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让“薯类”变成中国的“生物质能工厂”

2014-12-19  来源:互联网      关键词: 生物质能  中国 

他是留学瑞士的博士,八年学习工作经历让他登上国际木薯研究舞台;他是中科院“百人计划”入选者,八年刻苦攻关,他的团队构建了第一个木薯储藏根发育和淀粉富集的分子调控模型,实现木薯、甘薯糥性和高直链淀粉品质的创新。如今,他的团队已成为国际薯类基础研究的重要力量。而他最大的愿望就是让薯类真正成为中国的“生物质能工厂”和“粮仓”,他就是张鹏。

  张鹏,泰安人。中国科学院上海生命科学研究院植物生理生态研究所研究员,上海木薯生物技术中心执行主任,植物分子遗传国家重点实验室学术带头人。2005年入选中科院“百人计划”,主持和参与国家自然科学基金,农业部现代农业产业技术体系,科技部“973”和“863”计划等资助的薯类项目。

  上海市徐汇区枫林路上,中国科学院上海生命科学研究院是中国生命科学领域重要的综合性国立研究机构。张鹏的“薯类生物技术课题组”就在那里。从2005年回国的那一刻,张鹏就将课题研究方向定为木薯和甘薯淀粉代谢、储藏保鲜及抗逆境研究。在注重基础研究的上海生科院,研究如何发挥薯类在粮食安全及生物质能应用上的潜力和优势,曾经让张鹏感到压力很大。由于薯类的研究周期很长,短时间内还要面对发表有国际影响力文章的考验,如何把基本的科学问题和应用联系起来,这让张鹏思索良久。

  其实,张鹏在上海生科院组建“薯类生物技术课题组”,推动中国木薯研究走上国际领先水平,源于中国科学院院士陈晓亚的几番努力。2005年,在瑞士做木薯生物强化研究的张鹏回国参加国际植物技术大会筹备会,植物生理学家陈晓亚亲自找到了他。提起这段经历,张鹏说是陈晓亚加速了他回国之路,并走上薯类研究征程。从1998年到回国,八年间,张鹏一直在瑞士联邦理工大学从事木薯生物技术研究八年,先是跟随“黄金水稻”发明者波特里科斯教授攻读博士,毕业后在著名植物分子生物学家威廉·葛瑞森教授的实验室领导着自己的木薯团队。当时威廉·葛瑞森的一句话影响着张鹏的人生,“他说中国的基础研究再过五年基本上能够跟上欧洲的研究水平,他讲这句话不仅仅是针对薯类的,主要是针对生命科学这一块,现在回过头再去看,确实是,2009年的时候就可以看到我们在生命科学这一块在国际上像一些重要的期刊占有率就已经非常非常高了,经过这十几年国内的发展,我们在这一块确实起到了质的变化。”张鹏告诉记者。

  木薯在非洲、南美洲都是主要的粮食作物。我国则是甘薯第一生产大国。但是,我国针对薯类研究的专门院所只有几家。张鹏的实验室几乎是从没有项目开始的,200万元的“百人计划”经费支持要兼顾甘薯、木薯两个品种研究。这时,张鹏在家乡偶遇泰安农业科学院甘薯育种专家、高级工程师刘桂玲,共同的研究兴趣及专业的互补为两家单位联合开展甘薯分子育种提供了良好开端。

  张鹏介绍说,在全球变性淀粉加工当中,80%依靠玉米,10%依靠木薯。而木薯变性淀粉因为含有极少的杂质,不会引起过敏反应,常被用在医药领域,发挥着不可替代的作用。

  我国从“十五”开始就已经布局利用秸秆等生物质生产燃料乙醇,利用地沟油等生产生物柴油,但目前最成功的就是木薯燃料乙醇。从2005年开始,我国就已成为木薯第一进口大国。但是张鹏认为,要想让木薯真正发挥好潜力和优势,变成中国的“生物质能工厂”还有很长的路要走,“2008年冰冻雨雪灾害几乎造成了百分之九十广西木薯的损失,因此对木薯的种植和产业造成了非常大的影响,因此我们在国家木薯产业技术体系里面,提高木薯耐低温能力,成为我们研究主题,现在发表的这些与低温有关的研究基本上都是我们实验室或者国内团队发表的。”

  经过8年建设,张鹏的实验室已经初具规模,他们与瑞士联邦理工大学合作建立木薯生物技术中心,直接与国际研究水平接轨,并获得了中科院与中瑞科技合作基金支持。同时,他们还与中国热带农业科学院合作,开展了全球第一次转基因木薯田间中试试验,用转基因的方式改善木薯的淀粉品质。

  采访时,张鹏告诉记者,“我们最大愿望就是一方面我们希望获得更多品质优良的新品种,另外一个方面,泰安也是甘薯传统的种植区域,我们也期望能够和当地合作社或是一些企业(合作),能够开发一些新型的甘薯加工产品。更快地更多地带动当地农户对甘薯的种植,农户也可以获得更多的收益。”

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