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顧文杰：轉(zhuǎn)換有害物質(zhì)，小菌種激發(fā)土壤改良大能量
微生物是重要的蛋白來源，發(fā)展農(nóng)業(yè)微生物是保障國家糧食安全的重大需求。今年，《廣東省鄉(xiāng)村產(chǎn)業(yè)發(fā)展規(guī)劃 （2021-2025年）》印發(fā)，提出要強(qiáng)化綜合利用加工，推動(dòng)農(nóng)產(chǎn)品副產(chǎn)物循環(huán)利用，促進(jìn)農(nóng)產(chǎn)品副產(chǎn)物綜合利用轉(zhuǎn)化成微生物菌等工業(yè)制品。
農(nóng)業(yè)微生物種類多樣，應(yīng)用范圍廣泛，涵蓋環(huán)境治理、農(nóng)藥肥料、食品制作等多個(gè)方面。如何才能發(fā)展好農(nóng)業(yè)微生物產(chǎn)業(yè)、國內(nèi)外形勢(shì)如何、該產(chǎn)業(yè)蘊(yùn)含哪些機(jī)遇？為此，南方農(nóng)村報(bào)采訪了農(nóng)業(yè)微生物領(lǐng)域的多位學(xué)術(shù)大咖，請(qǐng)他們把脈產(chǎn)業(yè)，分析趨勢(shì)。
本期對(duì)話的是：廣東省農(nóng)業(yè)科學(xué)院農(nóng)業(yè)資源與環(huán)境研究所所長(zhǎng)顧文杰。
廣東省農(nóng)業(yè)科學(xué)院農(nóng)業(yè)資源與環(huán)境研究所所長(zhǎng)顧文杰。
南方農(nóng)村報(bào)：農(nóng)業(yè)微生物產(chǎn)業(yè)發(fā)展有哪些機(jī)遇？
顧文杰：我國農(nóng)業(yè)正向精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)和綠色農(nóng)業(yè)發(fā)展，目前農(nóng)業(yè)微生物在肥料、飼料、動(dòng)植物病害防控、食品加工、環(huán)境修復(fù)等多方面都已實(shí)現(xiàn)了產(chǎn)業(yè)化。飼料和食品加工中已經(jīng)很多菌種由實(shí)驗(yàn)室走到了生產(chǎn)中，這些行業(yè)由于生產(chǎn)條件相對(duì)可控，微生物的應(yīng)用已經(jīng)比較成熟。而在肥料、農(nóng)藥和環(huán)境修復(fù)中受到外界因素影響較多，往往其應(yīng)用效果不如實(shí)驗(yàn)室理想，還有很大發(fā)展空間，國家對(duì)農(nóng)業(yè)綠色發(fā)展的要求會(huì)使微生物發(fā)揮更大的作用。
現(xiàn)在全球?qū)ξ⑸锂a(chǎn)業(yè)都非常重視，集中了大量的資金、人才在這個(gè)領(lǐng)域，廣東省近年來也不斷加大對(duì)微生物產(chǎn)業(yè)的支持力度，這對(duì)微生物產(chǎn)業(yè)的發(fā)展來說是一個(gè)非常好的機(jī)遇。我國農(nóng)業(yè)微生物領(lǐng)域發(fā)展還并不是十分成熟，尤其是在土壤改良、作物生產(chǎn)和環(huán)境修復(fù)等領(lǐng)域還需加強(qiáng)支持力度，需要充分發(fā)揮微生物作用解決農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中的問題。我相信，除相對(duì)成熟的飼料和食品加工等領(lǐng)域?qū)ξ⑸锏男枨笠酝猓柿?、農(nóng)藥、環(huán)境治理方面微生物也會(huì)大放異彩。
南方農(nóng)村報(bào)：廣東做強(qiáng)農(nóng)業(yè)微生物產(chǎn)業(yè)有哪些優(yōu)勢(shì)、劣勢(shì)，有哪些建議？
顧文杰：廣東省地處熱帶、亞熱帶濕潤(rùn)氣候區(qū)，光、溫、水資源充足，適宜微生物的生長(zhǎng)和繁殖，微生物菌種資源十分豐富，有利于我們收集、開發(fā)更多功能性微生物。
但同時(shí)廣東的氣候條件在微生物發(fā)酵過程中很容易造成污染，給微生物產(chǎn)業(yè)化帶來一些困難?，F(xiàn)在廣東的科研院所和高校已經(jīng)有很多好的菌種資源，如果廣東想做強(qiáng)做大微生物產(chǎn)業(yè)，要注重產(chǎn)學(xué)研合作，把沉睡在菌種庫中的資源喚醒。同時(shí)，微生物是除了動(dòng)物和植物以外重要的種質(zhì)資源，政府部門也應(yīng)加大對(duì)微生物產(chǎn)業(yè)的關(guān)注和支持。
南方農(nóng)村報(bào)：國際上如何布局農(nóng)業(yè)微生物產(chǎn)業(yè)？
顧文杰：據(jù)美國知名市場(chǎng)研究機(jī)構(gòu)Research and Markets的報(bào)告顯示，2018年，農(nóng)業(yè)微生物的市場(chǎng)價(jià)值為34.5億美元，預(yù)計(jì)在2019-2024年間，這一市場(chǎng)的復(fù)合年均增長(zhǎng)率將達(dá)到18.6%。其中，北美市場(chǎng)所占份額最多，約為36.7%。多年來，北美地區(qū)精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)的發(fā)展，以及對(duì)高產(chǎn)優(yōu)質(zhì)農(nóng)作物、土地生產(chǎn)力、土壤健康的需求推動(dòng)了農(nóng)業(yè)微生物產(chǎn)品的市場(chǎng)增長(zhǎng)。
