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专题：2024年CC讲坛欧洲杯体育

　　由北京君和改进公益基金会、中国科学院大学学友会协调主理，主题为“和而不同，想想无界”的CC讲坛第63期演讲2024年12月14日在中国科学院大学（北京玉泉路校区）会堂举行。来自中国农业大学评释注解于菲菲出席，并以《解锁角落地盘后劲的钥匙——高粱的多维价值》为题发饰演讲。

　　以下为演讲实录：

　　我是于菲菲，来自中国农业大学。我今天和全球共享的这个故事是《解锁角落地盘后劲的钥匙——高粱的多维价值》。

　　全球还牢记今天午饭吃了什么吗？咱们开国以来从啃玉米窝头到白面馒头，再到今天咱们饭桌上越来越丰盛的饭菜。标志着咱们的国度在发展，咱们的社会在发展，咱们的农业在发展。

　　说到吃，全球知说念咱们国度一年奢侈若干食粮吗？刚才刘志勇安分聊到咱们换算为吨的话，咱们是奢侈快要7.8亿吨食粮。全球算一下咱们大致有14亿东说念主口，也即是说咱们每个东说念主每年奢侈0.5吨食粮，也即是1000斤，换算到每一天咱们每天都要奢侈三斤食粮。全球午餐的时辰是不是吃了一斤的馒头或者是一斤的米饭？对，有的一又友说是不省略，除非你是大胃王。咱们真的需要这样多食粮吗？咱们这样多的食粮都去那儿了呢？全球看一下咱们国度目下的通盘食品的消费结构。其实咱们从30年来奢侈的谷物应该是40年了，81年到目下，奢侈的谷物是减少了30%多，而咱们奢侈的肉蛋奶加多了300%~400%。也即是说咱们每天吃的馒头吃的米饭在减少，但是咱们每天要吃的肉，咱们奢侈的畜禽类在增多，全球心里可能就有谜底了。其实咱们的食粮50%也就一半以上都用去饲喂牲口了，包括猪、羊等。也即是说咱们凯旋奢侈的食粮凯旋吃的食粮大致是33%，也即是说咱们国度目下东说念主畜争粮的矛盾利害常隆起的。

　　咱们除了在耕地上要食粮，咱们还能怎么办？全球有莫得认为咱们这几年吃的牛牛羊肉增多了？对，因为这牛羊它不仅吃部分的籽粒，它还能吃什么？对，有一又友说是草。对，牛羊它是反刍动物，它不错诈欺这些草，诈欺植物的茎杆把它调动成牛肉，羊肉供到咱们的餐桌上。但是全球看一下咱们的草原，这是我的共事在内蒙拍的这张像片。若是有一又友去内蒙旅游，然后自驾去的话，从北京一齐向北，经过一齐上的草原，不错看到草原上有一个可防护的话，不错看到一丛丛的这种相配显着的比拟魁伟极少的草，这种草叫芨芨草，即是草原退化的这种标记。咱们由于过度放牧，咱们国度70%的草原都面对着这种退化的问题。咱们把19亿亩耕地，天然咱们的耕地红线是18亿亩，然后加上这40亿亩的草原，还不可高慢咱们对肉蛋奶的需求。咱们还能用什么？咱们还能作念什么呢？

　　全球看这样一派地盘，这是雪吗？对，这不是雪。这是盐碱就盐碱地上析出来的盐碱。咱们有若干这样的地盘？咱们国度是有15亿亩这样的地盘，其中5亿亩是具有诱导诈欺潜能的。全球想想咱们有19亿亩的耕地，若是咱们再把这5亿亩的盐碱地给诈欺起来，对咱们的农业是一个多大的增长点。全球是不是又不错多吃点牛羊肉了？

