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顧文杰：轉換有害物質，小菌種激發(fā)土壤改良大能量
微生物是重要的蛋白來源，發(fā)展農業(yè)微生物是保障國家糧食安全的重大需求。今年，《廣東省鄉(xiāng)村產業(yè)發(fā)展規(guī)劃 （2021-2025年）》印發(fā)，提出要強化綜合利用加工，推動農產品副產物循環(huán)利用，促進農產品副產物綜合利用轉化成微生物菌等工業(yè)制品。
農業(yè)微生物種類多樣，應用范圍廣泛，涵蓋環(huán)境治理、農藥肥料、食品制作等多個方面。如何才能發(fā)展好農業(yè)微生物產業(yè)、國內外形勢如何、該產業(yè)蘊含哪些機遇？為此，南方農村報采訪了農業(yè)微生物領域的多位學術大咖，請他們把脈產業(yè)，分析趨勢。
本期對話的是：廣東省農業(yè)科學院農業(yè)資源與環(huán)境研究所所長顧文杰。
廣東省農業(yè)科學院農業(yè)資源與環(huán)境研究所所長顧文杰。
南方農村報：農業(yè)微生物產業(yè)發(fā)展有哪些機遇？
顧文杰：我國農業(yè)正向精準農業(yè)和綠色農業(yè)發(fā)展，目前農業(yè)微生物在肥料、飼料、動植物病害防控、食品加工、環(huán)境修復等多方面都已實現(xiàn)了產業(yè)化。飼料和食品加工中已經(jīng)很多菌種由實驗室走到了生產中，這些行業(yè)由于生產條件相對可控，微生物的應用已經(jīng)比較成熟。而在肥料、農藥和環(huán)境修復中受到外界因素影響較多，往往其應用效果不如實驗室理想，還有很大發(fā)展空間，國家對農業(yè)綠色發(fā)展的要求會使微生物發(fā)揮更大的作用。
現(xiàn)在全球對微生物產業(yè)都非常重視，集中了大量的資金、人才在這個領域，廣東省近年來也不斷加大對微生物產業(yè)的支持力度，這對微生物產業(yè)的發(fā)展來說是一個非常好的機遇。我國農業(yè)微生物領域發(fā)展還并不是十分成熟，尤其是在土壤改良、作物生產和環(huán)境修復等領域還需加強支持力度，需要充分發(fā)揮微生物作用解決農業(yè)生產中的問題。我相信，除相對成熟的飼料和食品加工等領域對微生物的需求以外，肥料、農藥、環(huán)境治理方面微生物也會大放異彩。
南方農村報：廣東做強農業(yè)微生物產業(yè)有哪些優(yōu)勢、劣勢，有哪些建議？
顧文杰：廣東省地處熱帶、亞熱帶濕潤氣候區(qū)，光、溫、水資源充足，適宜微生物的生長和繁殖，微生物菌種資源十分豐富，有利于我們收集、開發(fā)更多功能性微生物。
但同時廣東的氣候條件在微生物發(fā)酵過程中很容易造成污染，給微生物產業(yè)化帶來一些困難。現(xiàn)在廣東的科研院所和高校已經(jīng)有很多好的菌種資源，如果廣東想做強做大微生物產業(yè)，要注重產學研合作，把沉睡在菌種庫中的資源喚醒。同時，微生物是除了動物和植物以外重要的種質資源，政府部門也應加大對微生物產業(yè)的關注和支持。
南方農村報：國際上如何布局農業(yè)微生物產業(yè)？
顧文杰：據(jù)美國知名市場研究機構Research and Markets的報告顯示，2018年，農業(yè)微生物的市場價值為34.5億美元，預計在2019-2024年間，這一市場的復合年均增長率將達到18.6%。其中，北美市場所占份額最多，約為36.7%。多年來，北美地區(qū)精準農業(yè)的發(fā)展，以及對高產優(yōu)質農作物、土地生產力、土壤健康的需求推動了農業(yè)微生物產品的市場增長。
