生物技術深度融合人工智慧 中國研發世界首臺智能育種機器人
2026-03-05 12:22 3,861次浏览近日召開的國務院常務會議討論並原則通過《中華人民共和國耕地保護和質量提升法(草案)》。會議指出，堅持耕地數量、質量、生態一體保護，綜合施策持續恢復和提升耕地生態功能，確保永續利用。 這個消息讓中國農業大學教授、中國工程院院士張福鎖團隊很振奮。前不久，該團隊剛剛在《科學》雜誌發表重要研究成果《調控植物-土壤反饋，推動農業可持續發展》，強調種地不能「頭疼醫頭，腳疼醫腳」，要把目光轉向土壤健康。 民以食為天，耕地是糧食生產的「命根子」。張福鎖在介紹課題研究背景時表示，團隊曾對華北平原小麥-玉米輪作體系長期定位試驗的105個數據點進行了數據統計測算，由於土壤問題，當前每公頃耕地存在約1.5噸的隱形糧食損失。 為何「丟了」這麼多糧食？張福鎖表示，是由於「作物-土壤負反饋」。當前集約化農業生產不合理管理造成各種土壤健康問題，如壓實引起土壤結構變差，土壤化學性狀的變化包括土壤酸化、鹽漬化，土壤生物活力降低，生物群落失衡等，導致土壤內在效率下降，作物容易染病，對氣候變化的抵抗力下降等。他說：「一畝地100公斤的隱形產量損失，我們應該拿回來。」 中國農業大學副教授王光州和中國農業大學教授張俊伶告訴中青報·中青網記者，在這項研究中，團隊基於前期研究進展及科技小院16年來生產一線的實踐積累，結合團隊近年來在根際生命共同體理論研究方面的進展，將生態學研究中發展較快的「植物-土壤反饋」思想引入農田生態系統，提出了作物高產與土壤健康協同的系統化研究範式。 張俊伶和王光州指導的學生，在田間地頭的科技小院駐紮時，發現「改土」確實可以增產。 博士生欒冬冬2020年進入課題組時，在河北曲周的麥田裡，看到大片即將灌漿成熟的麥子中，有不少麥穗提前枯白、乾癟。「這是小麥患上了莖基腐病。」他說，這種由土傳病原真菌-鐮刀菌引起的病害，能夠侵染小麥莖基部，導致莖基部腐爛、植株早衰，甚至顆粒無收。不僅如此，這種病害還會產生有毒的脫氧雪腐鐮刀菌烯醇等，威脅糧食安全和人畜健康。 他說，研究顯示基腐病的病因有很多，具體到曲周這片土地，團隊分析，這裡冬小麥和夏玉米收穫後大量秸稈還田，改變了土壤微生態環境，促進了有利於病原菌生長的微生物的富集，成為引發小麥莖基腐病的關鍵原因。 為了找到一種有益菌和病原菌進行鬥爭，欒冬冬長期在田裡、實驗室兩頭跑。去田裡把患病的小麥樣品和土壤樣品取回，在實驗室裡篩選土壤，分離出微生物。而後培養微生物、鑑定微生物，再將潛在的「對手」微生物和引發莖基腐病的病原菌進行功能拮抗試驗，驗證其是否發揮了抑制病原菌的作用，從而製備能夠抑制病原菌的有益菌劑。 在實驗室中尋找有益菌的過程雖然繁瑣，但和在酷暑裡下地噴灑生防微生物菌劑比起來，卻還不算辛苦。欒冬冬說，同學們和老師經常是下午兩點就帶上菌劑，頂著火辣的日頭出門，在田裡一直忙到晚上七八點。 經過4年的篩選與驗證，欒冬冬和團隊成員初步研製出了一種生防微生物菌劑。他說，團隊2024年在曲周建立了總面積近5畝、由16區塊組成的試驗田，田塊中應用生防微生物菌劑的結果令人欣喜：小麥莖基腐病發病率顯著下降，根際土壤中病原菌豐度下降超過25%，平均每畝小麥增產近17%。 和欒冬冬相似，博士生倪剛在山東東營的鹽鹼地上種小麥和玉米，檢驗土壤中的微生物對作物的影響。 倪剛告訴中青報·中青網記者，他們從2021年開始，在山東東營的8畝地試驗田上，每年6月播種玉米，10月收穫，玉米收穫後再播種冬小麥，來年6月收穫。在這個輪作的過程中，他和同學們一起提取玉米、小麥根際的微生物進行研究，研製出有益於作物生長的微生物菌劑，並在大田試驗的基礎上驗證菌劑效果。 