　　咱们要去诈欺这些盐碱地，咱们怎么去用呢？其实有两个递次，一个即是以地适种。第二个即是以种适地。咱们平凡来说，一个即是改地，一个即是改种。我当作一个权衡植物学的东说念主来说，我能作念的即是去改种。咱们要去改种，也即是咱们就要去培育这些耐盐碱的作物。咱们就要了解植物它是怎么去耐盐碱的，咱们要知说念植物怎么去耐盐碱，是不是要了解一下泥土盐碱土是怎么回事？咱们看一下咱们国度的盐碱地，其实40%是盐地，60%是碱地。这个盐地它的富含的即是顾名想义它是中性盐，它包含氯化钠和硫酸钠。氯化钠全球应该都是比拟熟悉的，即是咱们平时食用盐的主要的要素。而碱地顾名想义也即是它含有碱性盐，它含有的是碳酸钠、碳酸氢钠。若是有一又友平时心爱作念饭会用到家里小苏打打，是以咱们碱地也叫苏打盐碱地。也即是若是咱们去培育这种耐盐碱的作物，咱们需要让它既耐盐又耐碱。咱们就看一下植物是怎么去耐盐，怎么去耐碱的。咱们领先看通过文件搜索，咱们就发现存6万多篇的著作在权衡植物是如何耐盐的，也即是说咱们对植物如何耐盐，其实是权衡的比拟久了的。而看一下对于植物耐碱的著作只消2000多篇，评释咱们对耐碱其实是融会利害常不及的，这可能亦然因为咱们夙昔也忽略了，咱们认为盐碱地里即是盐，是以全球都去权衡盐，咱们也权衡出来了相配经典的一些表面。而碱咱们目下莫得一个相配说得出来的，或者是说公众科学家招供的表面，是以这一块险些即是一个0。

　　咱们看一下植物在盐地上在和碱地上滋长的时辰有什么区别？全球看一下这个图片，咱们知说念植物若是受到一种威迫的话，无论是干旱如故在这种高的盐的底下滋长的时辰，它会冉冉的变黄，然后再冉冉的萎蔫。但若是咱们把它放到碱土里边，咱们险些是看不到变黄的经由，凯旋叶片即是一种烧焦的征象，咱们在专科上就叫作念烧苗，是以碱对植物的这种挫伤要远开阔于盐的这种损害。咱们和约略的知说念，咱们碱惩处省略产生一些活性氧，省略影响植物的对养分的元素的招揽，但是这都是一些比拟浅薄的剖释。

　　咱们一方面是咱们只消现成的表面，我不错随沿着现成的表面去权衡植物如何耐盐，另一方面咱们是莫得任何的这种表面凭证去权衡耐碱的，但是咱们如故要去作念这种0~1的这种松弛，咱们要去权衡植物如何耐碱这个烦懑。我其实博士时间是作念拟南芥的，拟南芥其实全球看它的高度目下其实是30~40厘米的这样一种小草，它是在欧洲大欧洲发现的一种小草。上个世即是近一个世纪以来，全球也曾把它权衡成为一种相配熟识的这种模式植物，也即是说它的权衡技艺，它的权衡递次也曾相配熟识。我博士时间就围绕它作念了许多的恶果。我插足责任之后我就在想考，因为我冉冉的顽强到国度对农业的醉心，我就在纠结，我是沿着一个我方熟悉的想法去作念，拟南芥如故转向去作念作物，因为一方面我要去权衡你来建，我就很快会出恶果，我不错很快的去晋晋升我的职称。另一方面若是说我去作念高粱，技艺利害常不熟识的，我有可能作念许多年，很空泛去跑到大田庐，但是莫得恶果。我正纠结的时辰，因为我是博士毕业，留到了我博导的实验室插足了责任。有一天我的博士导师谢旗权衡员就把我叫到办公室里，就说他很委婉，他说，“你能抽出一部分元气心灵来往作念高粱吗？”因为高粱其时实验室的通盘技艺体系还不熟识，我心里一想我正纠结这事，然后我的安分亦然在相配的火眼金睛，我想他既然问我了，我这条路确定是对的，我说：“我快乐！”我就运转了高粱的权衡。

　　高粱是什么？咱们怎么去权衡？其实高粱它是发祥于非洲萨赫勒地区，撒哈拉大沙漠全球知说念吗？确建都知说念。是以它发祥于这样的场所，它也被称为骆驼植物，是以它利害常耐旱的。当由于这种沙漠里边的水分是一直在往外挥发，地下的盐分也冉冉的结合到地盘名义，是以其实这个场所也利害常的耐盐碱性也利害常强的，是以高粱它就出身在这种耐盐碱的场所，咱们开打趣说它打娘胎里它即是耐盐碱的。

