引入優(yōu)才跨學科融合 攻堅糧食安全“卡脖子”難題——記佛山科學技術(shù)學院植物膜生物學與環(huán)境創(chuàng)新團隊
糧食安全是國家安全的重要基礎,。“洪范八政,,食為政首”,。糧食關(guān)乎國家命運,,自古以來,,糧食就被看作“政之本務”,。
習近平總書記近期對制止餐飲浪費行為作出重要指示,。他指出,,餐飲浪費現(xiàn)象,,觸目驚心、令人痛心,!“誰知盤中餐,,粒粒皆辛苦。”盡管我國糧食生產(chǎn)連年豐收,,對糧食安全還是始終要有危機意識,,今年全球新冠肺炎疫情所帶來的影響更是給我們敲響了警鐘。保障糧食安全,一方面需厲行節(jié)約杜絕浪費,,另一方面需通過科技創(chuàng)新改良適宜耕種的土壤,、或提高農(nóng)作物的單位產(chǎn)量。在廣東佛山有這樣一個團隊,,他們的工作立足現(xiàn)代農(nóng)業(yè)和鄉(xiāng)村振興主戰(zhàn)場,,解決當下面臨的土壤重金屬污染、酸性土壤鋁毒,、鹽堿土/海水種植作物鹽害等農(nóng)業(yè)發(fā)展瓶頸問題,,在更大范圍、更大面積地實現(xiàn)作物高產(chǎn)優(yōu)質(zhì),、服務美麗鄉(xiāng)村建設,。這個團隊就是佛山科學技術(shù)學院植物膜生物學與環(huán)境創(chuàng)新團隊。
近二十年來,,團隊一直專注于植物膜生物學與環(huán)境逆境脅迫研究,,特別是學校進入高水平理工科大學建設以來,團隊科研人員聚焦一流,、奮力爭先,、勇當高水平理工科大學建設攻堅克難的“先鋒隊”,團隊成功獲批廣東省教育廳植物膜生物學與環(huán)境創(chuàng)新團隊,,實現(xiàn)佛科院建校六十多年來在國家級人才,、國家級重點項目和省部級平臺三個方面的重要突破,并使植物膜生物學與環(huán)境研究水平在很短時間內(nèi)跨入了世界先進行列,。
多學科交叉融合實現(xiàn)顛覆性創(chuàng)新和突破
植物所有的生命活動離不開生物膜,。“南粵優(yōu)秀教師”及廣東省珠江學者設崗學科帶頭人喻敏教授解釋,如果把動植物的細胞比作房子,,而生物膜就是安插了成千上萬個蛋白質(zhì)“守門員”的智能門控系統(tǒng),。
生物膜既可以選擇性地攝取所需的營養(yǎng)物質(zhì),排出有毒物質(zhì),;還可以通過感受蛋白感知環(huán)境信號并作出適應性響應,。因此,生物膜是決定植物環(huán)境適應,、生長發(fā)育和生產(chǎn)性能(產(chǎn)量)的關(guān)鍵“門戶”,。而植物膜生物學與環(huán)境研究就是解決全球氣候變化及環(huán)境污染的情況下,推進保障糧食安全過程中面臨的“卡脖子”問題,,即如何提高作物產(chǎn)量和環(huán)境適應性,,在超過50%國土面積的不利環(huán)境如干旱、鹽堿,、酸化,、重金屬污染土壤生產(chǎn)更多優(yōu)質(zhì)糧食,。如喻敏教授帶領(lǐng)團隊成員參與農(nóng)業(yè)農(nóng)村部國家重點研發(fā)計劃“化學肥料和農(nóng)藥減施增效綜合技術(shù)研發(fā)”,通過應用新技術(shù)新方法,,在保證產(chǎn)量的基礎上降低化肥施用量,,更好地保護綠水青山。
