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浅谈核农学的发展现状与发展方向

2019-02-18 11:25:15       来源:农家科技旬刊    作者:张荣荣

  农学是农业科学技术的重要组成部分,为促进食物安全和农业可持续发展做出了重要贡献。中国核农学的研究与应用始于1957年,现已形成具有中国特色的研究体系、学术交流体系和国际合作与交流的3大网络。中国核农学的发展,为我国农业科技和农业生产的发展做出了重要贡献,并推动了国际核农学事业的发展。近年来由于各单位对改革的认识不同,一些农业原子能利用研究所发生较大的变化,中国核农学正面临滑坡的严峻形势。因此,在肯定中国核农学取得成就的同时,必须清醒地认识到面临的危机。

  一、中国核农学的形成

  核农学是核科学技术与农业科学枝术相结合而形成的一门新兴学科,是核素和核辐射技术在农业科学和农业生产中广泛应用的学科,20世纪五、六十年代还没有“核农学”这一专有名词,当时,有的称之为原子能农业应用、核技术农业应用、农业物理、农业生物物理等,无论称谓如何,都是试图发展核科学在农业上的应用,直到20世纪80年代才正式定名为核农学回顾50多年来核农学的形成和发展历程,大体可分为以下几个时期。一,核农学的开创和形成时期(1956—1965)。1956年,徐冠仁院士从美国回到祖国,开创了原子能农业应用领域,1957年,中国农业科学院成立了我国第一个原子能农业利用研究室,并在中国农业科学院举办培训班,培养了几百名核农学的科技骨干,在全国相继建立了机构, 为核农学培养了一大批人才,这些学生后来大都成为许多原子能农业研究所的领导和骨干。二,挫折与困难时期(1966—1975)。在这期间,中国经历了灾难性的文化大革命,经济建设遭到严重破坏,中国核农学也遭浩劫,许多核农研究机构被撤消,很多实验室和设备被毁坏,专业人员下放劳动,一批十分珍贵的试验资料和材料丢失,一些高等农业院校核农学专业被撤销,核农科技人员遇到极大的困难,核农科学事业受到极大的挫折。三,恢复与发展期(1976—1985)。这一期间是中国核农学事业得到全面恢复与发展的恢复发展期。全国26个省、市、自治区的农业科学院所和农业大学陆续恢复和新建了原子能农业利用研究所(室),部分农业大学恢复了招收本科生, 还为本科生和研究生开设核农学课程。

  二、中国核农学与国外发展水平的比较

  中国核农学发展较快,并在上述几方面取得了显著的成就,诱变育成的新品种在数量上占世界总和1/4以上,在种植面积和增产方面也是世界领先的。我国农业核技术的推广应用取得了明显的社会经济效益。但就总体水平比较,我们和发达国家相比还有一定的差距。虽然取得相当多的成果,只有少量技术进入了中间试验,并未形成产业化规模。另外,我国的产品质量不稳定,国际竞争能力差,大多在国内产销,我国的产品跟踪和仿制的多,有创新和高技术含量产品少,如农用标记化合物,我们研制出80多种,但大多数为仿制。我国的研究在技术方法方面创新不够。我国在研究水平上,形态和表观研究较多,急于想出成果。育种方面,选育方法老的多,采用滚雪球的办法,从细胞水平、分子水平研究较少,究其原因是国家投入资金少,科研人员不是不想深入研究,而是没有经费去深入研究。还有在仪器设备上我们也落后较多,发达国家实验室都装备现代化的仪器设备,我们许多设备陈旧,还有20世纪80年代,甚至是70年代的设备。在人才问题上,我们有一大批核农学技术骨干,这几年纷纷退休,培养的青年科技人才,能出国的都走了,留下来的由于国家课题经费投入少而不够安心。不像五十、六十年代,各级领导非常重视这一高新技术,那时科技人员能在这领域工作感到十分光荣,可以全力以赴投入科研工作。

  三、中国核农学技术应用的发展方向

  (一) 核素示踪技术及应用方向

  根据我国核科学农业应用领域发展的实际情况,现阶段核素示踪技术及应用方向发展的重点是构建各种农用放射性同位素标记化合物合成机制和核素示踪共享技术平台,以满足科研和生产的迫切需要。同时,开展农药尤其是我国自主创制农药新品种的代谢、构效关系、作用机理、环境行为与归趋研究,推动我国“农药结合残留及其环境安全性”评价体系和标准的建立;探索持久性有机污染物、食品和饲料添加剂及重金属污染物在农业生态系统中的迁移、转化、降解、分配及其动力学特征,对污染物的环境安全性和健康风险进行区域评价,开发污染环境的修复技术)进一步研究影响农产品品质与安全的关键因子,促进农产品产量、品质及安全水平的提高。

  (二)农业生物新资源核诱变创制及应用方向

  核辐射诱变农业生物独特的优势在于创造自然界未有的新资源和新基因。 通过现代核辐射诱变技术与生物技术、现代仪器分析技术和信息技术有效结合,构建高通量的检测技术,创制具有时代特色的突变新资源(新基因),并开展关键突变基因的特性评价、分子机制与利用研究。

  (三) 核辐射应用基础方向

  该建设方向应用近代物理、分子生物学等有关试验技术与理论,重点建立为开展生物的辐射损伤与修复、放射生态修复等辐射基础生物学的研究平台,为核辐射应用提供新概念、新技术、新材料、新方法。 重点开展辐射抗性物种、基因等生物资源的发现与利用基础研究。 用放射生物学、基因组学和蛋白质组学的理论和手段,以耐辐射球菌、拟南芥等模式生物为材料, 进行DNA放射分子生物学机制研究, 克隆与DNA辐射损伤修复相关的基因及其表达的调控机理,为定向和高效辐射育种提供基础材料和理论依据。

  四、结语

  经济全球化趋势加强,世界性科技革命迅猛发展和中国加入世界贸易组织,这些给中国农业和农村经济的发展带来了严峻的挑战。根据国家科技发展总体部署,结合全国核农学的现状及未来发展的需要,围绕发展高效、优质、高产农业和可持续发展农业的总体目标,进一步拓宽核农学的研究领域。

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责任编辑:霍然