　　咱们看一下高粱和咱们平时吃的主粮作物——小麦、水稻去比拟一下，无论是耐盐方面如故耐碱如故耐pH方面，它都是有相配相配好的耐力性。咱们来看一下这个图上，不错看到这个地盘上都是白茫茫的盐碱。看咱们的高粱如故长得相配的好，况且由于高粱它在非洲它是高非洲地区的主粮，是以因为非洲这个场所它的环境利害常恶劣的，是以它保留了一些相配丰富的这种遗传变异。也就像刚才刘志勇安分讲的一些在这种相配复杂的环境下，它的好多的基因它都不错保留住来，而咱们的主粮作物在长久的驯化经由当中，其实同质化利害常严重的，是以这对于咱们来咱们权衡亦然一个相配好的利好。那高粱它这样耐盐碱，咱们要去用它权衡它有莫得什么经济价值，咱们去权衡一个东西，咱们但愿终末能用能对咱们的东说念主民是成心益的，省略咱们果真的孝顺于经济咱们的发展。其实高粱全球知说念，它其实是咱们国度是有这种悠久的白酒文化，其实咱们目下许多高粱的籽地都去用来往酿酒，因为这个高粱它是酿酒当中必备的一个原料。咱们在权衡经由当中，咱们就发现了一各种籽粒高粱的变种，叫甜高粱。这种高粱茎杆里含有丰富的糖，可能年长的一又友们小的时辰应该也都吃过这种甜杆，即是这种甜高粱。甜高粱也不错跟玉米不异去作念青贮，然后去喂养牛羊，因为它茎杆里的糖分不错为牛羊提供许多的这种能量。全球看一下，我是1米67的个子，高粱大致是有三米多高，但是莫得它还不错不时往上长。是以它止境高，它的生物量很高，况且它还不错跟草不异去屡次刈割，像刚才说割韭菜是一茬一茬割，有的咱们甜高粱在海南亦然五六茬都不错的。然后全球看一下边远是咱们莫得割过的，然后近处是咱们刈割一个月之后，它很快就能长到一米多，是以高粱被认为是世界上生物量最高的作物。

　　那高粱还有什么平允呢？全球知说念咱们一直在说咱们国度的双碳野心在外洋上各方面，然后都在说双碳野心，全球知说念咱们国度17%的温室气体是来自于畜牧业吗？包括牛羊的粪便，包括牛羊它凯旋呼出的排放出来的这种温室气体，还有咱们饲料坐褥经由当中产生的。况且孝顺的最大的即是奶牛，65%，每头奶牛一天能产生200~400升的甲烷，而高粱当中含有一种相配神奇的物资叫单宁。全球有莫得吃过柿子就还莫得太熟识的时辰，一口咬下去就涩涩的。若是小一又友或者是比拟小的一又友莫得吃过柿子，你有莫得吃过葡萄？葡萄籽不提神一咬亦然涩涩的嗅觉，那即是单宁在起作用。而高粱中它就含有这样的物资，这种物资省略促进牛羊的胃肠蠕动，减少牛羊的饱读胀病，从而减少47%的甲烷的排放，是以甜高粱对咱们的环境也利害常友好的，咱们要用什么样的材料去找？

　　其实高粱从野生高粱驯化到咱们目下的栽培高粱，它在这经由当中产生了各式各类的材料，盈篇满籍的材料。况且咱们知说念高粱中有3万多个基因，若是换算成核核苷酸的话，有7.3亿个核苷酸，咱们怎么样用这些材料从3万多个基因当中，从7亿多个核苷酸中寻找这种耐盐碱的密码。

　　咱们领先要作念的是咱们要去对咱们这些材料进行一个耐盐碱的评价，我其时就凯旋和我的中枢安分说，咱们凯旋把材料去种到盐碱地上，咱们一看不就知说念了，我的博士导师说你知说念作念实验只可有一个变量吗？若是咱们把这些材料种到盐碱地上，你知说念盐碱地利害常不均匀的吗？坑坑洼洼的就会导致他眼睑在不同的场所结合的进程是不不异的。

