能源植物“小桐子”在版纳植物园获得新发展

2010-8-31 11:38 来源: 中国科学院
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  小桐子计划繁华难现?

  “小桐子是一种可以在干旱条件下茂盛生长的灌木,其种子可以生产类似于柴油的燃油,但目前人们将其当做绿色金子的期望正在减退——许多人曾把小桐子当做边际土地上最有潜力的拯救者,一种可以使发展中国家摆脱贫穷并将其带入一个可持续的、油料供应充足的未来能源植物。”

  这段话,出自2009年9月17日出版的《自然》杂志的一篇新闻,题目是《神奇的野生灌木计划繁华难现》(Wonder weed plans fail to flourish)。

  被作者Sanderson·K称为“神奇的野生灌木”的,是近些年来名噪一时的能源植物小桐子。小桐子拉丁文名称为“Jatropha curcas”,为大戟科麻风树属半肉质小乔木或大灌木。原产热带美洲,现在亚洲尤其以亚洲中南半岛诸国及我国云贵高原南部的干热河谷地区有集中分布。通常生于海拔600~1200米的平地、丘陵及荒山坡地。它具有很强的抗旱、耐贫瘠的特性,能在石砾质土、石灰岩裸露地生长。野生状态的小桐子,生长迅速,生命力强。在我国又名小油桐、膏桐、麻风树等。

  Sanderson·K在文章里,援引了多个国家“小桐子”计划在几年前一度轰轰烈烈,但近年大都已踩了急刹车的例子。如伦敦D1油业公司 2007年与石油巨头BP公司完成了1.6亿美元的小桐子投资交易,但在2009年7月,BP和D1宣布停止他们预定进行的交易。伦敦新能源基金(New Energy Finance)的分析家哈里·博伊尔(Harry Boyle)说:迄今为止,在140个生物燃料投资项目中,仅有四五个是投在小桐子项目上,“小桐子已经非常安静地离开了”。

  似乎还有一线希望的曙光,是《自然》杂志刊登的该文章末尾说:“虽然小桐子可能不是一个救世主植物,但通过将大量的沙漠地转化成可赚钱的生物燃料生产基地,在某些发展中国家,小桐子很有可能可以找到属于自己的位置,作为当地的一种替代能源。”英国帝国学院伦敦环境政策中心的赫雷米·伍兹(Jeremy Woods)说:“我们需要找到更有效利用当地商业资源的途径,这样小桐子就能在那里发挥重要的作用。”

  在中国西南边陲,中国科学院西双版纳热带植物园主任陈进研究员看到《自然》杂志发表的该篇文章,他迅即与植物园从事小桐子研究的徐增富研究员通了电话,并用电子邮件转发给了当时正在广州出差的徐增富。

  徐增富是陈进的同龄人,1965年出生于江苏兴化,他原在中山大学生命科学学院基因工程教育部重点实验室和有害生物控制与资源利用国家重点实验室工作,从事植物分子生物学和基因工程方面的研究和教学,2008年6月入选中科院“百人计划”。在2008年12月,在陈进主任的倡导下,西双版纳植物园成立了能源植物科研团队,徐增富被任命为该团队的负责人。

  一如既往推进能源植物科研团队建设

  从2005年7月起,徐增富担任国际学术期刊Plant Signaling & Behavior的编委;2005年12月,徐增富入选教育部“新世纪优秀人才支持计划”;2006年11月入选广东省高等学校“千百十工程”省级培养对象。此前他虽然在中山大学也做过一些小桐子研究,并与深圳市东域投资发展有限公司合作在广东韶关进行了初步试验。但看好在中科院西双版纳热带植物园的发展前景,他说服在中山大学出版社工作的妻子,2007年底毅然自己来到了云南边陲,“搞小桐子研究需要有一个较大的野外试验平台,地处大都市的中山大学难以给我提供足够的试验样地”。

