人物名片
陈全家,新疆农业大学农学院院长,教授,博士生导师,民革新疆区委会副主委,自治区政协委员,新疆棉花学会常务理事会理事,新疆农学会理事,全国农业专业学位研究生教育指导委员会委员,新疆棉花产业体系岗位科学家、作物学科负责人、棉花团队首席,丝绸之路经济带棉花优质高效协同创新中心副主任、教育部棉花工程研究中心主任。
4月以来,随着气温的持续回升,新疆多地棉花春播工作全面展开。一时间,天山南北的广袤棉田里,一台台播种机轰鸣,一粒粒棉种带着农民对丰收的期盼被播进土壤。
新疆地区的棉花是世界上最好的棉花之一。身为新疆棉花产业体系岗位科学家,陈全家数十年如一日地潜心钻研棉花分子育种,用心用情守护着南北疆大地上的这抹“棉花白”。
深耕厚土育良种,守护国家农业主权生命线
“我选择棉花遗传育种研究,源于三个交织的情怀。”谈及当初为何选择棉花育种这一科研方向,陈全家感慨万千。
“第一粒种子是社会责任。”棉花作为关系国计民生的战略作物,承载着全球纺织工业的根基与亿万棉农的生计。“培育抗病虫、耐盐碱的优质棉种,是减少农药使用、应对气候危机的科学应答,更是对‘把中国人的饭碗牢牢端在自己手中’的生动实践。”陈全家说。
第二重动力来自科研探索的惊喜。在陈全家的眼里,棉花基因组中蕴藏着令人着迷的生命密码,从二倍体野生棉的基因宝库到四倍体现代栽培种的性状重组,每个遗传位点都闪耀着自然进化的智慧。
而最深沉的情感纽带则来源于新疆大地。在这片占全国棉花产量92%的沃土上,洁白的棉田不仅是经济支柱,更是民族团结的纽带。“我亲眼见过滴灌技术让荒漠绽放银海,机械化采收改写传统农耕图景。因此,我更坚定要通过创新种质,让新疆棉花在产量和品种上持续领跑。”这是陈全家的初心,也是他数十年来践行的誓言。
回顾一路走来的科研之路,陈全家直言最具挑战的任务就是棉花纤维品质的改良。
棉花纤维品质发育的机理涉及多基因协同调控网络、表观遗传修饰与激素信号交叉互作,在时空特异性表达中精密协调纤维素沉积、次生壁增厚生物学过程,其复杂性堪比构建一座从表皮细胞分化到优质纤维成形的“分子精密工厂”。
陈全家介绍,海岛棉基因组中蕴含有优异纤维基因,将海岛棉的优异基因导入产量高、适应性广的陆地棉中,一直是棉花育种工作者努力追求的梦想,然而这一梦想迟迟难以实现。
“海陆杂交后纤维品质很难稳定遗传,而且这些优异组分在导入陆地棉的同时给产量、机采等重要农艺性状带来了不利影响,造成了‘连锁累赘’,因此利用常规育种手段很难在海陆杂交种实现棉花品质和产量的协同改良。”陈全家解释道。
功夫不负有心人。经过无数次试验和失败,陈全家带领团队最终成功借助棉花转基因育种技术和分子标记辅助选择育种技术,首创了农杆菌介导法转化海岛棉抗虫基因,通过生物育种手段,把海岛棉的优异基因转移到陆地棉上,提高其纤维品质,实现了产量和品质的协同改良。
然而,实验室中的品种改良成功只是第一步。一个新品种从杂交组合配制到品种审定,再到推广到田间地头,往往凝聚着科研团队近十年的心血。
“以抗病性强、衣分率突破43%的‘新农大棉4号’为例,”陈全家举例说,“我们建立了‘三级示范网络’——在南北疆建立10个核心展示园,辐射200个村级示范田,通过‘眼见为实’的对比种植,让棉农直观感受其抗枯黄萎病特性和亩均15%的产量提升。”
田间课堂里,陈全家带领团队深入田间一线,手持开裂棉铃讲解铃重增加规律;采收季的测产现场,电子秤显示的实收数据胜过千言万语。这种“用数据说话,让棉田代言”的推广模式,既破解了“品种好却怕试种”的心理屏障,更构建起科研单位与生产一线双向赋能的创新生态。
“当我们看到示范户家的采棉机连续3年保持98%的采净率时,就知道这场从实验室到棉田的接力赛,真正跑出了科技兴农的加速度。”陈全家欣慰地说。
棉花遗传育种是维护农业安全、支撑产业升级的战略基石。近年来,在陈全家等科研人员的不懈努力下,我国棉花遗传育种的进展喜人:在耕地资源趋紧与气候变化叠加的背景下,抗逆棉种的研发直接保障了棉田的产量,抗黄萎病品种使亩产损失降低30%,耐盐碱品系可以将盐碱土地利用率提升25%,相当于每年新增百万亩棉田……