「上個月，我們剛收穫了微生物菌劑試驗的冬小麥。」倪剛說，目前，與不施加微生物菌劑的處理相比，施加微生物菌劑試驗田的冬小麥增產了約30%。 研究人員由此發現，土壤對於作物的影響遠比想像中大，而土壤健康似乎還沒有得到應有的重視。 張俊伶表示，當前以追求高產為目標的集約化農業過度依賴高產品種和外源投入，植物-土壤互作關係被削弱，造成系統負反饋作用加大，而正反饋作用減少，土壤退化嚴重，土壤健康現狀惡化。 張俊伶說，由於長期忽視土壤健康，在面對農業生產實際問題時多採用「快餐式」，「頭疼醫頭，腳疼醫腳」的片面解決方式，土壤生態系統失衡，土壤多功能性難以發揮，嚴重威脅耕地質量和農業綠色發展。因此團隊在此次研究中提出農業轉型要紮根大地，「低頭」關注土壤健康。 「不能光看一茬的產量，還要看長遠的整體效應；不能只管作物，還得看護好土壤。」張俊伶說，「我們希望大家從『朝上看』，轉向『朝下看』，要扎到土裡去；希望大家不僅僅是看短期的作物產量，更要著眼於長遠的健康土壤培育。」 近些年，張福鎖在走訪全國各地的農田時，觀察到地方農業部門對「改土」的需求日益增長。研究團隊提出了未來農業科學研究的一些重點方向，他們希望構建作物高產與土壤健康協同提升的長效機制和管理策略，支撐農業系統的氣候韌性等。 中青報·中青網記者 張茜 實習生 劉璇來源：中國青年報 2025年08月11日 08版
海洋，生命的搖籃、人類文明的源泉。 習近平總書記強調，推進中國式現代化必須推動海洋經濟高質量發展，走出一條具有中國特色的向海圖強之路。 推動海洋經濟高質量發展，如何更加注重創新驅動，更加注重高效協同，更加注重產業更新，更加注重人海和諧，更加注重合作共贏？ 嘉賓在第二十二期「中國經濟圓桌會」大型全媒體訪談節目錄製現場。新華社記者 陳曄華 攝 新華社13日推出第二十二期「中國經濟圓桌會」大型全媒體訪談節目，邀請國家發展改革委區域協調發展司副司長馬維晨，自然資源部海洋戰略規劃與經濟司司長古嫵，國家海洋信息中心副主任、研究員李雙建，山東省海洋局局長王仁堂，共同探討海洋經濟高質量發展。 視頻：精耕深藍，加快建設海洋強國——「中國經濟圓桌會」聚焦海洋經濟高質量發展來源：新華社 面海而興，加快構建現代海洋產業體系 中國1.8萬餘公裡大陸海岸線和1.4萬餘公裡島嶼岸線蜿蜒綿亙，1萬多個海島星羅棋布，約300萬平方公裡主張管轄海域浩瀚遼闊…… 「廣袤而富饒的海洋，是支撐我國經濟社會發展的戰略空間和資源寶庫。」古嫵說。 從海洋漁業、船舶建造、郵輪旅遊，到海底光纜通信、深海礦產開採、深海基因資源利用，近年來，中國海洋經濟發展不斷走深走實。 國家發展改革委區域協調發展司副司長馬維晨在第二十二期「中國經濟圓桌會」大型全媒體訪談節目錄製現場發言。新華社記者 陳曄華 攝 「海洋經濟的內涵從『耕海牧漁』邁向『經略深藍』。」馬維晨說，中國已擁有規模大、門類齊全、體系完整的海洋產業體系，擁有全部15個主要海洋產業，呈現規模大、勢頭好、品質優等特點。 一組數據彰顯中國現代海洋產業體系建設步伐：2024年中國海洋生產總值首次突破10萬億元，比2012年翻了一番還多；海運量和貨櫃吞吐量約佔全球三分之一，海工裝備市場份額佔全球50%以上；海水產品產量連續多年居全球第一；全球18種主要船型中，中國有14種新接訂單量居世界首位…… 面臨複雜嚴峻的國際形勢，今年上半年中國造船完工量、新接訂單量、手持訂單量佔世界市場份額仍保持在一半以上，其中，新接訂單量市場份額維持在68.3%的高位。 自然資源部海洋戰略規劃與經濟司司長古嫵在第二十二期「中國經濟圓桌會」大型全媒體訪談節目錄製現場發言。