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刘旭 - 中国农业科学院作物科学研究所


 

 

院士简介

     刘旭,男,1953 年出生于河北省定县,著名植物种质资源学家。1979 年毕业于河北农业大学农学系,1983 年、1997 年在中国农业科学院研究生院作物遗传育种专业分别获硕士学位、博士学位。2009 年12 月当选中国工程院院士。曾任中国农业科学院作物品种资源研究所所长兼党委书记。现任中国农业科学院副院长、研究员。兼任中国农学会遗传资源分会理事长、中国农业生物技术学会理事长、中国野生植物保护协会副会长。
  长期从事作物种质资源的研究工作。参与及主持了中国农作物种质资源收集保存评价与利用研究,形成了作物种质资源共享利用的种质与技术基础,完善了我国作物种质资源保护与利用的研究体系,推动了种质资源深入研究,促进了种质资源学科发展;主持了中国农作物种质资源本底多样性和技术指标体系研究,该研究查清了我国作物种质资源本底,建立了作物种质资源技术规范体系,完善了资源信息系统,显著提高了资源利用效率和效益;多年来比较系统地开展了小麦及其近缘属分析、基因研究及克隆等研究,为小麦的起源和抗源研究奠定了基础;长期以来,重视农业和农村经济发展问题,对生物多样性、农业科技革命和农业可持续发展有较深入的研究。获国家科技进步一、二等奖各1 项、省部级一等奖2 项,组织与主持出版《中国作物及其野生近缘植物》系列专著,《中国农作物种质资源技术规范》系列110 册。

    他对师长有知遇之恩,对同事有手足之情,对青年有父兄之爱。但责己,不责人是其座右铭。他情系“三农”大业,潜心种质资源研究。他用自己全部心血和力量,创造种质资源新的伟业——搭建一座基因利用的“通天塔”。
 

    开创作物种质资源利用的新伟业
——记中国工程院院士 刘 旭

    
  刘旭是我国改革开放以后成长起来的植物种质资源学家,他完善了粮食与农业植物种质资源的概念,丰富了种质资源的内涵和外延,开拓了种质资源的新领域;他重视农业和农村经济发展问题,对生物多样性、农业科学革命和农业可持续发展有较深入的研究;他通过自己不懈的努力,推动和促进了作物种质资源学科的发展,成为我国继董玉琛院士之后的又一代作物种质资源的学科带头人之一,为作物种质资源学科建设和事业发展作出了突出贡献。 
 

    刻苦攻读 奠定深厚专业基础

    
  1982 年1 月25 日,正值壬戌年春节。中国农业科学院的温室中,一位75 岁的老者——中国著名的细胞遗传学家戴松恩院士正在指导两位年轻人为研究中国特有小麦而做杂交,其中一位不足30 岁的硕士研究生刘旭,这是他第一次离家在实验温室中度过一个最难忘的春节。老师的谆谆教诲、本人的求知欲望开启他痴情农科、日夜求索的种质资源科学之门。
  刘旭,1976—1979 年就读于河北农业大学农学系,农村长大的他,深知农业离不开科技,学校老师的教诲,使他进一步确定了为中国农业发展和农民致富而奋斗的抱负。于是他不仅更加刻苦,更加努力,而且在心中逐渐树立起一个信念,一定要加入中国共产党,为中国的农业和农村经济发展奋斗终生。辛勤耕耘终得收获,1979 年在他以优异成绩毕业的同时,光荣地成为一名中国共产党党员,并留校任教。当时改革开放的春风已在中国大地吹起,三年的大学生活使这个出生于农村的孩子进一步加深了对农业科学的痴情,但也深深地感到知识的不足, 1980 年他考取了中国农业科学院研究生院作物遗传育种专业的硕士研究生,师从于戴松恩、董玉琛研究员。第一年在南京农业大学学习基础课,他克服了没有正规学习过外语和高等数学的困难,以惊人的毅力取得了优异成绩;第二年开始在导师的指导下,进行中国特有小麦——新疆小麦的研究工作,提出了新疆小麦在长期的系统发育中有波兰小麦部分血统参与的新观点,于1983 年顺利毕业并获得硕士学位。
  刘旭1983 年进入中国农业科学院原作物品种资源研究所工作,一直从事资源研究。1989 年春开始成为所领导成员,之后随着肩上担子的加重,他再次感到了知识的不足,1994 年他以副所长、副研究员的身份再次进入研究生院,在董玉琛指导下在职攻读博士学位。一边是研究所的行政业务工作,一边是研究生的学习重担,还有正在读博的夫人和读小学的儿子,困难是可想而知的。在最紧张的1995 年5 月,为了赶上高大山羊草凌晨两点开花,他每天工作学习到晚上10 点后回家,又在凌晨1 点半起床到地里做杂交授粉工作。1996—1997 年他赴美以访问学者身份完成博士论文,一年半的工作量,导师希望他一年完成,而他硬是又提前了100 天圆满地完成了全部实验,并顺利获得博士学位。
  汗水没有白流,勤奋必有结果。日夜求索给他打下了深厚的专业基础,使他在日后的种质资源研究工作中如鱼得水,走出了一连串坚实的足迹,也交出了一份普通共产党员的合格答卷。
 

