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破解生物質(zhì)能與民爭(zhēng)地辦法點(diǎn)評(píng)
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http://www.mamogu.com 發(fā)稿日期:2010-8-27
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2010-2015年中國(guó)鉻鋯銅產(chǎn)業(yè)深度調(diào)研及未來發(fā)展現(xiàn) 【出版日期】 2010年8月 【報(bào)告頁碼】 350頁 【圖表數(shù)量】 150個(gè)2010-2015年中國(guó)銀基產(chǎn)業(yè)深度調(diào)研及未來發(fā)展現(xiàn)狀 【出版日期】 2010年8月 【報(bào)告頁碼】 350頁 【圖表數(shù)量】 150個(gè)2010-2015年中國(guó)鋅鉛礦產(chǎn)業(yè)深度調(diào)研及未來發(fā)展現(xiàn) 【出版日期】 2010年8月 【報(bào)告頁碼】 350頁 【圖表數(shù)量】 150個(gè)2010-2015年中國(guó)銻原礦產(chǎn)業(yè)深度調(diào)研及未來發(fā)展現(xiàn) 【出版日期】 2010年8月 【報(bào)告頁碼】 350頁 【圖表數(shù)量】 150個(gè)“ 我們還發(fā)現(xiàn)大多木本油料植物種類都是熱帶與亞熱帶區(qū)系起源的,而我國(guó)的邊際性土地資源大多在北方和西部,所以我們確定將解決一些特色戰(zhàn)略性木本油料植物的抗旱與抗寒作為主攻方向,目的是推動(dòng)其戰(zhàn)略北上與西移。
發(fā)展生物質(zhì)能
不能再落后于別人
中國(guó)能源報(bào):中國(guó)西南野生生物種質(zhì)資源項(xiàng)目(以下簡(jiǎn)稱“資源庫”)對(duì)我國(guó)生物質(zhì)能源產(chǎn)業(yè)的發(fā)展有什么意義?
高立志:資源庫是由中央政府、云南省政府和中國(guó)科學(xué)院共同投資建設(shè)的國(guó)家重大科學(xué)工程,依托我所,于2005年開工建設(shè),2007年建成并投入試運(yùn)行。在生物質(zhì)能源的開發(fā)方面,我們?cè)噲D通過開展云南紅花油茶的種質(zhì)資源與基因組學(xué)研究,旨在利用邊際性土地資源發(fā)展高產(chǎn)和穩(wěn)產(chǎn)的油茶,保障優(yōu)質(zhì)食用油的供給,替換一定面積的耕地發(fā)展高產(chǎn)油脂的油菜等作物來生產(chǎn)生物柴油。我們也正在木本油料植物中選擇一些油脂成分與石油類似的“石油植物”(比如麻風(fēng)樹),開展種質(zhì)資源與基因組學(xué)的研發(fā),以期在這一領(lǐng)域能有所發(fā)展。
據(jù)統(tǒng)計(jì),地球上每年通過植物(包括藻類)光合作用所合成的有機(jī)物(生物質(zhì))約2200億噸,相當(dāng)于人類每年全部能耗的10倍。因此,生物質(zhì)液體燃料的研究和開發(fā)是目前最急需的,也是替代石油資源的最可能途徑。
隨著經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展,我國(guó)已成為世界第二大能源消費(fèi)國(guó),面臨的能源短缺和安全問題也日益突出。與此同時(shí),由于我國(guó)去年在哥本哈根會(huì)議上做出了碳減排承諾,我國(guó)未來面臨的減排壓力也很大。在兩種現(xiàn)實(shí)面前,我們依托于種質(zhì)資源庫承擔(dān)的項(xiàng)目,收集保存的日益增加的野生植物種質(zhì)資源,選擇有潛力發(fā)展生物能源的木本油料植物種類,開展基礎(chǔ)研究與應(yīng)用基礎(chǔ)研究。