中科院武漢植物園系統(tǒng)與進(jìn)化植物學(xué)學(xué)科首席研究員李建強(qiáng)總結(jié)認(rèn)為，對芒草作為第二代能源作物研發(fā)可以實(shí)現(xiàn)三大功能：
一是糧食安全。芒草可取代糧食、經(jīng)濟(jì)作物成為新一代能源作物，緩解糧食危機(jī)。
二是能源獨(dú)立。我國有大面積的干旱、半干旱無法耕種的邊際性土地，如果這部分土地能夠作為生物能源的生產(chǎn)地，將改變能源依賴進(jìn)口的格局。
三是生態(tài)保護(hù)。芒草極強(qiáng)的環(huán)境適應(yīng)性可以改善干旱、半干旱非耕地的植被狀況，同時保持水土和防止土地荒漠化。
“荒蕪的干旱、半干旱地區(qū)，如果種上芒草，想象一下都很激動。綠了、亮了，老百姓還可以從中發(fā)家致富。”中科院植物研究所資源植物研發(fā)重點(diǎn)實(shí)驗室主任桑濤對芒草也抱著巨大的希望。
進(jìn)入人工馴化階段
要使上述一切變?yōu)楝F(xiàn)實(shí)，對芒草的研究還有不短的路要走。桑濤說，目前的研究結(jié)果已經(jīng)證明，芒草是我國最優(yōu)的第二代能源作物選擇，接下來要突破的是進(jìn)行人工馴化。
所謂人工馴化就是將野生的作物種子通過人工選育、雜交等方式轉(zhuǎn)變?yōu)榭梢匀藶橛N、種植的作物。“完成芒草從野生植物到作物的轉(zhuǎn)變就是人工馴化的目標(biāo)”，桑濤說。
其實(shí)，人們對人工馴化并不陌生。桑濤告訴記者，我們吃的大米、小麥都是經(jīng)過人工馴化得來的，始于大約一萬年前的糧食作物馴化奠定了人類文明的基礎(chǔ)。比如水稻就是野生稻經(jīng)過人類逐漸移栽、選育、培育的漫長過程形成的。
據(jù)了解，根據(jù)研究小組的安排，接下來要完善芒草基因組學(xué)平臺的建設(shè)。明年開始篩選出在干旱、貧瘠、退化土地和鹽堿地上的高產(chǎn)芒草株系，開展雜交試驗。2013年到2014年，對芒草的抗逆性和產(chǎn)量性狀進(jìn)行數(shù)量遺傳學(xué)分析；通過模擬分析，評估芒草能源植物在我國的生產(chǎn)潛力以及大規(guī)模種植的環(huán)境生態(tài)效應(yīng)。
作為植物馴化領(lǐng)域的專家，桑濤表示，根據(jù)現(xiàn)有的遺傳基因技術(shù)，芒草的基礎(chǔ)馴化只需要幾年時間。據(jù)他介紹，今年研究小組在山東東營的鹽堿地和甘肅環(huán)縣更加干旱的地區(qū)進(jìn)行了試驗，選取30萬個基因個體，從中挑出更加耐旱、耐寒、抗鹽堿的種質(zhì)資源，進(jìn)行人工雜交和育種，然后做基因遺傳學(xué)分析。
“這個過程不會很長，而且這件事情全世界目前都沒有做過，因為歐美國家不是芒草原產(chǎn)地，沒有種質(zhì)資源。另外，歐美國家耕地眾多，不需要馴化在干旱、貧瘠土地上生長的能源作物。但是他們最終也需要遺傳多樣性高的作物，這樣很可能要依賴我們的馴化育種。”桑濤說。
資金和政策支持還要更“給力”
當(dāng)前，我國正大力發(fā)展生物能源，但是因生物資源問題遭遇瓶頸，而對第二代能源作物研究起步較晚，在能源作物研究上也遇到一些體制上的制約。科研工作者們建議國家提高對第二代能源作物研究的重視，增加投入，掃除科研機(jī)制上和產(chǎn)學(xué)研上存在的一些障礙，加快芒草從研到產(chǎn)的進(jìn)程。
中科院植物所、上海生命科學(xué)研究院、中科院武漢植物園組成的芒草研究小組認(rèn)為，節(jié)能減排是我國經(jīng)濟(jì)發(fā)展方式轉(zhuǎn)型的內(nèi)在壓力，而科學(xué)發(fā)展成為發(fā)展生物能源的內(nèi)在動力。近年來我國生物能源的發(fā)展成就斐然。到2010年底，全國生物質(zhì)直燃發(fā)電裝機(jī)已達(dá)200萬千瓦，以糧食為原料的生物燃料乙醇產(chǎn)量達(dá)到了180萬噸。
2007年，國家制定了《可再生能源中長期發(fā)展規(guī)劃》，提出的2020年生物質(zhì)發(fā)電目標(biāo)是3000萬千瓦，生物燃料乙醇的發(fā)展目標(biāo)是1000萬噸。不過業(yè)界認(rèn)為，這個目標(biāo)實(shí)現(xiàn)有著客觀困難。主要就是，企業(yè)紛紛上馬生物發(fā)電項目，但是都遭遇了生物資源短缺的問題。這是由生物質(zhì)資源的季節(jié)性、分散性與生物質(zhì)發(fā)電的連續(xù)性、集中性的矛盾引起的。
專家認(rèn)為，將芒草發(fā)展為我國專業(yè)的能源作物可以解決這一難題，實(shí)現(xiàn)生物質(zhì)能規(guī)模化利用的途徑是專業(yè)化和產(chǎn)業(yè)化，作為最優(yōu)選擇，芒草可以擔(dān)此重任。
但是，當(dāng)前芒草的研究也面臨一些困局。
首先，國家目前雖然十分重視生物能源研發(fā)，但我國的生物能源究竟有多大潛力和前景還沒有進(jìn)行過科學(xué)評估。國內(nèi)相關(guān)研究也比較薄弱和分散，科研資源尚未整合。
其次，由于我國能源作物的研究主要由植物研究機(jī)構(gòu)承擔(dān)，能源植物科研項目多由我國能源方面專家評審，他們大多是石油、煤炭等化石能源方面研究出身的專家，由于對能源植物了解不多，在科研項目立項評審過程中，不利于能源作物的立項和資金爭取。
與美國對能源革命的高度重視相比，我國在能源產(chǎn)業(yè)特別是新能源產(chǎn)業(yè)方面的扶持和能源革命的推進(jìn)方面顯得相對滯后和力度不足。
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