  版纳植物园主任陈进知人善任,对徐增富伸出的橄榄枝也足够诱人,“经过我们的努力,徐增富成为中科院的‘百人计划’入选者,有了300万元启动经费的支持。他夫人担心小孩的教育问题。我就鼓动他的夫人,事业要搞好,家庭也要搞好,科学家不要将‘事业’和‘家庭’分离。他夫人的老家是江苏,我利用同乡关系去他家当说客,首先就是表扬了江苏女性的传统美德”。

  做植物分子生物学,在西双版纳相对比较困难。徐增富和陈进谈“条件”,希望版纳植物园能够为他在昆明分部提供实验室。“可是昆明分部已经没有多余的房间,我只好退而求其次,说哪怕有个地下室都行。”徐增富说。

  2007年12月份,徐增富到位之后的第一件事情,就是招聘何慧英老师做实验室主管,在昆明分部筹建实验室,“时任研究所人教处处长的李宏伟(现在是植物园副主任)带我去地下室看,让我挑了2个房间,一共40多个平方米。地下室接收不到手机信号,这倒也让我省心,实验室工作人员可以排除一些外界不必要的干扰。地下室原来堆放杂物,没有排污系统,我们就自建了污水槽,装了排水泵”。

  “版纳植物园的副主任曹敏研究员很有原则性,我起初提出要在昆明分部建立自己的温室,他说按照中科院院长路甬祥的指示,版纳植物园的建设以园部为主,昆明分部不再扩展科研设施,但考虑到我做转基因植物研究的实际需要,曹敏把自己做实验的温室无偿调剂给我们研究组用,大概有20~30个平方米。”

  “要鉴定分析小桐子种质资源,创制小桐子突变体,采用不同浓度的多种激素处理小桐子等等,这样就需要很多试验地。陈进主任对我说:科研优先,肯定保证小桐子的用地!可以把植物园已经结了柚子的几百亩地给你们科研团队,但你们也不要一下子就把柚子树都砍掉,需要多少就砍多少。2008年5~6月给了我们第一块试验地5亩,现在我们有60多亩地。可见版纳植物园的上下,对我的工作都给予了足够的支持。”徐增富说。

  记者问徐增富:“毕竟中科院的文化与大学的文化有一些差异,你加盟版纳植物园之前,有没有与陈进谈过今后对你业务考核的标准?”

  徐增富付之一笑:“对于未来该怎么考核,来之前我还真没有与陈进及其他领导谈过,我只是想,如果像我这么努力工作的人考核都不能过,那么恐怕80%的人都过不了。”

  2008年4月,徐增富到版纳植物园工作后不久,云南省委组织部就会同云南省科技厅,推出了《云南省高端科技人才引进计划实施办法》。

  陈进向记者介绍说:“徐增富本身的条件不错,但2009年申报的人选中,与他一起参与全省竞争的还有Charles Cannon Jr,他是美国得克萨斯理工大学终身副教授,也引进到版纳园全职工作,他在《科学》杂志等国际知名科学期刊发表过多篇高水平论文,引进到版纳园后,他将重点利用基因组测序技术,对热带植物多样性进行深入广泛的研究。云南省要我对他俩的工作进行评价,我把他俩找到我家,对他俩说:‘咱们植物园要确保你们中的一位,最好争取两位都能上,但千万不能抹光头’。答辩会上,我先是把偏重基础研究的Charles Cannon Jr做了介绍,然后话锋一转,说能源植物很重要,对云南省尤其重要。评委之一的云南省科协主席、院士张亚平也很支持。2009年10月,我们的两位候选人都入选了‘云南省高端科技人才’,徐增富得到260万元的经费支持。”

  无论是《自然》杂志2009年9月发表《神奇的野生灌木计划繁华难现》文章,还是1个月之后云南省给予以徐增富“高端科技人才”的荣誉,陈进和版纳植物园的领导班子面向国家战略需求、面向世界科学前沿,都一如既往、有条不紊地推进着版纳植物园能源植物科研团队的建设。

  小桐子开花由雄性变雌性

  “看到徐增富老师转发的《自然》杂志文章,我起初难免有点小小的失落感。”版纳植物园的博士研究生潘帮珍日前对本报记者坦陈,“毕竟国家对小桐子研究已经投了经费,我们的工作刚刚起步,有了一定的研究眉目和进展,难道也会像《自然》杂志提到的那些科研单位,就此走上了一条绝境?”