對(duì)現(xiàn)有的野生資源進(jìn)行規(guī)劃和分類開發(fā),在選育出新的品種前,可以通過種質(zhì)資源的普查與評(píng)價(jià)進(jìn)行單株選育,適當(dāng)予以有計(jì)劃地規(guī);瘮U(kuò)大種植,由此生產(chǎn)出的生物質(zhì)能源可以有效地增加我國(guó)生物質(zhì)能源的產(chǎn)量。這樣一來,既能優(yōu)化未來能源供應(yīng)使用結(jié)構(gòu)、解決能源短缺和安全問題,又有助于增加對(duì)碳減排的貢獻(xiàn)率,完成我們既定的碳減排目標(biāo)。所以這個(gè)項(xiàng)目對(duì)促進(jìn)我國(guó)能源產(chǎn)業(yè)發(fā)展具有重大而深遠(yuǎn)的意義。
此外,其實(shí)包括我國(guó)在內(nèi)的世界各國(guó)都是最近幾年才提出發(fā)展生物質(zhì)能源,所以這對(duì)于我國(guó)科研人員來說既是機(jī)遇與挑戰(zhàn),又是義不容辭的責(zé)任。如果說我國(guó)在以往一些科技領(lǐng)域的落后有諸多歷史原因的話,在這樣一個(gè)和歐美等發(fā)達(dá)國(guó)家?guī)缀跽驹谕黄鹋芫上的研究領(lǐng)域,我們就不能像以往一樣還要落后于別人,甚至導(dǎo)致整個(gè)國(guó)家的生物質(zhì)能源產(chǎn)業(yè)逐漸受制于人。只有這樣,才能使這一學(xué)科和產(chǎn)業(yè)發(fā)揮出它應(yīng)有的經(jīng)濟(jì)效益、政治效益、社會(huì)效益和軍事效益。但是,很遺憾,我發(fā)現(xiàn)我們國(guó)家在這方面的重視程度不夠,缺乏總體科技規(guī)劃,步子不快,似乎已經(jīng)有落后的跡象。
推動(dòng)木本油料植物
戰(zhàn)略北上與西移
中國(guó)能源報(bào):目前,貴單位承擔(dān)的資源庫項(xiàng)目工作在選擇生物質(zhì)能源植物方面取得了哪些新進(jìn)展?
高立志:在政府有關(guān)職能部門、中科院和云南省政府的大力支持下,這項(xiàng)工作取得了一定進(jìn)展。
首先,基于我所周俊院士等以往對(duì)植物體內(nèi)含油量的調(diào)查資料分析,我們發(fā)現(xiàn)在我國(guó)木本油料植物與草本油料植物種類的比例約為3:1,這促使我們將木本油料植物作為發(fā)展生物質(zhì)能源的主攻方向。此外,我們還發(fā)現(xiàn)大多木本油料植物種類都是熱帶與亞熱帶區(qū)系起源的,而我國(guó)的邊際性土地資源大多在北方和西部,所以我們確定將解決一些特色戰(zhàn)略性木本油料植物的抗旱與抗寒作為主攻方向,目的是推動(dòng)其北上與西移,這應(yīng)該也是我國(guó)發(fā)展生態(tài)化的木本油料植物生物質(zhì)能源的長(zhǎng)期戰(zhàn)略目標(biāo)。
其次,我們選擇了一些木本油料植物開展基因組測(cè)序等工作。其中最突出的一種木本油料植物就是油茶,特別是云南紅花油茶。今年春天我們啟動(dòng)了云南大葉茶基因組測(cè)序計(jì)劃。其實(shí)這和對(duì)油茶進(jìn)行基因組研究的目標(biāo)并不相悖,因?yàn)樗鼈兺瑸樯讲鑼僦参铩R坏┰颇洗笕~茶的全基因組測(cè)序完成了,以此作為參考序列,會(huì)大大推動(dòng)油茶基因組的測(cè)序。因此,基因組測(cè)序項(xiàng)目下一步的目標(biāo)是油茶,尤其是轉(zhuǎn)到出油率很高、品質(zhì)優(yōu)良的紅花油茶的研究上。對(duì)于我國(guó)的油茶產(chǎn)業(yè)來說,基因組測(cè)序是必要的基礎(chǔ)性研究工作。
最后,以豐富的植物資源著稱的云南也是木本油料植物王國(guó),高含油量植物種類居于全國(guó)之首。依此而言,種質(zhì)資源庫在云南的建成與投入運(yùn)行對(duì)我國(guó)生物質(zhì)能源產(chǎn)業(yè)的發(fā)展,特別是木本油料植物產(chǎn)業(yè)的發(fā)展的重要性是不言而喻的。
中國(guó)能源報(bào):在利用木本油料植物開發(fā)生物質(zhì)能源方面,國(guó)外有無比較成熟的先進(jìn)經(jīng)驗(yàn)可資借鑒?
