“作物就像工业产品一样去设计” 

　　中科院植物研究所的办公地，坐落在北京植物园的一个园区。踏进园子，一路上有三三两两的游客，往深处一直走，能见到成片朴素的灰色小楼，这里便是办公和科研区。 

　　沿着蜿蜒的楼道，找到“种康实验室”的门牌，种康院士已经在办公室等候记者的来访。 

　　植物感知温度研究、开花和器官发生的分子网络研究、分子模块设计育种——种康的研究领域里这些艰深的名词，让普通人难以捉摸。但经种康一讲解，植物科学绝对没有人们想象中的严肃枯燥，它不光很“有用”，而且可以很“有趣”。 

　　“我们祖先吃的粮食是什么样？”面对记者的疑问，种康微笑作答：“根据科学家的研究，野生谷子最早的形态，跟狗尾草类似。经过万年甚至更长的时间，野生水稻才驯化成如今我们看到的样子，长出了一颗颗饱满的谷粒。” 

　　至于大家日常餐桌上常见的黄瓜，种康说，野生黄瓜的形状是圆的，且带有苦味，而如今我们吃到的长条状黄瓜去掉了苦味，也是驯化的结果。我们的日常生活中，吃的粮食作物、蔬菜水果，都在历史进化中不断产生新的变种。 

　　“大豆起源于中国，目前我国的大豆主要依赖进口，与市场调节有关系。进口大豆价格更便宜，比我们自己种植更划算，但从战略角度考虑，我们必须保护好自己的野生大豆资源，让大豆产业命脉不至于掌握在别国手中。”种康还介绍。 

　　 “从野生到栽培的过程，我们叫它驯化，需要几千年到上万年的时间。但到了我们现代育种的阶段，培育一个品种只需要大约十多年。从时间尺度上，分子育种可以大大缩短这一进程。”种康表示。 

　　“20世纪以来的生物育种技术，经历了三次飞跃。”种康告诉记者，它们分别是上世纪50年代的“高秆变矮秆”的“第一次绿色革命”，上世纪70年代兴起的杂交水稻技术，以及上世纪90年代至今的分子育种阶段。 

　　美国科学家在小麦中发现的半矮秆基因，引发了“第一次绿色革命”。“原来的作物长得很高，容易倒伏，产量也不高。”种康以小麦为例介绍，原来的高度达到一米多，改良后的品种高度约八、九十公分，结的麦穗更多了，产量提高了。水稻育种也有类似过程，高秆变成半矮秆，产量大幅度提高，辅助以农药和化肥等措施，缓解了许多发展中国家的粮食自给问题。 

　　“第二次飞跃是‘杂种优势’的利用，在我国以袁隆平院士的超级杂交水稻为代表，大大提高了粮食产量。而现在，我们利用分子生物学、基因组学、合成生物学等学科，可以进行分子设计育种，作物就像工业产品一样去设计。” 种康的研究重点之一，便是通过分子设计的方式改良水稻品种，使其遇到低温也一样能够存活，保持产量不受影响，“就有希望在高纬度地区大面积种植水稻”。 

　　“让科研与现实紧密结合” 

　　上世纪80年代，种康考入兰州大学学习植物生理专业。1990年，他开始攻读博士学位，步入植物春化作用的研究领域。 

　　1995年起，种康在时任中科院副院长、植物生理学家许智宏院士的指导下，把研究重点锁定在水稻、小麦等作物对温度如何感知与应答机理上。在当时的中国，这是植物研究的前沿领域，极具前瞻性和挑战性。他期望能够通过这项研究，将喜热的水稻种植区向更高纬度推移，扩大种植面积，为解决我国粮食安全问题提供保障。 

　　“我们在检测新冠病毒核酸时，通过发现是否存在病毒DNA片段，从而进行确诊。这相当于新冠肺炎的‘标志物’。”种康将对植物感知温度的机制研究类比为体检的指标，找到水稻、小麦温度感受器基因及其应答的因子“标志物”，了解该标志物的具体功能，以此作标志，就能找到并补齐其在遗传上的基因短板，从而有针对性地改良品种。 

　　功夫不负有心人。经过13年的奋斗，种康研究团队2015年在国际顶级期刊《细胞》上发表了他们发现水稻低温感受器及其信号转导与耐寒驯化机制。这一研究成果，为改良超级杂交稻和籼稻提供了重要的分子改良模块。基于此理论，他与钱前院士合作将“COLD1分子模块”组装培育国审杂交稻品种嘉禾优7号，其以高产、优质、耐寒、抗病的优异特征得到推广应用。 

　　2013年4月，中科院“分子模块设计育种创新体系”战略性先导科技专项正式立项，开启了我国探索基因组分子育种的新篇章。 

　　“分子模块是什么？打个比方，它就像电脑上的显卡或内存，是种子身上的关键元件，挖掘并利用这些元件，也是核心技术所在。”种康强调，将分子模块分析清楚，在分子育种过程中，就能更有针对性，获取我们需要的性状和特征。 

