农业的发展引发了“新石器革命”,农业的存在和可持续发展是未来一切文明赖以生存和延续的必要条件,因此,提高作物产量和增强作物抗病性是一个世界性的问题。
2000年10月,由山东天达生物制药股份有限公司和山东大学生命科学学院联合承担的国家863计划课题“复合氨基低聚糖农作物抗病增产剂研究开发及中试推广”顺利地通过了国家验收。同年12月,在山东省科委组织下,由洪德元院士等16位专家组成的鉴定委员会对该课题成果进行了鉴定,认为复合氨基低聚糖农作物抗病增产剂(天达2116)具有显著的抗病、抗逆和增产性能,该成果已达国际先进水平,实现产业化后将对我国农业可持续发展产生巨大影响。目前,该成果在全国的推广面积已达1亿亩,天达公司2116系列产品的年生产能力达到1万吨。
多年研究探原理
在提高作物产量方面,现代农业的发展经历了两次革命。第一次是化肥在农业上的广泛使用,使农作物产量明显增加。之后,杂交育种技术的推广和应用,使农作物产量大幅度提高,引起了全球范围内的“绿色革命”。
在通过合理施肥提高作物单产达到极限的情况下,许多地方开始过量施肥,但大量使用化肥会导致土壤板结,土壤有机质含量偏低,即使如此,作物的增产幅度也极为有限。基因和细胞工程技术的出现在提高作物产量上给人们呈现了一个非常乐观的前景,但长时间探索后发现这种乐观的前景离现实还有些远。如何在现有品种和耕作条件的基础上进一步提高农作物产量,引起了不少研究者的关注,多年从事植物研究的陈靠山老师就是其中的一位。
早在兰州大学读研期间,陈靠山在阅读了大量的文献资料之后领悟到,植物走向衰老过程的生理变化和干旱对植物生理影响是十分相似的。在这些过程中,生物膜结构都较早受到破坏。因此,保护生物膜就可以极大地提高植物的抗性。在反复的研究中他还发现,若干物质对生物膜具有明显的保护作用。最早的大田实验是在农户的菜花地里进行的,他惊喜地发现,凡是施用含有保护植物细胞膜成分的产品的菜花叶片都长得格外肥厚。
在研究海洋甲壳动物下脚料对农作物产量的影响时,陈靠山发现适当水解的氨基低聚糖对植物具有广泛的生理作用,可提高植物的抗病性,增加农作物产量。他还提出了在现有耕作条件下,增加农作物产量的三个途径,一是通过稳定生物膜结构提高农作物抗逆性,二是通过健身栽培增强农作物抗病性,三是通过对农作物发育的系统化控制,可提高农作物生理效率,达到增产、增质的目的。
偶然会面达共识
山东天达生物制药股份有限公司是做医药行业起家的。采访中,当记者问该公司董事长张世家当年从医药行业转而涉足农业领域的初衷时,张世家说,“我是一个农民的儿子,我深知农民的甘苦,一直希望能为农民做点事情。”
1999年3月,张世家来到山东大学。学校对这位从高密东北乡高粱地里闯出来的民营企业家表现出浓厚的兴趣,在聘请他做山东大学生命科学院名誉教授的同时,还专门召集了部分手中有科研项目的教授一起和他见面,谈谈各自的项目情况。当听完陈靠山老师关于探索如何增加作物产量和增强作物抗病性的项目的介绍后,张世家当即拍板和陈老师合作搞开发。这才有了国家863计划课题“复合氨基低聚糖农作物抗病增产剂研究开发及中试推广”的诞生。张世家还给根据这一科研项目成果生产的产品取了个名字叫“天达2116”。
说起这个名字的来历还有个小故事。张世家之所以想到用这两个数字来命名这个产品,起因是他看了一本美国前农业部长布朗写的书叫《谁来养活中国》,书中提到,到21世纪30年代,中国人口将达到16亿,而土地却在减少,中国人的吃饭将成为大问题。取名“2116”,其寓意就是希望通过对该产品的研制,为解决该书中提到的中国人的吃饭问题尽一份力。