近年來，微生物研究的技術(shù)發(fā)展迅速，從過去的分離、培養(yǎng)到現(xiàn)在的微生物組學(xué)技術(shù)，使我們對(duì)微生物的認(rèn)識(shí)越來越多，全世界也都越來越重視微生物的收集、共享、開發(fā)、利用。歐洲早在1994年就已制定了CABR計(jì)劃(Common Access to Biotechnoloical Resources Information)，致力于歐盟國家間的生物資源和技術(shù)的交流與合作。2010年，“地球微生物組計(jì)劃”(Earth Microbiome Project)開始啟動(dòng)。2016年，美國宣布啟動(dòng)“國家微生物組計(jì)劃”，著重強(qiáng)調(diào)開展微生物組在健康、農(nóng)業(yè)、環(huán)境、生態(tài)等方面的應(yīng)用潛力研究。2017年 “中國科學(xué)院微生物組計(jì)劃”啟動(dòng)。微生物組研究和對(duì)微生物資源的保護(hù)，已成為各國科學(xué)家及政府關(guān)注的焦點(diǎn)，是世界各國科技發(fā)展的戰(zhàn)略必爭(zhēng)之地。
廣東省農(nóng)業(yè)科學(xué)院農(nóng)業(yè)資源與環(huán)境研究所所長(zhǎng)顧文杰。
南方農(nóng)村報(bào)：未來您在農(nóng)業(yè)微生物的研究與應(yīng)用方面有哪些規(guī)劃？
顧文杰：微生物是種類最豐富，分布最廣泛的生物系統(tǒng)，但是大多數(shù)微生物我們用難以用肉眼發(fā)現(xiàn)，很容易被忽略。比如我們吃的面包、用的醬油、喝的酸奶，農(nóng)業(yè)微生物都在其中發(fā)揮了重要作用。
近年來，糧食生產(chǎn)安全和耕地質(zhì)量提升對(duì)我國農(nóng)業(yè)發(fā)展提出了更高的科技需求，微生物組是影響耕地質(zhì)量、作物生長(zhǎng)、產(chǎn)量和品質(zhì)的重要因素，也是目前生命科學(xué)研究的前沿。
未來，我們將進(jìn)一步開展微生物組學(xué)技術(shù)方面在農(nóng)業(yè)領(lǐng)域的研究，尤其是農(nóng)業(yè)廢棄物資源循環(huán)利用和土壤-微生物-植物互作方面，希望可以在環(huán)境保護(hù)、耕地質(zhì)量提升和糧食安全等方面，充分發(fā)揮農(nóng)業(yè)微生物強(qiáng)大的力量。
南方農(nóng)村報(bào)：農(nóng)業(yè)微生物在農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)鏈中發(fā)揮了哪些作用？
顧文杰：狹義上說，我認(rèn)為農(nóng)業(yè)微生物產(chǎn)業(yè)是應(yīng)用于農(nóng)業(yè)的微生物菌株的收集、開發(fā)和生產(chǎn)。其產(chǎn)業(yè)鏈條就是由一株菌到一個(gè)產(chǎn)品。而廣義地講，農(nóng)業(yè)微生物產(chǎn)業(yè)是一個(gè)非常龐大的產(chǎn)業(yè)，貫穿于農(nóng)業(yè)環(huán)境、農(nóng)業(yè)生態(tài)、農(nóng)作物生產(chǎn)、畜禽水產(chǎn)養(yǎng)殖以及相應(yīng)產(chǎn)品的深加工等整個(gè)農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)鏈。
農(nóng)業(yè)綠色發(fā)展為我國農(nóng)業(yè)發(fā)展提出了更高的要求。微生物在農(nóng)業(yè)全產(chǎn)業(yè)鏈中發(fā)揮著重要作用。以種植業(yè)來說，微生物可以改良土壤，防治病蟲害，提高作物的產(chǎn)量和品質(zhì)，保障農(nóng)產(chǎn)品安全，打造優(yōu)質(zhì)品牌；在產(chǎn)業(yè)鏈中游，微生物可以在加工環(huán)節(jié)提高其產(chǎn)品的附加值。而要充分發(fā)揮微生物在農(nóng)業(yè)中的作用，首先要做好微生物種質(zhì)資源的收集和保護(hù)，通過高通量篩選、組學(xué)技術(shù)和和合成生物學(xué)等加快微生物的開發(fā)和應(yīng)用。同時(shí)也讓農(nóng)業(yè)生產(chǎn)者認(rèn)識(shí)到微生物對(duì)其產(chǎn)業(yè)發(fā)展的重要性。
專家簡(jiǎn)介：
顧文杰：博士，研究員，碩士生導(dǎo)師，美國康奈爾大學(xué)訪問學(xué)者，廣東省農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)技術(shù)體系農(nóng)業(yè)資源與環(huán)境創(chuàng)新團(tuán)隊(duì)綠色農(nóng)業(yè)發(fā)展專題專家，國家農(nóng)用微生物數(shù)據(jù)中心審批專家，廣州市珠江科技新星。主要從事微生物與廢棄物資源利用。
