(qū)、高寒區(qū)、華北土石山區(qū)、濱海鹽漬土地區(qū)、西南長(zhǎng)江三峽庫區(qū)等我國(guó)水土保持和生態(tài)環(huán)境建設(shè)的各典型區(qū)域,為開展重大水土保持與生態(tài)環(huán)境建設(shè)專項(xiàng)研究和高水平創(chuàng)新成果的產(chǎn)出提供了堅(jiān)實(shí)的條件支撐。依托該體系承擔(dān)了國(guó)家“973”、“863”、國(guó)家科技支撐計(jì)劃、林業(yè)公益性專項(xiàng)和國(guó)家自然科學(xué)基金等研究課題90項(xiàng)?;孬@“全國(guó)野外科技工作先進(jìn)集體”和水利部“國(guó)家水土保持科技示范園區(qū)”稱號(hào)。
在優(yōu)質(zhì)高效森林培育與經(jīng)營(yíng)利用研究中,建成了代表我國(guó)東北天然針闊混交林、華北低山生態(tài)公益林、平原速生豐產(chǎn)林和南方集體林各主要林區(qū)典型森林經(jīng)營(yíng)類型的野外試驗(yàn)基地5處,試驗(yàn)區(qū)面積近60萬畝;建設(shè)了林木生物質(zhì)新材料研究開發(fā)基地和林木生物質(zhì)成分分離與高效利用實(shí)驗(yàn)室;配套建設(shè)了試驗(yàn)工作基礎(chǔ)設(shè)施;建成了國(guó)家能源非糧生物質(zhì)原料研發(fā)中心。為森林培育與林木生物質(zhì)材料系統(tǒng)和深入的研究,更好支撐現(xiàn)代林業(yè)的科技創(chuàng)新提供了新的平臺(tái)。
在森林與濕地生態(tài)系統(tǒng)保護(hù)方向凝練了優(yōu)勢(shì)學(xué)科團(tuán)隊(duì),新建多個(gè)功能研究室和23處產(chǎn)學(xué)研基地,承擔(dān)重大科研能力有大的發(fā)展,主持了包括國(guó)家“973”、國(guó)家科技支撐課題、國(guó)家自然基金和省部級(jí)重點(diǎn)研究課題70余項(xiàng),與瑞士、英國(guó)、美國(guó)等發(fā)達(dá)國(guó)家及國(guó)際組織合作研究課題10余項(xiàng),新增各類經(jīng)費(fèi)9000余萬元。
基礎(chǔ)研究高水平學(xué)術(shù)成果產(chǎn)出能力有顯著提升。平臺(tái)學(xué)術(shù)論文被三大國(guó)際索引收錄647篇,一些論文發(fā)表在有較高學(xué)術(shù)影響因子的重要刊物上,顯示了創(chuàng)新平臺(tái)建設(shè)產(chǎn)生的突出理論創(chuàng)新成果。
“生物質(zhì)轉(zhuǎn)化為高值化材料的基礎(chǔ)科學(xué)問題”(973計(jì)劃)研究取得突破。針對(duì)秸稈生物質(zhì)組分高效分離和組分定向轉(zhuǎn)化的根本性障礙,解決生物質(zhì)組分超微結(jié)構(gòu)的分子解譯、生物質(zhì)組分清潔溫和分離機(jī)制和生物質(zhì)組分構(gòu)效關(guān)系與高值化材料構(gòu)建等深層次的科學(xué)問題,為生物質(zhì)利用和轉(zhuǎn)化為高值化材料提供理論依據(jù)。闡明了生物質(zhì)細(xì)胞壁組分結(jié)構(gòu)解譯與組分鍵合機(jī)制,研究了生物質(zhì)解離與低分子片段綠色單體化及轉(zhuǎn)化技術(shù),進(jìn)行了綠色新溶劑與纖維素高值化材料的構(gòu)建,實(shí)現(xiàn)了半纖維素分子純化均化技術(shù)及高值化材料的合成,通過木質(zhì)素聚集態(tài)結(jié)構(gòu)活化合成了功能芳基材料。階段性成果得到專家高度評(píng)價(jià)。在2011年中期檢查中被評(píng)為優(yōu)秀。