新華社記者 陳曄華 攝 「海洋經濟其實離老百姓日常生活並不遙遠。」古嫵舉例說，汽車裡加的油氣可能來自深海油田，手機裡充的電可能來自海上風電，海水淡化緩解水資源緊缺壓力，深海算力夯實數字底座，深海機器人完成通路搭建，「海洋成為一二三產業協同、深度融合的試驗場」。 「南海二號」鑽井平臺在惠州19-6油田海域進行鑽探作業。2025年3月31日，中國海油發布消息，我國在南海東部海域勘探發現惠州19-6億噸級油田。新華社發(中國海油供圖) 長153米、重83.5噸！近日，山東港口煙臺港蓬萊港區，3支超大尺寸海上風電葉片在這裡完成裝船並運往試驗基地，成為山東推進沿海地區港口建設與臨港產業發展的生動註腳。港口群加快一體化整合，「港產城」融合項目加速集聚，「海上山東」新藍圖正徐徐鋪展。 山東省海洋局局長王仁堂在第二十二期「中國經濟圓桌會」大型全媒體訪談節目錄製現場發言。新華社記者 陳曄華 攝 王仁堂表示，山東將優化港口建設布局，健全港口集疏運體系，提升港口服務能級，培育壯大航運金融、航運保險等高端航運服務業，並大力發展臨港產業，建設裕龍島煉化、日照精品鋼基地等大項目，加快由「港口群」向「城市群」邁進。 國家海洋信息中心副主任、研究員李雙建在第二十二期「中國經濟圓桌會」大型全媒體訪談節目錄製現場發言。新華社記者 陳曄華 攝 「當一定規模和相當數量的海灣城市得到科學布局、優化發展和有效管理，海洋空間精細化管控和海洋經濟高質量發展就可以實現。」李雙建提出三方面建議，一是進一步摸清海灣資源家底，以主體功能定位為指引優化海灣開發保護格局，「一灣一策」引導差異化發展；二是加強海灣的資源環境承載力和發展潛力的整體評估和論證；三是以現代海洋城市為引領，因地制宜打造各具特色的海灣產業體系，推進港口群、產業群、城市群的優化整合。 向新而行，培育發展海洋新質生產力 2024年5月7日，我國第一艘國產電磁彈射航母福建艦在首航試驗中(無人機照片)。新華社發(丁子羽攝) 第一艘國產電磁彈射航母福建艦下水，第一艘國產大型郵輪「愛達·魔都號」建成運營，大型LNG運輸船建造能力全球領先；「奮鬥者」號載人深潛器成功坐底馬裡亞納海溝，創造10909米中國載人深潛紀錄；「夢想」號大洋鑽探船建成投運，最大鑽探深度達11000米……近年來，中國海洋科技自主創新能力不斷提高。 2024年11月17日拍攝的靠泊在廣州海洋地質調查局科考碼頭的大洋鑽探船「夢想」號(無人機照片)。新華社記者 劉大偉 攝 也要看到，與建設海洋強國目標相比，中國在海洋科技方面仍有一些短板弱項。 馬維晨介紹，按照中央財經委員會第六次會議部署，國家發展改革委正與相關部門一道著手「十五五」海洋經濟發展規劃以及相關領域專項規劃的編制工作。 2025年8月1日，超大尺寸海上風電葉片從山東港口煙臺港蓬萊港區起運(無人機照片)。新華社發(唐克攝) 「我們將更加注重創新驅動，部署儘快突破一批關鍵核心技術，接續取得一批原創重大成果，實現海洋科技高水平自立自強。」馬維晨說，與此同時，加快推動海洋傳統產業轉型升級，大力發展海上風電、海洋生物醫藥等新興產業，積極培育海洋未來產業。 今年全國兩會期間，「深海科技」首次寫入政府工作報告。6月，國家海洋綜合試驗場(深海)在海南啟動運行，具有從數百米到2000米以上梯度漸變豐富的試驗環境區域，對中國深海科學基礎研究和深海技術原始創新提供支撐。 「深海探索開發能力成為衡量一個國家海洋實力的重要標尺。」李雙建認為，要加強體制機制改革，加大深海科學認知和技術研發投入，將深海礦產和遺傳資源開發作為培育新質生產力的重要方向進行布局，儘快完成深海產業鏈關鍵節點的自主可控和升級迭代。 如何更加注重產業更新？