佛山科学技术学院校训-明德博学,自强有为
首页 |   | 正文

引入优才跨学科融合 攻坚粮食安全“卡脖子”难题——记佛山科学技术学院植物膜生物学与环境创新团队

发布时间:2020-11-21

粮食安全是国家安全的重要基础。“洪范八政,食为政首”。粮食关乎国家命运,自古以来,粮食就被看作“政之本务”。

习近平总书记近期对制止餐饮浪费行为作出重要指示。他指出,餐饮浪费现象,触目惊心、令人痛心!“谁知盘中餐,粒粒皆辛苦。”尽管我国粮食生产连年丰收,对粮食安全还是始终要有危机意识,今年全球新冠肺炎疫情所带来的影响更是给我们敲响了警钟。

保障粮食安全,一方面需厉行节约杜绝浪费,另一方面需通过科技创新改良适宜耕种的土壤、或提高农作物的单位产量。

在广东佛山有这样一个团队,他们的工作立足现代农业和乡村振兴主战场,解决当下面临的土壤重金属污染、酸性土壤铝毒、盐碱土/海水种植作物盐害等农业发展瓶颈问题,在更大范围、更大面积地实现作物高产优质、服务美丽乡村建设。这个团队就是佛山科学技术学院植物膜生物学与环境创新团队。

        近二十年来,团队一直专注于植物膜生物学与环境逆境胁迫研究,特别是学校进入高水平理工科大学建设以来,团队科研人员聚焦一流、奋力争先、勇当高水平理工科大学建设攻坚克难的“先锋队”,团队成功获批广东省教育厅植物膜生物学与环境创新团队,实现佛科院建校六十多年来在国家级人才、国家级重点项目和省部级平台三个方面的重要突破,并使植物膜生物学与环境研究水平在很短时间内跨入了世界先进行列。

多学科交叉融合实现颠覆性创新和突破

植物所有的生命活动离不开生物膜。“南粤优秀教师”及广东省珠江学者设岗学科带头人喻敏教授解释,如果把动植物的细胞比作房子,而生物膜就是安插了成千上万个蛋白质“守门员”的智能门控系统。

生物膜既可以选择性地摄取所需的营养物质,排出有毒物质;还可以通过感受蛋白感知环境信号并作出适应性响应。因此,生物膜是决定植物环境适应、生长发育和生产性能(产量)的关键“门户”。

而植物膜生物学与环境研究就是解决全球气候变化及环境污染的情况下,推进保障粮食安全过程中面临的“卡脖子”问题,即如何提高作物产量和环境适应性,在超过50%国土面积的不利环境如干旱、盐碱、酸化、重金属污染土壤生产更多优质粮食。如喻敏教授带领团队成员参与农业农村部国家重点研发计划“化学肥料和农药减施增效综合技术研发”,通过应用新技术新方法,在保证产量的基础上降低化肥施用量,更好地保护绿水青山。

由于植物膜生物学与环境是新兴学科,我国研究基础较为薄弱且缺乏省级或国家级研究平台,迫切需要与全球顶尖科学家一起,通过多学科交叉融合带来膜生物学领域的颠覆性创新和突破,并为有效解决农业生产需求提高、资源短缺、环境恶化的结构性矛盾提供重要基础理论和技术支撑。

在广东省高水平理工大学建设的大背景下,喻敏教授通过引进全球顶尖植物膜生物学科学家及国内外优秀学术骨干,建立了资源环境科学、生物学、农学、数学及信息科学等多学科交叉融合、电生理特色鲜明、具有一定国际影响力的植物膜生物学与环境学科创新团队。

作为华南地区首个“植物膜生物学与环境国际化创新团队”,也是学校唯一一个广东省科技厅国际科技合作领域——膜生物学与环境国际科技合作基地,团队立足广东省现代农业和乡村振新主战场,旨在解决我国特别是广东省面临的土壤重金属污染、酸性土壤铝毒、盐碱土/海水种植作物盐害等农业发展瓶颈问题,更大范围更大面积服务美丽乡村建设,实现作物高产优质。

 