創(chuàng)新平臺(tái)的系統(tǒng)建設(shè)促進(jìn)了承擔(dān)課題執(zhí)行質(zhì)量的穩(wěn)步提升,進(jìn)一步促進(jìn)了技術(shù)發(fā)明研究領(lǐng)域的突破,在應(yīng)用領(lǐng)域也有了重大發(fā)展。共獲得101項(xiàng)國(guó)家發(fā)明專利,制定了27項(xiàng)行業(yè)和地方技術(shù)標(biāo)準(zhǔn),培育了18個(gè)國(guó)家授權(quán)保護(hù)的林木和經(jīng)濟(jì)林新品種。
“森林計(jì)測(cè)信息化關(guān)鍵技術(shù)與應(yīng)用”研究,實(shí)現(xiàn)了全面自動(dòng)測(cè)定與建庫記錄立木干型、林分?jǐn)嗝娣e、林冠體積及表面積等多個(gè)測(cè)樹因子,實(shí)現(xiàn)了大尺度、區(qū)域化森林資源遙感反演和信息化管理,大幅度提高了技術(shù)經(jīng)度和工作效率,實(shí)現(xiàn)了林火蔓延速度、火焰高實(shí)時(shí)自動(dòng)測(cè)定。成果已應(yīng)用到林業(yè)、國(guó)土資源、土木工程等行業(yè),獲得了5項(xiàng)國(guó)家發(fā)明專利和4項(xiàng)實(shí)用新型專利授權(quán),3年創(chuàng)經(jīng)濟(jì)效益達(dá)1.74億元。
“人造板優(yōu)質(zhì)高效膠粘劑生產(chǎn)與應(yīng)用關(guān)鍵技術(shù)”。項(xiàng)目開發(fā)出甲醛高效活化技術(shù)與脲醛樹脂分子結(jié)構(gòu)調(diào)控技術(shù),高性能脲醛樹脂制備技術(shù),多功能固化劑及甲醛消除劑制造技術(shù),獲發(fā)明專利授權(quán)8項(xiàng),實(shí)用新型專利授權(quán)5項(xiàng),攻克了該技術(shù)難題,創(chuàng)造性地解決了長(zhǎng)期困擾我國(guó)人造板工業(yè)發(fā)展的環(huán)保、性能與成本之間的矛盾。技術(shù)已在230多家企業(yè)轉(zhuǎn)化推廣,有效降低了人造板甲醛釋放量,提高了人造板附加值,為企業(yè)新增利稅30多億元。
在用材和經(jīng)濟(jì)林種質(zhì)創(chuàng)新領(lǐng)域取得系列成果。廣泛收集保存了楊樹、刺槐、側(cè)柏等優(yōu)良種質(zhì),建立核桃、板栗、榛子、仁用杏等種質(zhì)資源圃,收集種質(zhì)1022個(gè)。突破了黑楊配子染色體加倍技術(shù),建立了高效誘導(dǎo)楊樹多倍體技術(shù)體系,探索了楊樹派內(nèi)和派間雜種多倍體育種技術(shù),突破了小青楊、北京楊原生質(zhì)體分離和植株再生技術(shù),建立了刺槐體細(xì)胞變異株篩選技術(shù),培育了優(yōu)良白楊、黑楊雜種,優(yōu)良白楊雜種三倍體和黑楊多倍體無性系以及優(yōu)良多倍體刺槐品種,選育3個(gè)核桃新品種、5個(gè)板栗新品種、2個(gè)平歐雜交榛新品種、各1個(gè)仁肉兼用和抗寒薄殼仁用杏品種;揭示了側(cè)柏多種質(zhì)水平的遺傳變異,篩選了優(yōu)良種源和家系;研發(fā)了良種有性和無性高效優(yōu)質(zhì)繁育的技術(shù)體系,推廣良種500多萬畝;制定了燕山地區(qū)板栗無公害栽培技術(shù)規(guī)范,應(yīng)用面積100多萬畝并通過了無公害板栗認(rèn)證。