高立志:由木本油料植物生產(chǎn)生物質(zhì)能源是個(gè)世界性難題,大家都是剛剛起步,沒有特別成熟的經(jīng)驗(yàn)可以借鑒。根本的原因是以前的生物學(xué)基礎(chǔ)研究薄弱。據(jù)我了解,很多國(guó)家如印度、馬來西亞等國(guó)家很重視小桐子(麻風(fēng)樹)的科技投入,因?yàn)檫@種植物所含油脂成分與石油比較接近。我們國(guó)家也在資助這方面的研究,不少科學(xué)家也在多方面致力于小桐子的研發(fā)。
對(duì)中國(guó)生物質(zhì)能源的開發(fā)而言,我覺得種樹比在田里種東西更可行。在糧食與能源的雙重壓力下,在本來就稀缺的耕地上種植能源植物在我國(guó)是沒有出路的,因?yàn)槲覀儾豢赡苤婚_車不吃飯。
木本油料植物開發(fā)
要堅(jiān)持“兩條腿走路”
中國(guó)能源報(bào):目前,我國(guó)發(fā)展生物質(zhì)能源面臨的困難主要有哪些?有何應(yīng)對(duì)策略?
高立志:面臨的困難與問題不少,主要列舉如下。
首先,我國(guó)人多地少,不能像西方發(fā)達(dá)國(guó)家那樣,在耕地中大規(guī)模種植生物能源植物,也不能大量用耕地上種植的糧食作物(如玉米)和油料作物(如油菜和大豆)來發(fā)展生物乙醇和生物柴油,否則會(huì)形成因?yàn)榘l(fā)展生物能源而與人爭(zhēng)地、與人爭(zhēng)糧油的緊張局面,甚至?xí)Э亍?/FONT>
其次,木本油料植物大部分自然生長(zhǎng)于熱帶亞熱帶地區(qū),不適合在我國(guó)邊際性土地資源較為富裕的北部、西部地區(qū)推廣種植,嚴(yán)重制約其大規(guī)模的種植產(chǎn)業(yè)化的發(fā)展。
最后,木本油料植物不同于草本油料植物,它的生長(zhǎng)周期更長(zhǎng),雜交育種緩慢,這是實(shí)現(xiàn)木本油料植物育種產(chǎn)業(yè)化面臨的最大困難。
面對(duì)這些問題,我認(rèn)為應(yīng)該從以下幾個(gè)方面去加以解決。
其一,首先我們應(yīng)該對(duì)木本油料植物做一個(gè)全面而帶有戰(zhàn)略性的評(píng)估,對(duì)種類、含油量、資源分布等情況進(jìn)行摸底調(diào)查,綜合規(guī)劃,分類開發(fā)。先到野外去發(fā)現(xiàn)、采集和開發(fā)有潛力的種類與優(yōu)異種質(zhì),進(jìn)行一定的擴(kuò)繁,緩解我國(guó)對(duì)生物質(zhì)能源緊缺但良種缺乏的尷尬局面,但這不意味著可以不重視基礎(chǔ)研究了。事實(shí)上,對(duì)木本植物的研究難度遠(yuǎn)大于草本植物,這也是世界性難題,所以更值得重視基礎(chǔ)研究。我們通常說“十年樹木”、“十年磨一劍”,但正因?yàn)槭瓴拍苣コ梢粍,所以我們的“劍”要早磨,也就是?yīng)該特別注重將基礎(chǔ)研究、應(yīng)用研究與現(xiàn)有野生植物資源的直接開發(fā)利用齊頭并進(jìn)。這需要政府整體規(guī)劃、引導(dǎo)與投入,也需要有實(shí)力的企業(yè)的積極參與,促進(jìn)其產(chǎn)業(yè)化發(fā)展。