古嫵表示，自然資源部將以實施「海洋領域新質生產力培育重大工程」為牽引，著力推進海洋能規模化利用、提升海水淡化與綜合利用規模、壯大海洋藥物和生物製品業，前瞻布局「人工智慧+海洋」。 2025年7月3日拍攝的福建省連江黃岐半島海域海投國家級海洋牧場一角(無人機照片)。新華社記者 魏培全 攝 海帶、大蝦、大黃魚……優質海水產品越來越多走上百姓餐桌，這背後是「藍色糧倉」建設的縱深推進。以山東為例，省級以上海洋牧場達到139處，2024年海水產品產量達到825萬噸，實現增加值突破千億元。 2025年5月16日，在位於福建莆田市涵江區的福建省新膳海洋食品有限公司，工人展示超大規格活鮑魚。新華社記者 魏培全 攝 王仁堂表示，山東將以更大力度釋放「藍色糧倉」潛力，鼓勵科研院所、高校與種業企業聯合，開展「藍色種業」創新行動，開發適養優質新品種，同時開展漁業關鍵技術攻關，推進漁業標準化、工業化、智能化生產，提高海洋漁業發展質量效益。 2025年5月3日，山東省榮成市愛倫灣海洋牧場海帶養殖區，漁民駕駛舢板採收海帶(無人機照片)。新華社發(李信君攝) 合作共贏，深度參與全球海洋治理 2025年3月18日拍攝的停靠在紐西蘭克賴斯特徹奇市利特爾頓港的「雪龍2」號。新華社發(嚴歆韻攝) 今年6月12日，完成中國第41次南極科學考察任務的「雪龍2」號回到闊別200餘天的上海母港，創下中國極地考察史上單船執行任務最長時間紀錄。 「本航次考察聯合了英國、美國、澳大利亞、紐西蘭、挪威、韓國、泰國、馬來西亞等八個國家的科研機構、科學家共同參與。」古嫵說，為南極海洋生態保護與國際治理提供有效支撐，是中國積極參與國際海洋治理的生動實踐。 作為負責任大國，中國持續踐行習近平總書記提出的海洋命運共同體理念，與國際社會一道，攜手共建和平之海、繁榮之海、美麗之海。 國之重器「蛟龍」號首個國際航次，搭載來自加拿大、西班牙、墨西哥等八個國家的科學家，與中國科學家共同開展海洋生物多樣性保護研究。 響應聯合國「海洋十年」倡議，中國成立「海洋十年」中國委員會，制定了國家行動計劃，截至目前我國獲批9項國際大科學計劃，覆蓋深海典型生境、全球海洋負排放「藍碳」以及全球河口監測等領域。 海洋是各國人民交往的紐帶。「最新統計顯示，在籤證政策利好等因素推動下，郵輪旅遊熱度高漲，今年上半年全國郵輪港口進出港旅客總數和郵輪艘次分別同比增長40.1%和33.7%。」古嫵舉例說，「五一」當天，天津國際郵輪母港辦理「240小時過境免籤」手續的旅客超過400人，創復航以來單日新高。 積極參與國際海洋治理，提供更多公共服務。截至2024年底，以21世紀海上絲綢之路為紐帶和重點，中國舉辦了300多期培訓班，為6000多名發展中國家的青年學者提供了培訓機會。 在中國參與推動下，世界各地的港口將像珍珠一樣，串成國際合作的項鍊。作為中歐門戶港，希臘比雷埃夫斯港躍升為歐洲第四大貨櫃港口；中巴經濟走廊「龍頭項目」瓜達爾港，朝著物流樞紐和產業基地方向邁進；中國與秘魯高質量共建「一帶一路」重點項目——錢凱港開港運營，成為新時代亞拉陸海新通道。 遼闊的大海上，中國通往世界各地的航線每天都在綿延伸展。今年上半年，福建省開通首條直航厄瓜多貨櫃班輪航線，鹽城港開闢直航中東約旦新航線，金華—巴希—巴庫跨裏海國際運輸走廊班列首發，撫州—泉州—泰國海鐵聯運首航。 「中國將以更加開放包容的姿態，更多務實親民的合作舉措，推動海洋可持續發展，構建海洋命運共同體。」古嫵說。 文字記者：劉紅霞、王立彬、張曉潔 海報設計：田粟 統籌：王乃水、任鵬飛、聶毅、邱星翔
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