　　习近平总书记曾指出，广大科技工作者要把论文写在祖国的大地上，把科技成果应用在实现现代化的伟大事业中。对于种康来说，他始终坚持认为，科研要与现实紧密结合。“基础科研是‘从0到1’的过程，最后要应用到实践中。”这些年，无论是小麦、水稻，还是牧草，他研究的领域无不与人们的生活息息相关。 

　　“十四五”规划和2035年远景目标纲要提出“加强基础研究、注重原始创新，优化学科布局和研发布局，推进学科交叉融合，完善共性基础技术供给体系”，瞄准人工智能、量子信息、集成电路、生命健康、脑科学、生物育种、空天科技、深地深海等前沿领域，实施一批具有前瞻性、战略性的国家重大科技项目。 

　　“国家将生物育种提升到了战略高度。”种康对记者表示，“通过科学技术的发展，我们不仅基本解决了吃饭问题，还要吃得健康，甚至还能利用粮食（功能产品）来预防和治疗疾病。现阶段，我们还要对牧草种业进行分子设计研究，促进畜牧业长期健康发展，更好地满足人们的膳食结构改变之需求。”在他看来，这正是科技进步给人们带来的无限想象空间。 

　　未来十五年，草场更加“绿富美” 

　　“未来15年，我的研究重点是牧草育种。”问及对2035年的规划，种康这样回答。近两年的全国两会上，他连续提出关于加强牧草育种及其相关基础科学的提案。 

　　作为研究作物分子育种的科学家，种康与小麦、水稻打交道多年，取得了丰硕的科研成果，如今为何研究起了牧草？面对记者的疑问，种康解释，近年来，随着人们生活水平的提高，膳食结构中蛋白类食品比例持续增加，高质量的牧草品种培育变得十分紧迫。 

　　“我们不光研究人吃的粮食，还要研究牛羊吃的粮草。我国牧草、乳肉进口需求增加，国内供给短板突出，牧草种业是保证我国食物供应安全的上游。”种康说。 

　　为此，他多次赴实地开展调研。“目前我国牧草种业存在三大问题，一是育成品种少，二是品种环境适应性不突出，三是丰富的牧草资源未得到充分发掘。”种康认为，我国牧草育种仍停留在较低的发展水平，并没有得到现代生物科技的惠泽。 

　　截至2019年，我国共有584个牧草新品种通过审定，育成品种217个，而西方发达国家经贸成员国互认的登记牧草品种达5000多个，远高于我国的牧草品种。此外，仅2020年1月~10月，我国进口草种子5.82万吨，同比增加17%。 

　　在种康看来，得益于国家对粮食产业的重视，我国的粮食作物育种获得了长足发展。“可以说，水稻、小麦等粮食作物育种水平，已经处于国际领先水平，达到‘4.0阶段’。但牧草育种的研究还处于初级阶段。” 

　　种康对牧草的关注，是受到了全国政协委员、中科院植物研究所前任所长方精云的启发。为解决草场退化和饲料不足等问题，2014年，方精云向国务院提交了《建立生态草业特区，探索草原牧区发展新模式》的咨询报告，正式提出“草牧业”的发展理念，随后“草牧业”一词被写入2015年中央一号文件。 

　　长期以来，在草牧业基础研究方向，项目、人才、经费都十分缺乏。为此，种康多次以政协委员的身份进行呼吁，争取国家政策支持。令种康欣慰的是，在同行们的努力下，去年11月1日，中国科学院战略性科技先导专项（A类）（创建生态草牧业科技体系）正式立项启动，执行期5年。“专项依托中国科学院植物研究所，汇集了中科院及国内外63家单位的优势力量，集结了300多位科研人员，致力于创新基于分子设计理念的牧草育种等先进技术，构建生态健康的草畜平衡调控可持续发展机制。”种康说。 

　　在他看来，有了优质的牧草种子，我们可以用更少的草地，饲养更多牛羊。让更多的天然草原恢复其生态功能，使草场退化的问题能有效解决，种植业与草牧业的比例也能更加合理优化。 

　　“我们确定了三个基地作为示范区，分别代表三种草场类型。一个在内蒙古呼伦贝尔，是天然草原和农牧交错带；第二个是山东滨州的盐碱地利用，发展现代草场；第三个是南方的草山草坡，发展林下牧草，发展养殖业。”种康说，在示范区里，能够看到研究成果的集中展示，也为以后不同类型草场的发展提供一个模式和范本。 

　　“希望今后的科研成果在生产实际中广泛应用，将地方政府和企业的积极性调动起来，真正形成市场化的持久运行机制。”在种康心目中，有这样一幅关于“美丽中国”的画卷——蓝天白云，无论在一望无际的大草原上，还是在碧海边、果树林下，青青的牧草鲜嫩欲滴，牛羊们膘肥体壮，“未来的草场，一定更绿、更富、更美。”他说。