由于植物膜生物學與環(huán)境是新興學科,,我國研究基礎較為薄弱且缺乏省級或國家級研究平臺,,迫切需要與全球頂尖科學家一起,通過多學科交叉融合帶來膜生物學領(lǐng)域的顛覆性創(chuàng)新和突破,,并為有效解決農(nóng)業(yè)生產(chǎn)需求提高,、資源短缺、環(huán)境惡化的結(jié)構(gòu)性矛盾提供重要基礎理論和技術(shù)支撐,。在廣東省高水平理工大學建設的大背景下,,喻敏教授通過引進全球頂尖植物膜生物學科學家及國內(nèi)外優(yōu)秀學術(shù)骨干,建立了資源環(huán)境科學,、生物學,、農(nóng)學、數(shù)學及信息科學等多學科交叉融合,、電生理特色鮮明,、具有一定國際影響力的植物膜生物學與環(huán)境學科創(chuàng)新團隊。
作為華南地區(qū)首個“植物膜生物學與環(huán)境國際化創(chuàng)新團隊”,,也是學校唯一一個廣東省科技廳國際科技合作領(lǐng)域——膜生物學與環(huán)境國際科技合作基地,團隊立足廣東省現(xiàn)代農(nóng)業(yè)和鄉(xiāng)村振新主戰(zhàn)場,,旨在解決我國特別是廣東省面臨的土壤重金屬污染,、酸性土壤鋁毒、鹽堿土/海水種植作物鹽害等農(nóng)業(yè)發(fā)展瓶頸問題,,更大范圍更大面積服務美麗鄉(xiāng)村建設,,實現(xiàn)作物高產(chǎn)優(yōu)質(zhì)。
引進植物膜生物學領(lǐng)域?qū)W術(shù)“大家” 加盟
種好梧桐樹,,引得鳳凰來,。
在高水平理工科大學建設背景下,團隊以環(huán)境科學與工程/數(shù)學等省重點學科為基礎,,依托廣東省膜生物學與環(huán)境國際科技合作基地等多個省級平臺,,引進并建立了由4名全球植物膜生物學領(lǐng)域?qū)W術(shù)大師和11名國內(nèi)外學術(shù)骨干。經(jīng)過5年的合作建設,,團隊已經(jīng)初步實現(xiàn)了人才高水平,、合作實質(zhì)性、未來可持續(xù)的建設目標,,走出了一條“人才——項目——團隊”為特色的合作共贏道路,。目前團隊已培養(yǎng)國家級人才1名,珠江學者講座教授1名。
團隊共有人員36名,,固定在職研究人員19人,。其中教授15名,博士30人次,。擁有一批高層次人才,,包括院士3人,國家級人才1名,,重點研發(fā)計劃首席3名,,珠江學者講座教授1名,其中在職人員65.4%為中青年優(yōu)秀博士,。拉爾斯是我校特聘教授,,專注于“植物智能”數(shù)學模型的構(gòu)建,拉爾斯教授的引進,,將植物膜生物學與數(shù)學學科相結(jié)合,,與郝志峰教授合作完成的“一種將復雜性狀的突現(xiàn)特征與蛋白質(zhì)表達聯(lián)系起來的量化方法(A quantitative approach relating emergent features of complex traits to protein expression)”成果已經(jīng)在線發(fā)表于“生物物理與分子生物學進展”(“Progress in Biophysics and Molecular Biology”,影響因子5.009)雜志,。
教學與科研并重實現(xiàn)人才培養(yǎng)“雙引擎 ”
團隊在土壤重金屬污染修復,、鹽堿和次生鹽漬化土壤改良利用、酸性土壤可持續(xù)利用及環(huán)境資源高效利用等方面擁有較為豐富的研究成果,。團隊自組建以來,,已獲批國家級人才項目1項,國家自然科學基金國際合作重點項目1項,,實現(xiàn)國家級人才和國家重點項目雙突破,,并累計獲批國家自然科學基金14項,國家重點研發(fā)計劃子課題4項,,累積獲批縱向科研經(jīng)費超千萬元,。在Nature、Trends in Plant Science,、New Phytologist,、Plant Physiology、Journal of Experimental Botany等重要專業(yè)期刊發(fā)表SCI論文100多篇,。