　　你这样的话你的实验就有两个变量。一个即是不同进程的盐碱，一个即是你不同的材料，你得出来的闭幕到底是由这两个变量哪一个决定的呢？我忽然想起来，我导师从我入学的时辰就一直在强调，作念实验必须要有一个变量，经过讨久了的运筹帷幄之后，咱们决定回到这个实验室里，这亦然咱们相配擅长的。但是回到实验室里，咱们怎么从实验室里去模拟大田庐的这种环境或这种泥土？咱们领先去分析了一下盐碱土里边的要素。咱们刚才说盐碱土内部含有碳酸氢钠和碳酸钠。咱们于是用碳酸钠去向理，用碳酸氢钠惩处，但是咱们每次的闭幕都不一致，相配恼东说念主，几百份材料每次上都不一致。咱们其后又想，咱们其实作念实验的时辰有一种叫缓冲液，像PBS。它由磷酸二氢钠和磷酸氢二钠构成的，盐碱土里的碳酸氢钠和碳酸钠是不是也不错构成这种一种庄重的环境？然后咱们就去尝试了，咱们配了一个5：1的这样一个碳酸钠碳酸氢钠的一这种惩处要求，咱们谜底是咱们找到了这种庄重的要求。咱们把材料上上以后就不错看到有许多这种耐盐碱的，也有许多这种枯萎也曾很快就牺牲的材料。咱们完成了通盘的300多份材料的表型的评价，咱们这些材料从寰宇各地收罗起来，然后咱们又去摸索这些要求去得到了这些表型跟它的遗传信息去进行了一个全基因组的相关。咱们终于挖掘到了主项耐盐碱的基因AT1，叫Alkali Tolerance 1。它是一个什么样的基因？

　　它其实编码G卵白γ亚基，G卵白γ亚基是什么？我十几年前这个去超市的话，我买的米基本上都是圆粒的，目下再去超市看一下，有许多这种长粒米，况且全球都认为这种长粒米即是不雅感止境好，况且晶莹彻亮的，然后滋味也止境好。其实这个基因在水稻当中的同源基因即是GS3，也即是放胆咱们平时吃的圆粒米到长粒米飘扬的一个基因，咱们知说念的基因是什么？然后咱们这个基因是从大数据里边挖掘出来的，它是不是真的有用，咱们一直在强调大数据，但是咱们大数据出来的东西到底可不可靠，咱们如故需要用实验去考据。咱们用了不同的遗传学实验，咱们用了这种近等基因系的这种材料，它们的区别即是一个材料里有这种全程的AT1，一个材料里是有这种突变的，咱们定名为这种小at1。咱们一看到大AT1是耐盐碱的，小at1不耐盐碱咱们相配得意。我AT1然后匡助植物去耐盐碱了。然则咱们接下来的遗传学实验，咱们通过基因裁剪的递次，用当代的这种基因裁剪的递次去敲除之后也即是变成了大AT1的这种突变，发现它止境耐盐碱，就跟咱们的小at1是皆备相背的，况且比大AT1更为耐盐碱长势更好。咱们遗传学实验是这两个实验是相互矛盾的吗？目下咱们的学生其实也作念了三年多的实验了，周期利害常长的，学生亦然来跟我说，“于安分怎么办？”然后咱们用哪个数据，咱们信哪一个？学生的压力也相配大，我说，“咱们坐下来然后一齐分析一下。”咱们一分析就发现固然小at1它亦然一个突变的时势，但是它保留了一段卵白，它还能编码一段卵白，况且卵白愈加庄重。也即是说若是AT1是一个杀手的话，小at1即是一个大大的杀手。最终咱们通过进一步的通过基因裁剪的递次，把大AT1敲成东说念主为的敲这种小at1，发现小at1真的是不大严谨的，也即是说咱们的估计是对的。大AT1其实它是植物耐盐碱的一个杀手，咱们只消杀掉这个杀手，咱们才能赢得这种耐盐碱的作物。咱们终于翻开了这个主效耐盐碱AT1的这个“藏粮密码”。它的机理是这样的，即是咱们的植物在耐盐在盐碱要求下，细胞内会积蓄活性氧。全球知说念活性氧对于咱们东说念主类的皮肤会变成软弱，植物也不异，细胞内的活性氧大多积蓄过量的话，它就会变成一些挫伤，细胞就会牺牲，阐扬到植物上植物就会牺牲。而若是咱们把细胞内的杀手 AT1通过基因裁剪的方式剪切掉之后，咱们把杀手杀掉了，细胞内的积蓄的活性氧就不错灵验的排出细胞细胞外，咱们的植物即是耐盐碱，咱们的产量就得到了普及。