“生態(tài)林抗逆植物材料篩選與快繁技術(shù)研究”收集各類抗逆樹種628個(gè),種內(nèi)遺傳種質(zhì)1000多份,建收集測(cè)定林6000畝,初步揭示了重要樹木種質(zhì)的抗逆性機(jī)理,建立了種質(zhì)抗逆性評(píng)價(jià)指標(biāo)體系,篩選了146個(gè)抗逆性優(yōu)良種質(zhì),研究建立了選育抗逆性種質(zhì)的有性和無性快繁技術(shù),繁殖了苗木數(shù)百萬株。
完成了“北京市重要植物種質(zhì)資源調(diào)查、評(píng)價(jià)研究”,確定北京地區(qū)野生維管植物1790種的分布和數(shù)量變化梯度,明確了北京地區(qū)特有種、華北特有種和入侵植物種數(shù)量,建立了種質(zhì)資源管理數(shù)據(jù)庫,為生態(tài)北京、綠色北京的建設(shè)和可持續(xù)發(fā)展奠定了良好的種質(zhì)資源研究基礎(chǔ)。
“北京山區(qū)生態(tài)公益林高效經(jīng)營(yíng)關(guān)鍵技術(shù)與示范”項(xiàng)目,界定區(qū)劃了北京市公益林,建立了公益林的多種效益貨幣化評(píng)價(jià)體系;建立了低耗水樹種選擇技術(shù),提出節(jié)水型公益林經(jīng)營(yíng)密度控制技術(shù);提出公益林合理經(jīng)營(yíng)密度及始伐期、間隔期和間伐強(qiáng)度確定技術(shù);系統(tǒng)構(gòu)建了公益林撫育效果及效益評(píng)價(jià)指標(biāo)體系;優(yōu)化集成16套公益林撫育技術(shù)模式,制定了北京《山區(qū)生態(tài)公益林撫育技術(shù)規(guī)程》;建立了示范區(qū)342個(gè),示范應(yīng)用推廣面積20萬公頃。
“我國(guó)北方幾種典型退化森林的恢復(fù)技術(shù)研究與示范”項(xiàng)目,揭示了我國(guó)北方主要森林類型退化機(jī)理,提出適應(yīng)性恢復(fù)模式;首次提出東北紅松闊葉林人工促進(jìn)恢復(fù)的"三段法"經(jīng)營(yíng)技術(shù),可縮短森林培育期30-40年;構(gòu)建了西北荒漠植被修復(fù)技術(shù)體系,突破了干旱區(qū)植被修復(fù)和飛播造林的技術(shù)瓶頸;創(chuàng)建區(qū)域自然保護(hù)體系構(gòu)建技術(shù),形成"三區(qū)二帶"保護(hù)格局;首次確定北京7個(gè)生物多樣性保護(hù)中心,建立自然保護(hù)小區(qū)和生物廊道,形成完整的多層次保護(hù)和經(jīng)營(yíng)體系。成果在北方4?。▍^(qū)、市)推廣面積157萬畝,近3年累計(jì)直接經(jīng)濟(jì)效益4.45億元。
