
8月20日,“创新点亮城市未来”交流分享活动举办,本次活动是市精神文明办2026年“城市文明行业先行”系列活动之一,集中呈现了上海各行各业全方位优化服务保障、全面展示一流城市形象的生动实践。
活动现场,中国科学院分子植物科学卓越创新中心晁代印聚焦农业科技攻关,诠释了上海守护国家粮食安全的使命担当,以下为现场文字实录。


晁代印:大家好,我来自中国科学院分子植物科学卓越创新中心。今天特别高兴能够站在这里分享农业科技与城市发展的故事。在演讲开始之前我想问大家一个问题,大家知道上海是怎么一步一步成长为现在这样的一个国际大都市的吗?
在我看来,上海之所以能够发展成今天的面貌,首先要感谢两位上海的农业科学家,他们是黄道婆与徐光启。黄道婆是松之乌泥泾人,也就是现在的徐汇区华泾镇人,她发展了棉花的纺织技术,促进了棉花的种植和栽培,使得上海成为全国的纺织中心,进而带动上海地区的轻工业和商业的发展。徐光启,大家可能更熟悉一点,他是我们徐汇区名称的来源,不过有些人可能不知道的是,他其实也是我们中国农业科学的先驱。他写过一本非常重要的农业科技大全——《农政全书》,在推广甘薯等高产作物方面做出了卓越的贡献。

正是这些高产作物的推广才有了后来的康乾盛世和中国人口的快速增长。而上海也在清末之后成为中国人口最密集、经济最繁荣的地区。所以你看,农业科技从来不是远离城市的东西,它就在上海的血脉里,就在我们历史的车轮中。时至今日,徐光启与黄道婆两位先贤,依然静静地长眠于徐汇区。有意思的是,当我们把徐光启墓和黄道婆墓连成一条直线,我们会发现这条线几乎就是现在徐汇区的中轴线,而上海植物园中心也恰好落在这条线上。
如果过徐光启墓做这条中轴线的垂线,向东两公里处就是上海乃至全国甚至全球研究植物科学的一个高地,那就是我们中国科学院分子植物科学卓越创新中心。更有意思的是,我们中心的原实验田也正好落在徐汇区的中轴线上,这或许是一种巧合,但我更愿意解读为一种跨越时空的接力。

农业兴国的接力棒一直在传承,如今传到我们这代人手里。我们中心的前身植物生理研究所成立于1951年,建所伊始就开始承担了国家的重任。我们第一任老所长罗宗洛先生为了打破当时西方对橡胶制品的封锁,全身心的投入了橡胶树的耐冷机制研究。
橡胶树是热带作物,特别怕冷。北纬17度以北是国际学术领域公认的“植胶禁区”,偏偏我们国家的作物种植区几乎全部在北纬18度以北。为了解决这个问题,罗先生的足迹遍布了海南岛、雷州半岛、广西各地,最终找到了解决橡胶树防寒的方法,让橡胶树成功地生长在云南、广西、广东甚至福建的广袤国土上。没有橡胶就没有新中国的工业基础,罗宗洛先生用双脚丈量出来的是一个国家的战略安全。
时间来到21世纪,新一代的科学家站在老一辈的肩膀上,为了我们国家的建设和科学的昌盛继续奋斗着。今天我们中心已经成为全球科学的创新策源地之一,我这里有几个数据:2025年一年,我们中心就以通讯作者单位在三大顶刊上发表了13篇科研论文,占据植物领域的10%,在全球数千家研究机构中排名第一。

这和我们的生活有什么关系?我想给大家讲三个故事。
第一个故事关于不怕热的水稻。
有关极端天气的新闻我想大家并不陌生,可是20多年前有多少人关注呢?要知道十多年前才有科学家估算出到2040年,高温预计让全球的粮食减产30%到40%。而在20多年前,我还是一名研究生,那时候我的导师林鸿宣院士就开始思考未来全球气候变暖可能导致的粮食安全问题。
于是他开始了水稻的耐热机制的分子机制研究,他利用高度耐热的非洲稻与亚洲栽培稻杂交,花了10多年时间克隆了水稻的第一个耐盐的耐热基因。接下来的十年他又陆续克隆了一系列的水稻耐热基因,去年一年就发表了两篇顶级期刊论文。

更厉害的是,通过这些基因的改良,高温下比普通水稻增产50%到60%,双基因的聚合更是使产量直接翻倍。这意味着什么?意味着即使未来的气候继续恶化,我们依然能够做到手中有粮、心中不慌。所以正是科学家的前瞻性,在为我们安稳的城市生活开辟道路。
第二个故事是关于杂交水稻背后的秘密。
大家知道袁隆平院士创制了杂交水稻,极大提高了水稻的产量,但是大家可能不知道的是,水稻的杂交优势很大程度上是要靠点运气的,所以周期长,人力物力代价非常高。那能不能弄清楚杂交优势的底层原理,直接对杂交组合进行预测和设计呢?

我们中心韩斌院士团队就是做这件事的。他们团队进行了全球最大规模的杂交稻的种子资源收集,并利用基因组学和他们自己构建的生物信息学工具,花了十数年时间,终于总结出了杂交水稻为什么实现杂交优势的遗传规律。利用这个规律,他们已经快速育成了多个水稻的品种。我们相信有了这个规律,未来的杂交水稻可以更快、更准、更好,为我们的粮食安全保驾护航。
第三个故事与肉蛋奶有关,还关系到国家安全。
咱们国家每年要进口1亿吨大豆,为什么?因为养猪养鸡生产牛奶都离不开豆粕里面的蛋白。可是全靠自己种,得用掉6-8亿亩农田,那口粮就没地方种了。一旦有了地缘政治风险,就会被人家卡脖子。
怎么办?靠植物科学。玉米的产量高,一亩玉米顶大豆的产量5亩,但是玉米的蛋白含量低。所以只要把玉米的蛋白从8%提高到15%,就等于多出了6.7亿亩大豆,那大豆进口的问题基本上就解决了。我们中心巫永睿团队就从野生玉米里面找到了两个高蛋白的基因,导入主流品种之后蛋白含量升到了13%,产量一点没降。目前实验室里已经达到了15%的目标,这意味着我们有望用自己种的高蛋白玉米来替代进口的豆粕。

饭碗端在自己手里,饲料也要端在自己手里,因此我们的日常生活一点也离不开植物科学。
三个故事讲完了,但远没有结束。你发现没有,从黄道婆的纺车到巫永睿的高蛋白玉米,700多年来农业科技一直在做的同一件事情——让土地产出更多、更好的东西,让更多的人吃饱、吃好。
这片土地曾经走出过黄道婆和徐光启,今天我们依然在这里用显微镜、用基因编辑和人工智能继续他们的事业。我们和上海市共建了辰山科学研究中心,共同打造张江种谷,聚焦生物育种创新。农业科技和这座城市从未像今天这样紧密相连。
更远的未来,我们正在研究气候智能型作物,让庄稼自己能够适应气候的变化。我们科学家创制了辅酶Q10的水稻、富铁大米,未来吃饭就能补充营养。我们在探索植物营养的秘密,让农作物少用化肥,更环保。

未来的城市也许更大、更密,而农业科技要做的就是在越来越严峻的环境里让土地养活越来越多的人。这是一个几百年前黄道婆和徐光启就开始回答的问题,今天我们用全新的方式继续回答。
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