汇集公众科学智慧 交流科学思想见解点燃科学智慧火花 构建互动交流平台
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摘要袁隆平院士亲自选派育种专家张昭东长期扎根菲律宾，深耕热带杂交水稻育种研究整整27年，成功攻克温带杂交水稻难以适配热带高温、高湿、短日照、多病虫害等世界性育种难题，实现热带专属杂交水稻品种培育与大面积推广应用。经过长期科研攻关，中国杂交水稻种植范围突破北纬24.5°至南纬24.5°环球热带黄金稻作带，覆盖全球87个水稻种植国家，适配全球70%水稻耕地面积，保障世界70%以稻米为主食人口粮食安全。热带杂交水稻全球化布局，不仅大幅提升世界稻米总产量、缓解全球粮食饥荒，更以农业科技合作为纽带，深化国际粮食互助，践行人类命运共同体理念，圆满延续袁隆平院士“发展杂交水稻，造福世界人民”的毕生梦想。关键词：热带杂交水稻；张昭东；菲律宾育种；环球稻作带；粮食安全；杂交水稻全球化 一、绪论1.1 研究背景水稻是全球最重要的口粮作物，世界半数以上人口以大米为主食。热带、亚热带地区是全球水稻主产区，但当地高温高湿、台风暴雨频发、病虫害多发，常规水稻产量偏低、抗灾能力弱，长期存在粮食自给不足、依赖进口、饥荒风险较高等问题。传统杂交水稻多适配温带气候，无法直接在热带地区正常生长结实，热带高产杂交水稻育种长期属于世界性技术难题。袁隆平院士胸怀全球粮食安全大局，把菲律宾作为热带杂交水稻海外科研核心阵地，开启中国杂交水稻走向世界的伟大历程。1.2 研究缘起1998年，袁隆平院士委派专家张昭东远赴菲律
一、问题提出土壤盐渍化是全球农业生产面临的重大挑战。据统计，全球超过20%的灌溉土壤受到盐胁迫影响，且这一比例仍在持续上升。玉米(Zea mays)作为我国第一大粮食作物，对盐胁迫较为敏感——当土壤Na⁺浓度超过100 mM时，玉米生长即受到明显抑制，产量损失可达30%80%。当前玉米耐盐育种主要依赖两方面策略：一是挖掘和利用玉米自身的耐盐基因资源(如ZmHKT2、ZmHAK4等)；二是通过常规杂交和分子标记辅助选择聚合耐盐性状。然而，玉米作为甜土植物，其内在耐盐机制的提升空间有限。因此，从极端耐盐植物中引入全新的耐盐策略，是突破现有育种瓶颈的一条潜在路径。 二、构想来源：冰菜的盐囊泡机制冰菜(Mesembryanthemum crystallinum)，又称冰叶日中花，原产于非洲南部纳米布沙漠等干旱盐碱地带，是一种典型的盐生植物。它的叶片和茎表面布满了晶莹剔透的颗粒状突起——这些被称为盐囊泡(epidermal bladder cells) 的特化表皮细胞，是冰菜得以在高盐环境中生存的“秘密武器”。盐囊泡的独特功能包括：1. 区域化储盐：冰菜通过根系吸收的Na⁺和Cl⁻并不会在叶肉细胞中积累，而是被主动转运至盐囊泡中储存，从而实现“离子区隔化”。研究表明，在100%海水处理下，盐囊泡可吸附植株总Na⁺的31.06%、总Cl⁻的35.53%。2. 代谢适应：盐胁迫下，冰菜
摘要 当前农田镉等重金属污染已严重威胁粮食安全与人体健康，现有治理技术存在成本高、效果有限、易产生次生问题等情况，低镉品种在推广中存在一定性状局限。同时农村粪污资源化利用不足、厕所改造模式单一，既浪费有机肥资源，又加剧农村面源污染。本文基于数十年田间实践观察，提出一套源头控制、生态循环、低成本易落地的农田重金属综合治理方案：通过收集天然降水、辅以井水灌溉切断外源重金属输入，通过科学管水晒田促进重金属向土壤深层迁移；优化乡村厕所粪污处置方式，取消化粪池直排，采用专用管道将粪污收集至田间粪池腐熟后就地还田，提升土壤有机质，利用有机质对重金属的吸附固定作用降低作物对镉的吸收；同时严控不合格化肥进入农田、严控受污染水源灌溉，构建全链条生态治理体系。