引进植物膜生物学领域学术“大家”加盟

种好梧桐树,引得凤凰来。

在高水平理工科大学建设背景下,团队以环境科学与工程/数学等省重点学科为基础,依托广东省膜生物学与环境国际科技合作基地等多个省级平台,引进并建立了由4名全球植物膜生物学领域学术大师和11名国内外学术骨干。经过5年的合作建设,团队已经初步实现了人才高水平、合作实质性、未来可持续的建设目标,走出了一条“人才——项目——团队”为特色的合作共赢道路。目前团队已培养国家级人才1名,珠江学者讲座教授1名。

       团队共有人员36名,固定在职研究人员19人。其中教授15名,博士30人次。拥有一批高层次人才,包括院士3人,国家级人才1名,重点研发计划首席3名,珠江学者讲座教授1名,其中在职人员65.4%为中青年优秀博士。拉尔斯是我校特聘教授,专注于“植物智能”数学模型的构建,拉尔斯教授的引进,将植物膜生物学与数学学科相结合,与郝志峰教授合作完成的“一种将复杂性状的突现特征与蛋白质表达联系起来的量化方法(A quantitative approach relating emergent features of complex traits
to protein expression)”成果已经在线发表于“生物物理与分子生物学进展”(“Progress
in Biophysics and Molecular Biology”,影响因子5.009)杂志。

教学与科研并重实现人才培养“双引擎”

团队在土壤重金属污染修复、盐碱和次生盐渍化土壤改良利用、酸性土壤可持续利用及环境资源高效利用等方面拥有较为丰富的研究成果。团队自组建以来,已获批国家级人才项目1项,国家自然科学基金国际合作重点项目1项,实现国家级人才和国家重点项目双突破,并累计获批国家自然科学基金14项,国家重点研发计划子课题4项,累积获批纵向科研经费超千万元。在NatureTrends in Plant ScienceNew PhytologistPlant PhysiologyJournal of Experimental Botany等重要专业期刊发表SCI论文100多篇。

通过科研反哺教学,能够更好地培养创新人才。团队一方面鼓励外国专家走进课堂,参与本科生和研究生教学,更好地培养高素质创新型人才。另一方面通过邀请国内外知名专家,以学术论坛或举办国内和国际学术会议的形式,为学生提供与世界知名科学家近距离交流的机会,更好地了解科学前沿、拓展学生视野。

2019年48日至10日,由佛山科学技术学院、中国土壤学会、中国植物营养与肥料学会植物营养生物学专业委员会主办的首届植物膜转运蛋白生物学论坛在佛山举办。会上,广东省膜生物学与环境国际科技合作基地以及佛山科学技术学院国际膜生物学与环境研究中心正式揭牌。来自世界各地的13位外国专家以及数十名国内知名专家出席了本次会议。团队同时也积极为学生创造海外学习的机会,鼓励学生积极参与国际学术交流。团队与国外多所大学在本科生交换培养、研究生联合培养等方面签订了合作协议。

 

让技术在佛山转化引领佛山产业

细胞膜的作用不仅体现在宏观层面,包括环境治理、土壤修复等方面;也可以体现在微观层面,包括药物进入人体的吸收等应用。佛山科学技术学院校长郝志峰教授认为,“其实国内不少大学都在研究膜的应用,但我们更多是看到了佛山的产业消化能力,膜技术领域已形成了大量可产业化的技术,我们希望围绕膜技术形成产业,希望技术能在佛山转化,引领佛山产业。”

作为佛山本土唯一的公办全日制本科大学,佛科院深植佛山产业,谋求产学研融合是佛科院开展合作的重要基础。

中心协助佛山本地企业植宝化工有限公司实现产品的升级,取得肥料正式登记一项(农肥[1994]准字0009号)和申请专利一项(ZL201710186904.1),其中“植宝素”有机水溶肥料产品在2018年被认定为高新技术产品(粤高企协 [2018]19号),并且公司已成为佛山市细分行业龙头企业、广东省高新技术企业(2019年认定,证书编号:GR201944001283),实现年销售额翻番,突破2000万元。并荣获广东省农业技术推广奖一等奖两次。

       郝志峰表示:“佛山科技创新能力在发展,新材料、新能源等新兴产业兴起。我们提出做创业型大学,并不是空想的,这需要在师生培育中培养技术转化和产业化推动意识,这就跟佛山提出的全球创新技术转化应用以及产学研融合等理念不谋而合。”

(工会)

  •