　　咱们这项责任完成之后，其实投稿经由也比拟障碍，但最终咱们如故被全球最泰斗的杂志罗致了。咱们的恶果被外洋上招供了，咱们利害常得意和慷慨的。对于培养权衡生，我心里的石头亦然落下来了，固然心里的石头落下来了，但是咱们的表面还需要落到地面上，是以咱们又回到了田间，这是您在宁夏平罗盐碱地，咱们在培植之前，全球看咱们培植之后。咱们莫得改造过的材料，飞快地就出现了前边说的这种烧苗的表型，而咱们改造之后的材料绿油油的。而咱们终末测产量或是通盘生物量辞别提高了20%和30%，也即是说咱们这个基因咱们这个表面是有用的。

　　咱们前边说水稻里边也有这样一个同源基因，咱们就想咱们的表面是不是不错蔓延到这些主粮作物当中。咱们就去和白城大安碱地实验站，这是咱们国度第一个碱地实验站，以及华中农业大学去诱导去作念了这样一个田间实验。咱们不错看出咱们改造过的水稻在田间都不错看出它的穗子千里甸甸的，要比咱们没改造过的穗子压下去的就利害常的显着。咱们通过测产发现也能提高产量，在盐碱地上提高产量约20%，是以它在水稻当中亦然有用的。我的博士导师谢安分他在有一次就在这个作念实验，在咱们进行经由当中就和李家洋院士说了咱们恶果，李院士就说咱们有一个水稻品种，但是咱们还不知说念它是耐盐碱的，咱们是不是不错去试一下，咱们就把中科发5号放到了大安盐碱站上，发现中科发5号真的是具有相配好的耐盐碱性。咱们 AT1的有关表面股东了中科发5号在东北盐碱地的大面积培植。2023年中科发5号成为了寰宇现实面积前十大品种之一，咱们作念的表面省略果真的股东产业的发展。对于咱们科学家来说，这是咱们最但愿看到的，亦然最令咱们容许的。小麦亦然一个相配蹙迫的主粮作物，咱们也把它放到了小麦上边。咱们看一下咱们从昌平拖细致的普通的土，咱们无论改造和不改造的材料长的是不异的，它都不错普通的吐花结籽。而咱们从白城拖细致的盐碱土，咱们把它种上以后不错看出咱们没改造过的材料很快就长不起来了，而咱们的改造过之后的材料就不错很好的耐盐碱，咱们就不错收到小麦的种子，是以它在小麦当中亦然阐扬功能的，咱们同的表面也适用于小麦的耐盐碱矫正。

　　咱们这些责任赢得了国度的中国科学十猛进展，咱们荣誉是国度赐与咱们的荣誉，同期也鞭策咱们雕琢前行，也饱读舞咱们鞭策咱们不时向大天然寻找耐盐碱的谜底，将咱们的表面和咱们的坐褥现实结合起来。咱们每个科学家其实都有一个想象，而我的想象就培植在咱们的盐碱地上，培植在咱们的角落地盘上。我的想象是但愿有一天全球在座的一又友们能吃上咱们盐碱地上培植的高粱，饲喂出来的牛羊肉，省略吃上咱们盐碱地上种的高粱，出来的优质含有优质纤维的高粱米，谢谢全球。咱们把盐碱地充分诈欺起来，也即是保护了咱们的耕地，也即是保护了咱们的草原，也就端稳了咱们国度的饭碗。谢谢全球。

　　新浪声明：总共会议实录均为现场速记整理，未经演讲者审阅，新浪网登载此文出于传递更多信息之目的，并不料味着赞同其不雅点或阐述其描摹。

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