  来自广西罗城的潘帮珍是位仫佬族姑娘,她从云南大学生态学本科毕业后,考上了版纳植物园的研究生,就在她原导师工作调动之际,徐增富从中山大学调来植物园,就转投到徐增富老师门下做硕士论文研究,一年后因学业成绩突出,成为了硕博连读的博士生,“徐老师和我见的第一面,就是和我谈小桐子,明确了我未来几年的主攻方向,我也自认为从此就走上了一条艰辛的路”。

  此前的2007年10月11日,《自然》杂志曾发表过一篇新闻特写,题目是The little shrub that could maybe(《这个小灌木也许能行?很可能行!》),综合分析印度等种植小桐子国家的多方面情况,认为小桐子是一种大有希望的能源植物。潘帮珍看了徐增富推荐的这篇文章,既为小桐子这一未来能替代化石能源的能源植物“也许能行”和“很可能行”欢欣不已,更为自己能师从徐增富这样一位站在科学前沿的导师而庆幸。

  徐增富通过多年调查研究认为,目前在全世界范围内,作为生物柴油原料植物的小桐子,其种子产量都普遍较低,大面积亩产只有150公斤左右,生产上缺乏优良品种和高产栽培技术措施。“产业超前,研发滞后”,因此大规模提高小桐子的产量,是亟待解决的瓶颈问题。从长远看,必须培育高产高油的优良品种。但对目前已经大规模种植的小桐子,能在短期内见效的方法,是使用植物生长调节剂和采用适宜的栽培管理措施,“小桐子是雌雄同株异花植物,其产量低的主要原因之一是雌花的数量少,大约占总花数的3%~7%,从而导致结果数量少。因此,增加小桐子产量的策略之一,就是要提高其雌花比例”。

  小桐子蓓蕾初绽时,在其植株上喷洒经过科学调配的植物生长调节剂,就成了2009年春天时节潘帮珍每天要做的“功课”,“我每天骑自行车到版纳植物园的样地里,单程就要半个小时,为节省时间,所以经常午饭就在样地里吃”。

  2009年5月初的一天,潘帮珍与往常一样在样地工作,当她细心拨开小桐子的花蕾,欣喜地发现:经过前些日子喷洒植物生长调节剂,小桐子开出了以前没见过的雌雄两性花!这意味着小桐子花的性别可通过植物生长调节剂调控,为使小桐子长出更多的雌花提供了可能性,而雌花数量的提高就可以结出更多的、成熟后可以用来榨取燃油的果实!

  冒着中午的大太阳,潘帮珍顾不上吃午饭,当即打手机把观察结果告诉了在昆明的徐增富,徐增富高兴地说:“这太好了,说明我们的路子是对的!你多拍一些照片先传给我,我过几天马上也会到样地里来看!”

  第一批利用喷洒开花调节剂,发现有一个浓度的处理有两性花,徐增富指导潘帮珍调整了调节剂的浓度和处理时间,2009年5月在样地里其他的小桐子上面喷洒,6月底,所有的处理均出现两性花,更可喜的是,发现了更多的小花和雌花;7月和8月的样地实验,同样证明了他们的方案是可行的!