在“脆弱生態(tài)系統(tǒng)退化與恢復(fù)重建”優(yōu)勢(shì)學(xué)科方向,產(chǎn)生“典型水土保持區(qū)土壤根系固土與土壤水分運(yùn)動(dòng)機(jī)制”、“華北土石山區(qū)中尺度流域防護(hù)林體系空間布局與水資源高效利用技術(shù)”、“沙區(qū)適宜居住區(qū)模式篩選及評(píng)價(jià)技術(shù)”、“黃土高原生態(tài)經(jīng)濟(jì)園林景觀型植被建設(shè)技術(shù)”、“黃土高原水土保持型林草植被恢復(fù)技術(shù)集成與示范”“微地形植物群落結(jié)構(gòu)配置近自然植被建造技術(shù)”和“濱海鹽堿地造林與經(jīng)營(yíng)技術(shù)”等一批基礎(chǔ)理論及技術(shù)成果,為我國(guó)生態(tài)脆弱區(qū)生態(tài)恢復(fù)和重建提供了有力的支撐。
構(gòu)建了較為完善的人才選拔、課程教學(xué)、培養(yǎng)環(huán)節(jié)、學(xué)位論文、學(xué)術(shù)交流與訪學(xué)、科技創(chuàng)新、獎(jiǎng)助等為一體的研究生培養(yǎng)質(zhì)量支撐與保障體系,取得“林業(yè)拔尖創(chuàng)新型人才培養(yǎng)模式的研究與實(shí)踐”等國(guó)家級(jí)教學(xué)成果。建成教學(xué)資源豐富、儀器設(shè)備先進(jìn)、研究生公共實(shí)驗(yàn)教學(xué)創(chuàng)新中心。
創(chuàng)新平臺(tái)建設(shè),引進(jìn)和培養(yǎng)了國(guó)內(nèi)外具有較大學(xué)術(shù)影響的優(yōu)秀學(xué)者,組建了特色優(yōu)勢(shì)鮮明的科技創(chuàng)新團(tuán)隊(duì),促進(jìn)和引領(lǐng)了平臺(tái)學(xué)科在重點(diǎn)領(lǐng)域和優(yōu)勢(shì)方向的隊(duì)伍建設(shè)和創(chuàng)新發(fā)展;通過學(xué)科交叉、平臺(tái)共建和協(xié)同研究等建設(shè),強(qiáng)化了優(yōu)勢(shì)方向創(chuàng)新能力,在重點(diǎn)公益林質(zhì)量提升、優(yōu)質(zhì)高效人工林培育、森林可持續(xù)經(jīng)營(yíng)與高效利用、林木種質(zhì)創(chuàng)新、林木良種培育的生物學(xué)基礎(chǔ)、防護(hù)林體系建設(shè)、脆弱與退化生態(tài)系統(tǒng)修復(fù),退化森林生態(tài)系統(tǒng)的恢復(fù)、濕地生態(tài)系統(tǒng)多樣性與退化機(jī)制和水文資源演變與濕地生態(tài)系統(tǒng)等優(yōu)勢(shì)領(lǐng)域取得眾多新突破,創(chuàng)新人才培養(yǎng)質(zhì)量穩(wěn)步提升。
以平臺(tái)學(xué)科為主要力量,學(xué)校參與了國(guó)際林業(yè)高等教育合作。第一屆、第二屆林業(yè)教育國(guó)際研討會(huì)、亞太地區(qū)林業(yè)院校校長(zhǎng)會(huì)等重大學(xué)術(shù)活動(dòng);連續(xù)六年承辦商務(wù)部援外培訓(xùn)項(xiàng)目,推動(dòng)建立亞太地區(qū)林業(yè)院校長(zhǎng)會(huì)議機(jī)制;接收留學(xué)生人數(shù)有較大增長(zhǎng),與40多個(gè)國(guó)家和地區(qū)的學(xué)術(shù)機(jī)構(gòu)建立了經(jīng)常的交流和合作關(guān)系,國(guó)際互訪學(xué)者和參加國(guó)際學(xué)術(shù)交流人員近千人。進(jìn)入國(guó)家建設(shè)高水平大學(xué)公派研究生簽約院校行列,成為“中國(guó)政府來華留學(xué)獎(jiǎng)學(xué)金項(xiàng)目院?!薄#|方)