这些育种上的突破使新疆棉花单产保持世界领先水平,彻底扭转20世纪90年代需进口60%原棉的被动局面。与此同时,我国自主知识产权抗虫棉已实现100%国产化替代,成功抵御国际种业巨头的技术垄断。
“当棉铃在塔克拉玛干边缘的盐碱地绽放,我们守护的不仅是棉农的收成,更是国家农业主权的生命线。”陈全家说。
陈全家带学生参加学科竞赛活动。
政产学研用,全方位培养农业领域优秀人才
扎根田间地头,让论文写在天山南北;进得了实验室,下得了棉花地,飞得了无人机;理论学习、科学研究、田间实践,一样都不缺……这是陈全家对学生的期待,也是对自己教学成果的要求。
科技日新月异,教学也不能闭门造车。在多年教学工作中,陈全家不断创新方法,将最新科研成果融入教学实践,让学生们掌握专业领域的最新动态。
“例如在棉花遗传育种教学中,我创建了动态更新的课程机制。”陈全家向记者介绍道,“每年我会将承担的国家级项目和棉花产业体系岗位成果转化为教学模块,确保课件与学科前沿保持同步,让学生学习专业理论知识的同时,掌握最新的科技成果。”
为了培养学生,陈全家还格外注重理论与实践结合,积极为学生搭建实验平台,让学生从实验室走进田间地头,将科研创新应用于棉花育种中。“我们依托学校现代棉花产业学院正在探索形成‘政—产—学—研—用’多元主体的人才培养模式,着力培养一批农业生产一线的优秀棉花科研创新人才。”陈全家说。
“我们现有的这支棉花团队是以‘80后’为主的年轻团队,正处于科研创新的旺盛期。”陈全家介绍,近5年,团队运用聚合育种技术,在棉花的抗逆、品质提升等性状的协同改良上获得成功并创制了抗逆优质新种质,先后育成并审定新陆中13、新农大棉1号、新农大棉4号、新棉144等7个棉花新品种,推广面积超400万亩。
“农业领域已进入‘生物技术+信息技术+智能装备’深度融合阶段,需构建作物遗传学、分子生物学、信息科学等多学科的复合知识体系。”陈全家期待,今后能有越来越多具备基因组编辑、表型组学分析、农业大数据处理等前沿技术应用能力的棉花领域创新人才涌现,引领新疆棉花产业不断前行。
陈全家带研究生做实验。
双岗建功,为新疆农业高质量发展建真言
新疆是我国荒漠化、沙化土地面积最大的省级行政区,荒漠化土地面积超过所辖国土面积64%。近年来,依托国家“三北”防护林工程,新疆塔克拉玛干沙漠周边一点点增绿,实现了从“沙进人退”到“绿进沙退”的历史性转变。
2023年,塔克拉玛干沙漠边缘阻击战首批启动的5个重点治理项目全面推进。2024年,自治区政协与民革新疆区委会共办“加强荒漠化综合防治,全力打好塔克拉玛干沙漠边缘阻击战”月度协商座谈会。
作为自治区政协委员、民革新疆区委会副主委,陈全家以加强防沙治沙全要素协调管理、推动沙产业延链补链强链等深层次问题为抓手,积极参与自治区政协调研和座谈。此前他提出的《关于农业生产中微生物菌剂的推广和规范使用的建议》,也为荒漠化综合防治、加强荒漠生物多样性保护与利用提供了有益参考。
多年来,陈全家坚持本职工作和党派工作两手抓,积极推动和做好区委会涉农领域的参政议政工作。他带领区委会整合优势资源,聚焦农业科技创新、作物遗传育种、智慧农业、棉花遗传育种、青年农业科技人才培养等方面,为新疆农业高质量发展、乡村振兴战略落地提供更坚实的科技支撑与人才保障。
新疆粮食产销是陈全家近年来重点关注的话题。2023年初,自治区党委明确提出将新疆打造为“全国优质农牧产品重要供给基地”,推动粮食从“区内平衡、略有结余”向“区内结余、供给国家”转变。其间,陈全家积极发挥民革“三农”界别特色优势,多次带队前往阿克苏、库尔勒、沙湾等地区开展实地调研,详细了解当地农业发展的实际情况,形成《关于建立粮食产销区省际横向利益补偿机制的提案》,为新疆进一步加大粮食生产力度、保障国家粮食安全建言。
在今年的自治区两会上,陈全家作了《让“中国碗”装更多“新疆粮”》的大会发言,建议优化奖励补贴体系,激发种粮热情;细化作物种植规划,培育优势产区。“希望将来能够通过建良田、施良法、配良机、用良种、创良制,持续发力夯实增产基础,深入挖掘优质特色,提升产业效益,确保粮食生产基础稳固、增产有力、丰产有望,把好粮食做成好产品,卖出好价钱,让更多产业收益惠及农牧民。”他说。
(王佳雯)