    奋力攻关 完善种质资源保存体系

    
  从“六五”开始,原作物品种资源所组织全国400 多个单位2 400 多名科技人员,历时20 年协作攻关。刘旭及其课题组参加了“六五”、“七五”攻关项目的作物种质资源收集、保存和性状初步鉴定,在此基础上经反复征求老专家意见,并经论证提出了“八五”、“九五”应“加快进行资源的可利用性综合评价,积极进行种质创新,实现入库(圃)种质全部数据信息化,力争数据采集与图像采集同步进行,建成完整的种质保存技术体系”的思路,形成了作物种质资源共享利用的技术基础;并参与组织全国种质资源的收集保存,开展优异种质利用性评价和种质创新工作,建设了中期保存库和复份库,建成了仅次于美国的种质资源信息系统,形成了资源充分利用的种质与技术基础,取得了显著的社会经济效益。在此基础上对20 年攻关结果进行归纳与提升,组织申报国家科技进步奖。
  刘旭于2002 年主持了中国作物种质资源多样性研究,组织专家查清了我国粮食与农业植物物种有9 631 个种(不包括林木和药用植物),隶属293 科、2 155 属,其中作物及其野生近缘植物有3 269 个物种(分属528 种作物)。建立了主要农作物变种、变型、生态型和基因型相结合的遗传多样性研究方法,研究了110 种作物的987 个变种、978 个变型、1 223 个农艺性状特异类型,阐明了中国110 种作物地方品种本底的遗传多样性。
  刘旭及其课题组通过对中国已收集保存的35 万份种质资源归纳分析,提出了山西及周边地区是我国杂粮作物种质资源富集中心和粟类作物起源中心的新论点。研究阐明了中国是禾谷类作物糯性、裸粒、矮秆及育性基因的起源中心和起源地之一。
 

    统一规范 创造科学利用条件

    
  刘旭在参与组织我国种质资源协作攻关时,较早地关注到种质资源研究中的技术规程与技术指标问题,从20 世纪90 年代就组织专家在主要农作物上进行了预研究,随后组织全国1 000 多名科技人员,针对粮食作物、经济作物、蔬菜、果树、牧草绿肥等5 大类110 种作物,从技术指标、技术规范、规范体系3 个层次开展了跨部门、跨地区、多作物、多学科的综合研究,取得了重大突破与创新。
  研究提出了利用作物种质资源质量控制规范保证描述规范和数据规范的可靠性、可比性和有效性的创新技术思路;统一了实验设计、样本数、取样方法、计量单位、精度和允许误差、等级划分方法等10 大类全国农作物种质资源的度量指标;研究提出了3 824 个作物种质资源技术指标,系统集成了1 793 个技术指标,统一规范了9 436 个技术指标,总共实现了15 053 个技术指标的系统规范;系统研制了110 种作物种质资源质量控制规范、描述规范和数据规范,其中110 种质量控制规范、38 种描述规范为首次研究提出,创建了作物种质资源科学分类、统一编目、统一描述的技术规范体系。
  提出了以规范化和数字化带动作物种质资源共享和利用的思路、方法和途径,完成了110 种作物20 万份种质资源的标准化整理、规范化评价、数字化表达、网络化共享和专业化服务,从中筛选出一批优异种质,并在育种和生产中得到有效利用,显著提高了资源利用效率和效益。
 