  “赏识教育”和团队协作

  实验有了明显的效果,徐增富约请陈进也到植物园的样地里看。听说具体实验是潘帮珍做的,陈进让徐增富通知潘帮珍也到样地里来。这天是星期天,本来潘帮珍要去参加本研究组职工普智宇的婚礼,为他的傣族新娘当伴娘,接到徐增富的电话,正在化妆的她赶紧换下伴娘的礼服、穿上工作的迷彩服。

  陈进在样地实际查看时,为穿着迷彩服的潘帮珍拍了一张照片。

  说起如何在中科院培养研究生,徐增富讲了一个小故事:“潘帮珍在硕士转博士的答辩时,我说她如果没有把那么多时间用在打球上,可能学业会更出色。陈进不太同意我的观点,认为应该实行‘赏识教育’,更多地发现学生的长处并加以鼓励。陈进认为‘赏识教育’下的学生,活得比较‘舒展’、自信。陈进在样地里亲自为潘帮珍拍了一张照片,明显有着她准备去当伴娘的涂抹了口红的痕迹,也可以说是一种他的‘赏识教育’吧!”

  潘帮珍在接受记者采访时说:“我刚读研究生时,如果要在版纳待这么长的时间,我会不太乐意,但是现在我的心已被小桐子牢牢拴住了,即便有时到了昆明,也惦着赶紧回到版纳。”

  潘帮珍的男友也是版纳植物园的博士生,从某种程度上说,潘帮珍现在惦记小桐子的程度,已经超过了惦记男朋友,“刚接触小桐子时,我想:这种小灌木能够在贫瘠的土地上生长就已经不容易,我们却还要让它多开花、多结果!现在对小桐子的研究,可以说是‘黎明前的黑暗’,关键要看我们的决心和毅力!”

  “在我来版纳植物园之前,陈进主任在他牵头的一个中科院知识创新工程重要方向项目中,已安排人员开展利用植物生长调节剂处理小桐子的研究工作。大约一年前我的博士生潘帮珍在这方面的研究取得了突破后,现在我们研究组又增加3位研究人员和研究生,围绕此课题开展系统深入的分子机理方面的研究,获得可用于小桐子转基因育种的功能基因,为培育高产的小油桐优良品种奠定基础。现在我们这个能源植物科研团队的合作非常愉快。”徐增富向本报记者介绍。

  对能源植物科研团队的另外三个研究组的组长,陈进逐个做了点评:方真1999年至2007年在加拿大麦吉尔大学能源研究组工作,入选“百人计划”来到版纳植物园后,主要从事热化学转化生物质和生物柴油的研究。另外一位“百人计划”入选者刘爱忠,版纳植物园引进他的一个重要原因,是他原来的研究组是美国的向日葵分子育种中心。向日葵和小桐子产油的道理相似。他受到世界上先进的生物油料相关的训练后,加盟到这个团队,重点主攻油代谢相关的机理和途径,也为将来分子育种提供一些知识创新的贡献。杨清自1992年7月参加工作以来,一直在版纳热带植物园从事植物引种驯化与园林园艺、资源植物的遴选与开发利用等工作。杨清现在也是植物园的科技处副处长,我们希望他对能源植物诱变育种及能源植物规模种植的产业技术上能够作出贡献。

  陈进曾多少带点调侃地对徐增富说:“不是说你当了‘团长’之后大家就都得听你的,这需要一个相互磨合的过程。要有一个不求索取只讲给予的良好心态。借个什么仪器,给!要些项目经费,给!能源植物科研团队的杨成源副研究员,前几年在小桐子良种选育与示范中,已取得的一些宝贵经验也值得借鉴和学习,这样大家才能形成很好的合力!”