近年來，微生物研究的技術發(fā)展迅速，從過去的分離、培養(yǎng)到現(xiàn)在的微生物組學技術，使我們對微生物的認識越來越多，全世界也都越來越重視微生物的收集、共享、開發(fā)、利用。歐洲早在1994年就已制定了CABR計劃(Common Access to Biotechnoloical Resources Information)，致力于歐盟國家間的生物資源和技術的交流與合作。2010年，“地球微生物組計劃”(Earth Microbiome Project)開始啟動。2016年，美國宣布啟動“國家微生物組計劃”，著重強調開展微生物組在健康、農業(yè)、環(huán)境、生態(tài)等方面的應用潛力研究。2017年 “中國科學院微生物組計劃”啟動。微生物組研究和對微生物資源的保護，已成為各國科學家及政府關注的焦點，是世界各國科技發(fā)展的戰(zhàn)略必爭之地。
廣東省農業(yè)科學院農業(yè)資源與環(huán)境研究所所長顧文杰。
南方農村報：未來您在農業(yè)微生物的研究與應用方面有哪些規(guī)劃？
顧文杰：微生物是種類最豐富，分布最廣泛的生物系統(tǒng)，但是大多數(shù)微生物我們用難以用肉眼發(fā)現(xiàn)，很容易被忽略。比如我們吃的面包、用的醬油、喝的酸奶，農業(yè)微生物都在其中發(fā)揮了重要作用。
近年來，糧食生產安全和耕地質量提升對我國農業(yè)發(fā)展提出了更高的科技需求，微生物組是影響耕地質量、作物生長、產量和品質的重要因素，也是目前生命科學研究的前沿。
未來，我們將進一步開展微生物組學技術方面在農業(yè)領域的研究，尤其是農業(yè)廢棄物資源循環(huán)利用和土壤-微生物-植物互作方面，希望可以在環(huán)境保護、耕地質量提升和糧食安全等方面，充分發(fā)揮農業(yè)微生物強大的力量。
南方農村報：農業(yè)微生物在農業(yè)產業(yè)鏈中發(fā)揮了哪些作用？
顧文杰：狹義上說，我認為農業(yè)微生物產業(yè)是應用于農業(yè)的微生物菌株的收集、開發(fā)和生產。其產業(yè)鏈條就是由一株菌到一個產品。而廣義地講，農業(yè)微生物產業(yè)是一個非常龐大的產業(yè)，貫穿于農業(yè)環(huán)境、農業(yè)生態(tài)、農作物生產、畜禽水產養(yǎng)殖以及相應產品的深加工等整個農業(yè)產業(yè)鏈。
農業(yè)綠色發(fā)展為我國農業(yè)發(fā)展提出了更高的要求。微生物在農業(yè)全產業(yè)鏈中發(fā)揮著重要作用。以種植業(yè)來說，微生物可以改良土壤，防治病蟲害，提高作物的產量和品質，保障農產品安全，打造優(yōu)質品牌；在產業(yè)鏈中游，微生物可以在加工環(huán)節(jié)提高其產品的附加值。而要充分發(fā)揮微生物在農業(yè)中的作用，首先要做好微生物種質資源的收集和保護，通過高通量篩選、組學技術和和合成生物學等加快微生物的開發(fā)和應用。同時也讓農業(yè)生產者認識到微生物對其產業(yè)發(fā)展的重要性。
專家簡介：
顧文杰：博士，研究員，碩士生導師，美國康奈爾大學訪問學者，廣東省農業(yè)產業(yè)技術體系農業(yè)資源與環(huán)境創(chuàng)新團隊綠色農業(yè)發(fā)展專題專家，國家農用微生物數(shù)據(jù)中心審批專家，廣州市珠江科技新星。主要從事微生物與廢棄物資源利用。