    完善学科 促进基因研究发展

    
  作物种质资源是一个年轻的学科,在国际上也仅有百年历程,在我国自董玉琛院士从前苏联回国提出“品种资源”概念的1960 年算起,只有50 年的历史。刘旭在长期从事的种质资源研究工作中,在以董玉琛为代表的老一辈科学家的指导与支持下,十分重视资源学科的完善与发展,重视推动种质资源的深入研究,为形成完善的种质资源学科体系做出了突出贡献。
  刘旭在综合多方面研究工作的基础上,较早提出了粮食与农业植物种质资源的概念与范畴,经研究论证提出了由作物及其野生近缘植物、采集及放牧植物、杂草与有毒植物三个相对独立又相互依存的部分组成,从而丰富与完善了作物种质资源的研究对象、方向和领域。
  2003 年,国家科技基础条件平台开始建设。刘旭被聘为国家自然科技资源共享平台专家组组长兼首席技术专家,组织协调了该领域的规划与实施,制定了《国家自然科技资源平台建设实施方案》。该方案论述了国家自然科技资源平台的定义,阐述了自然科技资源共享的历史必然性和紧迫性;提出了自然科技资源平台结构、功能规划与基本构想;明确了国家自然科技资源平台建设的指导方针与实施原则、建设目标与重点任务以及支撑条件与保障措施。
  根据作物种质资源深入研究的需要,中国农业科学院在“九五”中后期组织申报“国家农作物基因资源与基因改良重大科学工程”,为基因型研究搭建平台。刘旭先后组织专家论证概念与思路,确定科学目标与意义,并亲自承担三轮论证、七次重大修改1/3 的撰写任务,于2000 年2 月28 日获得立项批复。
  他组织开展核心种质构建探索性研究,推动核心种质、骨干亲本的“973”立项。根据作物种质资源学科发展趋势,于1994 年率先在国内开展了核心种质构建的探索性研究,提出基础核心种质资源与应用核心种质的概念与范畴;随后积极组织专家推动在国家“973”计划中设立了核心种质、骨干亲本的2 个项目立项与实施,促进了种质资源的深入研究和育种的进一步结合。 
 

    关注“三农” 提升创新研究领域

    
  长期以来,特别是刘旭任中国农业科学院副院长以来,十分重视农业和农村经济问题,对生物多样性、农业科技革命和农业可持续发展有较深入的研究。                                                  
  刘旭对中国农业发展进行了认真研究,提出了中国农业发展60 年三个阶段的论点。第一阶段为1949—1978 年的29 年,为粮食农业,其目标是解决中国人民吃饱的问题,采用了“以粮为纲,全面发展”的方针,以集体化为手段,提出各省粮食自给,将粮食看做战略物资,不计成本,多生产粮食,来保障全国人民都有饭吃,可称作“米袋子”阶段。第二个阶段为1979—1998 年的20 年,为食物农业,其目标是解决中国人民吃好的问题,采用建立商品粮、商品棉、商品畜等基地县的方式,以联产承包为手段,以“因地制宜、适当集中”为方针,保障全国人民吃好,可称作“菜篮子”阶段。第三个阶段为1999 年以来的10 年,为食品农业,其目标是让人民吃优(即科学、健康、方便),以免税补贴承包制为手段,利用优质农产品布局规划为突破口,以延长农业产业链为关键,达到统筹城乡、以工补农的和谐社会,可称为“钱夹子”阶段。刘旭还高度关注农民收入问题和农村环境问题,为此他和课题组做了大量实地调查与研究,发表一些很有见地的科学论文。
  长期以来刘旭将种质资源的价值评估与产权保护作为一个重要领域,以此明确种质资源在科研、教学和农业生产中的作用,并推动资源创新和支撑农业产业的持续发展。他开创性地进行了生物种质资源价值评估与产权保护工作,详细分析了我国作物、畜禽、微生物、水产种质资源在农业新品种选育中及农林牧渔生产中的作用,利用我国著名科学家庄巧生院士提出的骨干亲本的概念,突破了评估生物种质资源价值的难关,推导出计算公式,初步计算在1980 —2002 年期间我国小麦种质资源在育种的作用大约占45.79%,首次在世界上实现了对种质资源价值的经济量化评估。并发表了《我国小麦种质资源价值分析》、《我国粮食安全框架下的种质资源价值评估的初探》等价值评估的科学论文。 
  刘旭大学毕业30 年以来,一直在中国农业科学院学习、研究和工作,系统深入地从事作物种质资源保护与利用工作,同时是全国植物种质资源协作的组织者和协调者之一。长期以来,他还高度关注“三农”问题研究。目前,他已成为新时期新一代的植物种质资源学家和农业宏观研究专家,孜孜不倦、兢兢业业,为中国的种质资源和农业及农村经济发展而不懈地努力奋斗。



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