该方案贴合农村实际、投入低、可持续性强，可为我国农田重金属治理提供实用技术路径。 关键词：农田重金属；镉污染；粪污资源化；厕所改造；有机质；水源管控；生态治理 一、引言 重金属(尤其是镉)在农田土壤中难以降解，易通过食物链进入人体，对健康构成长期潜在风险。当前农田重金属治理以土壤改良剂、钝化材料、低积累品种等为主，但部分技术成本偏高、效果持续性不足，难以在广大农村地区长期推广。 笔者长期扎根农业生产一线，通过实地观察发现：灌溉水源不达标、不合格化肥带入、农村粪污无序排放，是农田重金属累积的重要原因
藜麦[1-4]营养好，耐旱、耐寒、耐盐性。特别是在全球气候变化（变暖）的情况下[4]，藜麦可能是我们人类未来粮食的重要候选品种。一、藜麦主粮化的基本含义藜麦的主粮化，实际上就是把藜麦加工成符合中国人饮食习惯的像馒头、面条、米饭一样的主食。二、藜麦主粮化的思路（1）“藜麦米”，就是类似“土豆米”[5]，把藜麦再加工成类似“大米”的食品。（2）藜麦的增黏。通过增加黏性，使藜麦粉成为类似“强筋、中筋、弱筋”小麦粉的筋力强度和食品加工适应性能。用于制作各类面包、拉面等；各类馒头、面条、面饼、水饺、包子类面食品、油炸类面食品等；蛋糕、饼干等[6]。（3）直接和小麦粉、大米等混合食用。例如，将藜麦粉添加到强筋小麦粉里，藜麦等制作八宝粥。……三、藜麦主粮化成品的调味（1）成品后外加“调味品 condiment”。例如，对藜麦面条（打卤面）的“卤汁”调味。（2）藜麦制粉的直接调味。从其它食品（蔬菜、小麦等）提取合适的香味成分[7,8]，直接添加到藜麦粉里。（3）制成罐头类食品。像午餐肉等各类罐头食品一样，直接调味[7-11]。……参考文献：[1] 2025-07-18，藜麦/quinoa/庄丽芳，中国大百科全书，第三版网络版[DB/OL]https://www.zgbk.com/ecph/words?SiteID=1&ID=463882&Type=bkzyb&SubID=2
一、土豆主粮化的基本含义马铃薯主粮化，实际上就是把马铃薯加工成符合中国人饮食习惯的像馒头、面条、米饭一样的主食。除了已经投产的“土豆米”等之外，增黏（增加黏性技术）也是可能的途径之一。二、土豆粉增黏：仿照小麦粉的筋力强度对照《中国大百科全书》词条“小麦粉/wheat flour”，对土豆粉增加黏性，使其具有类似各种小麦粉的筋力强度，极有可能是土豆主粮化的未来途径之一。这里的土豆粉，除了指土豆淀粉之外，还可以是直接用土豆制成的食用粉，如“全土豆粉”。三、增加黏性技术以前有榆皮面、黏杆面等，对红薯粉、稷米面、荞麦粉等的传统增黏方法。可以和高黏性食品的制粉混合。如：高筋小麦粉、面筋；糯米、黏玉米、糯高粱，等。直接和醇溶蛋白、支链淀粉等混合。其它各种增黏技术。进一步，和其它营养物质混合，形成更加优质的土豆主粮化产品。参考文献：[1] 李慧. 土豆主粮化还须闯过哪几关[N]. 光明日报, 2018-06-08 10版https://news.gmw.cn/2018-06/08/content_29184961.htm农业专家指出，马铃薯主粮化，实际上就是把马铃薯加工成符合中国人饮食习惯的像馒头、面条、米饭一样的主食。未来马铃薯将成稻米、小麦、玉米外又一主粮，[2] 央视网，2025-03-25，全球首条产线下来的“土豆米”，想不想尝尝？https://news.cctv.com/2025/0