其二,我國(guó)人多地少的國(guó)情,注定了我們不能走西方發(fā)達(dá)國(guó)家在耕地種植油料植物和糧食作物的老路,而應(yīng)該充分利用邊際性土地(如不適合耕種的林地、荒地等)種植木本油料植物,走有中國(guó)特色的生物質(zhì)能源發(fā)展之路。此外,由于木本植物生長(zhǎng)較慢,而我國(guó)的土地潛力較高的邊際性土地資源也是有限的,我建議推行立體化種植模式,充分提高植物的光合炭能利用與轉(zhuǎn)化的效率、土地利用的效率和空間利用的效率,實(shí)現(xiàn)立體化多層次種植。
其三,要大力培育木本油料植物新品種,拓展其種植面積和范圍,提高其品質(zhì)和產(chǎn)品附加值,落實(shí)綜合開發(fā)和發(fā)展產(chǎn)業(yè)鏈群的思路。對(duì)我國(guó)以木本油料植物為主體的生物質(zhì)能源產(chǎn)業(yè)來說,北方木本油料植物種類少,但資源量大,容易形成規(guī)模化產(chǎn)業(yè)。由于大多數(shù)木本油料植物分布于熱帶和亞熱帶區(qū)地區(qū),要在北方和西部擴(kuò)大種植面積和范圍,需要解決抗旱、耐寒等生態(tài)適應(yīng)性機(jī)制與新品種選育的問題。這一個(gè)問題在小桐子里不僅存在,而且也很嚴(yán)重。而在南方,則要突出資源豐富和生態(tài)多樣化的特色與優(yōu)勢(shì),解決產(chǎn)品的高附加值問題。因此,木本油料植物資源豐富的南方(如云南)最大的優(yōu)勢(shì)在于開展基礎(chǔ)研究與應(yīng)用研究,作為提供良種和良苗的基地。我國(guó)木本油料植物產(chǎn)業(yè)的持續(xù)發(fā)展,不能依靠單一的樹種,需要種質(zhì)資源與科技的強(qiáng)大支撐。
中國(guó)能源報(bào):利用木本油料植物開發(fā)生物質(zhì)能源工作下一步有何具體規(guī)劃?
高立志:木本油料植物的開發(fā)是國(guó)家大計(jì),的確需要認(rèn)真考慮。我做得還很少,才剛起步。我建議要堅(jiān)持“兩條腿走路”。
“第一條腿”要抓緊做好木本油料植物種質(zhì)資源的本底調(diào)查與研究工作,先把那些產(chǎn)量比較高而且質(zhì)量也不錯(cuò)的植物種類進(jìn)行系統(tǒng)調(diào)查、收集和分類開發(fā),建立良種繁育基地,有計(jì)劃、有重點(diǎn)地小規(guī)模直接利用。
“另一條腿”就是從模式木本油料植物的全基因組學(xué)測(cè)序這一最根本工作入手,構(gòu)建遺傳群體,開展群體基因組學(xué)研究,加上功能基因組學(xué)、代謝組學(xué)和蛋白組學(xué)等手段,解析重要的農(nóng)藝性狀與重要油脂成分的代謝途徑,將常規(guī)育種和分子設(shè)計(jì)育種相結(jié)合,培育新品種系列。這個(gè)工作比草本的糧食作物水稻等晚了很多年,盡快做好這一步也是當(dāng)務(wù)之急。
其實(shí)所謂“計(jì)劃”說起來簡(jiǎn)單,但是做起來事無巨細(xì),肯定不是我們這一代人可以完成。所以,我覺得依托于世界一流的科研項(xiàng)目堅(jiān)持不懈地培養(yǎng)下一代的年輕優(yōu)秀科學(xué)家,進(jìn)行我國(guó)木本油料植物這一有特色的、有光明前途的生物質(zhì)能源產(chǎn)業(yè)的研究與開發(fā),是我從現(xiàn)在就已經(jīng)開始著手實(shí)施的計(jì)劃。
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