通過科研反哺教學,,能夠更好地培養(yǎng)創(chuàng)新人才。團隊一方面鼓勵外國專家走進課堂,,參與本科生和研究生教學,,更好地培養(yǎng)高素質(zhì)創(chuàng)新型人才。另一方面通過邀請國內(nèi)外知名專家,,以學術(shù)論壇或舉辦國內(nèi)和國際學術(shù)會議的形式,,為學生提供與世界知名科學家近距離交流的機會,,更好地了解科學前沿、拓展學生視野,。
2019年4月8日至10日,,由佛山科學技術(shù)學院、中國土壤學會,、中國植物營養(yǎng)與肥料學會植物營養(yǎng)生物學專業(yè)委員會主辦的首屆植物膜轉(zhuǎn)運蛋白生物學論壇在佛山舉辦,。會上,廣東省膜生物學與環(huán)境國際科技合作基地以及佛山科學技術(shù)學院國際膜生物學與環(huán)境研究中心正式揭牌,。來自世界各地的13位外國專家以及數(shù)十名國內(nèi)知名專家出席了本次會議,。團隊同時也積極為學生創(chuàng)造海外學習的機會,鼓勵學生積極參與國際學術(shù)交流,。團隊與國外多所大學在本科生交換培養(yǎng),、研究生聯(lián)合培養(yǎng)等方面簽訂了合作協(xié)議。
讓技術(shù)在佛山轉(zhuǎn)化引領(lǐng)佛山產(chǎn)業(yè)
細胞膜的作用不僅體現(xiàn)在宏觀層面,,包括環(huán)境治理,、土壤修復等方面;也可以體現(xiàn)在微觀層面,,包括藥物進入人體的吸收等應用,。佛山科學技術(shù)學院校長郝志峰教授認為,“其實國內(nèi)不少大學都在研究膜的應用,,但我們更多是看到了佛山的產(chǎn)業(yè)消化能力,,膜技術(shù)領(lǐng)域已形成了大量可產(chǎn)業(yè)化的技術(shù),我們希望圍繞膜技術(shù)形成產(chǎn)業(yè),,希望技術(shù)能在佛山轉(zhuǎn)化,,引領(lǐng)佛山產(chǎn)業(yè)。”
作為佛山本土唯一的公辦全日制本科大學,,佛科院深植佛山產(chǎn)業(yè),,謀求產(chǎn)學研融合是佛科院開展合作的重要基礎,。中心協(xié)助佛山本地企業(yè)植寶化工有限公司實現(xiàn)產(chǎn)品的升級,,取得肥料正式登記一項(農(nóng)肥[1994]準字0009號)和申請專利一項(ZL201710186904.1),其中“植寶素”有機水溶肥料產(chǎn)品在2018年被認定為高新技術(shù)產(chǎn)品(粵高企協(xié) [2018]19號),,并且公司已成為佛山市細分行業(yè)龍頭企業(yè),、廣東省高新技術(shù)企業(yè)(2019年認定,證書編號:GR201944001283),,實現(xiàn)年銷售額翻番,,突破2000萬元。并榮獲廣東省農(nóng)業(yè)技術(shù)推廣獎一等獎兩次,。
郝志峰表示:“佛山科技創(chuàng)新能力在發(fā)展,,新材料,、新能源等新興產(chǎn)業(yè)興起。我們提出做創(chuàng)業(yè)型大學,,并不是空想的,,這需要在師生培育中培養(yǎng)技術(shù)轉(zhuǎn)化和產(chǎn)業(yè)化推動意識,這就跟佛山提出的全球創(chuàng)新技術(shù)轉(zhuǎn)化應用以及產(chǎn)學研融合等理念不謀而合,。”
(工會)