背景：在如今参差不齐的水果行业中，人们很难买到真正放心的水果，甚至在“3.15”晚会上还曝光了部分不良商家利用隔夜、快要坏掉的水果制作果切，这不仅对人们的身体造成了伤害，还对整个水果行业带来了一系列的不良影响，因此，“一果一码”溯源则能有效的避免以上问题。一果一码，即每个水果都拥有一个独一无二的身份识别码。顾客只需要通过微信等APP扫描该码，便可以迅速获取到该水果的种植基地、施肥用药记录、采摘日期、物流路径等全链条信息。这种透明化的信息展示方式，让消费者能够直观了解水果的生长环境和安全标准，有效消除对食品安全的担忧，提升购买信心。此外，溯源不仅需要展示水果的产地，更应通过“一果一码”溯源系统，将水果从采摘、加工、流通到消费的各个环节的信息进行全面、透明的公开。这样，消费者和相关质检单位可以随时查阅这些信息，从而增强信任度和监管力度。对于水果企业而言，建立完善的溯源体系不仅能够展现其对产品质量的严格把控和对消费者健康的负责态度，从而树立正面形象，还能在激烈的市场竞争中脱颖而出，开创更加辉煌的未来。然而，目前不少水果生产企业和果农对水果溯源的认知尚停留在表面，仅仅展示了水果的产地，而未能充分利用一果一码溯源系统。这导致消费者和质检部门无法便捷地查阅水果从采摘、加工、流通到消费的全链条信息，进而影响了信任度的提升和监管力度的加强。因此，推广和应用一果一码溯源系统显得尤为重要。总的来说，一
背景：20世纪后期至21世纪之初，在生存环境压力与科技创新的双重驱动下，开始意识到科技发展的阶段性与人类期许的需求不可能同步，知识储备及其人的能力所限，自然生态环境和生物多样性的保护成为发展不可能回避和绕开的问题，意识到不可随心所欲地改造和征服（驯服）自然及其生物多样性，悟出敬畏自然，尊重生命，绿色发展，协调融合发展的战略思想。随着科学认知和技术的系统化以及不断创新和完善，在漫长历史中，人类也尝试到了遵守自然特性及其法则，遵循发生发育规律，按照生态系统各生态因子协调平衡持续发展的甜头，感悟到生态文明之重要性。基于此，人类主动融入自然生态系统，作为自然界的组成部分，与环境中诸生命体及非生命的生态因子和谐共存，最终回归自然。这样的回归是建立在科学高度一致的综合认知，以及技术方法上兼顾各生态因子和谐共同生存、合舟共济的原则，实现良性循环，协调发展基础之上的，以生态文明、生态道德融入自然为特征的高级文明，实现自然万物“各得契合以生，各得其养以昌”。人类文明与食菌文化：文明是人类历史积累下来的有利于认识和适应客观世界、顺应自然发生规律，发展符合人类精神和物质追求、能被绝大多数人认可和接受的人文精神及其发明创造的总和。文化是智慧群族的一切群族社会现象与群族内在精神的既有传承，又有创造和发展的总和，它涵盖智慧群族从过去到未来的历史，是群族基于自然的基础上所有活动内容，是群族所有物质表象与精神内在
在“绿水青山就是金山银山”的发展理念下，准确理解其中的深刻寓意尤显必要。生长于广袤森林和草原的高等大型真菌，就是蕴藏在青山绿水中，而长期没有得到充分认识和科学利用的大自然馈赠的宝贵资源。真菌具有真正的细胞核，属于真核生物，具备独特的生存机制和代谢产物，分布广、再生能力强等典型特征。真菌按繁殖方式不同及分类系统，可分为担子菌、子囊菌、半知菌、接合菌和壶菌类等。真菌中的担子菌类和子囊菌类合称为高等真菌，其中裸眼可见的通常称为高等大型真菌。我国森林面积合计90.12亿亩，占国土面积的62.56%；是主产野生大型真菌的天然绿色车间。据此面积估算高等大型真菌的年产量约为5000万吨，而实际年利用量18.6~22万吨/年，仅占0.4%。全球真菌种类估算达380万种，其中有14万种是高等大型真菌，只有1.4万种是已知的。据中国菌物名录数据库记载，截止2018年12月30日，我国真菌约有27 900种（包括变种和变型），隶属于15门56纲192目585科3534属。已出版的60卷《中国真菌志》记载了8000多个种及种下分类单元，绝大多数种具有菌根性的共生真菌仅限于与其共生的植物的分布区域。华中和华东地区由于人口密度大、活动频繁、污染及环境栖息地受到影响和破坏，真菌种类相对较少。统计数据分析显示我国有记载的高等大型真菌4800多种，其中云南有21科604属2753种，占全国的57.4%；可食用的高等
提要新的生成函数为节水灌溉提供方案：有限的水量如何灌溉最大面积的农田。把这个问题转换成，铺设一个水管网，有限水量在管网中的流过面积越大，水管网对应灌溉的农田面积也就越大。引言我国田间灌溉大多都属于传统的地面灌溉方式，喷灌、微灌及管道输水灌溉等先进节水灌溉技术覆盖率不足10%。(1)如何提高节水灌溉效率，扩大农田灌溉面积，生成函数提供了一种理论方法：分组的出水口在水管网上如何分布使可灌溉的面积最大。一 水管网农田管网一般采用树状管网，并以单个给水栓进行布置，水管网有n个小孔，一定水量从给水栓注入管网，又从小孔流出到管网之外。水在管网中流过的面积与管网小孔出水量和分组的小孔在管网上的分布有关。 农田灌溉中水的流域，可以用墨汁和水杯的关系来比喻。一滴墨汁落在一杯水，水会变色，一杯水就是墨汁的流域。这些自然现象都可以用生成函数来表示。农田滴灌（图片来自网络）1，分层水管网。设水道按照一分为二的方式构型，即以一分二，二分四，四分八，…，管网以n至2n的方式组网，因此，虽然铺设的管网是多形状的，但管网构型是分层的。每一层管网的面积之和，等于最初的注入水量的面积(静态面积)。这意味着随着分层数的增加，水网分布越来越密。即有如下图示网络树单水源(用给水栓表示)的管网图示。图中的小点代表水管分支接口，每一个分枝接口上有出水孔，分枝上一个方向让水进入下一个枝管，另一个方向让水从小孔流出管网。在其他因不
基因工程技术发展至今，已经有很多成熟的技术被应用到农学方面，例如：BT毒蛋白转基因抗虫棉等。目前很多抗虫技术都是基于杀死害虫或是抑制害虫消化功能来达到抗虫的目的。这类技术的确是优良技术，然而这种技术或许是有一定缺陷的。随着时间的推移，具有相关抗性的害虫可能会被选择出来，通过长时间的繁育，最终产生了庞大的抗性种群。因此，我想谈一下我的粗浅猜想。我认为可以采取驱逐害虫的方法以达到抗虫的目的。如果自然界中存在某种植物或动物，其产生的信息分子对某种农业害虫具有震慑作用，那么或许可以获取该动/植物体内控制该类信息分子表达分泌的相关基因，然后利用基因工程技术导入植物组织细胞内，最终利用植物组织培养技术得到新的转基因植株。对该种转基因植株的预期：如果导入得当，相关信息分子基因可以完成表达和分泌，那么对应害虫在察觉到敌害或危险对手的信息分子后会采取相应的规避策略，而农作物也同样可以一定程度上避免被侵袭。预期优势：在一定程度上或许可以减少抗药种群的产生。如果分泌的是气态信息素，那么可以更好地避免害虫的啃咬，以达到不需破坏植物结构便可抗虫的目的。预期劣势：长期持续种植会导致某种农业害虫对相关信息素不敏感，该种植株驱虫功能失效。理所当然的是，害虫对真正的敌害可能也无法正常识别，但这或许没那么必要。劣势弥补：如果让驱害植株和灭害植株隔年交替种植，或许既可以减弱抗药性又可以削弱害虫的“抗驱性”。有这种想法的
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