  本报记者再次为之怦然心动

  2009年,版纳植物园试验地里,采用开花调节剂处理后,小桐子每个果序的结果量由平均3至13个,增加到平均33至58个,最多的一个果序有112个果。

  “版纳植物园利用植物生长调节剂,能够显著地提高小桐子的产量,应该算是个重要的突破。在全世界有关小桐子研发的一片哀声中,我们的研究透出了一线曙光。”版纳植物园主任陈进说,“既然可以把小桐子的雄花变成雌花,诱导出小桐子原来没有的两性花,那么就可以通过读解这个过程,引导到分子育种上,最终实现不用喷洒植物生长调节剂也能开出更多的雌花和两性花,结出大量的果实。我们正在大踏步地前进,相信做到这一点完全是可能的。2009年11月初,中科院副院长李家洋院士来版纳植物园视察,我们领他去看了采用植物生长调节剂处理过的小桐子试验地,他对此项工作也给予了充分重视和肯定。”

  2010年8月中旬,陈进邀请本报记者一起驱车数百公里,前往贵州黔西南布依族苗族自治州,实地考察贞丰、册亨两县的小桐子种植基地,与版纳植物园的合作单位黔西南康达生物能源科技有限公司进行交流。

  在蜿蜒公路颠簸的汽车上,陈进对本报记者介绍说:“我们对这种科技创新成果进行了知识产权保护,已经申请了国家发明专利和国际专利。但我们深知,小桐子仅仅在版纳植物园开花结果不行,要真正接受社会的检验才行。我们想到了要和企业合作,这个结合要循序渐进。原植物园副主任彭代平分管院地合作,对贵州的情况很熟,就介绍了康达生物能源这家企业,他们有一片小桐子开花、结果不太理想,希望将我们的相关技术引过去,刚好与我们的想法一拍即合。”

  本报记者深知陈进的小桐子情结。50年前,版纳热带植物园在著名植物学家蔡希陶教授领导下创建,是目前我国最大和保存物种最多的植物园。他打心底里认为:现在版纳植物园的发展应该有一个所有员工都能认可的愿景。在全球能源面临危机的今天,搞好小桐子这个“神奇的野生灌木”的研究,应该是版纳植物园现在应该、今后也完全可能实现某些创新突破的抓手!

  2006年,由版纳热带植物园主持,中科院重要方向性项目“能源植物筛选评价与小桐子规模化种植关键技术研究”启动。

  陈进当时接受记者采访就说过:我们以小桐子为研究对象,开展不同地域种质资源的收集评价、核心种质资源的确立与新种质的创制、丰产栽培与发展模式,以及关键抗逆基因和关键油脂代谢功能基因等的克隆与功能基因分析,希望能够突破产业发展上的单位面积产量低、出油率不稳定、分布区域不够广、油脂转化成生物柴油后燃点高、低温凝固和比石油产品经济效益低等一些技术瓶颈。

  “西双版纳植物园目前关注油料植物的科研,如小桐子之类,希望榨出来的油今后可以替代柴油,这是一种很好的思路。” 2006年8月11日,全国人大常委会副委员长、中科院院长路甬祥来到版纳植物园,在考察了小桐子种植基地之后,与植物园的领导和科研骨干进行座谈时作如是说。2007年1月下旬,路甬祥登门看望原石油部副部长侯祥麟院士,与这位著名的能源专家促膝畅谈,也通报了版纳植物园搞小桐子研究的情况。

  2007年2月12日,本报曾发表了《桐子落 童子乐——西双版纳热带植物园发展植物能源“小桐子”纪实》的长篇通讯。如今3年半过去,版纳植物园持之以恒的科研努力,目前成果初现端倪,让受邀前行的本报记者再次为之怦然心动。

  盼着版纳植物园的“米”“下锅”

  在黔西南州的州府所在地兴义市,本报记者见到黔西南康达林业(生物能源)科技有限公司的总经理李搏,他首先对陈进、徐增富及随行的本报记者说了一句话:我们现在“锅”已经支起来了,就盼着版纳植物园的“米”“下锅”!

  从2008年开始,版纳植物园与康达公司携手,在小桐子研发方面进行实质性合作,一直保持良好的合作关系。2008年9月双方签署了《小桐子良种选育及栽培试验示范合作协议》,2009年3月又签署了《生物质能源植物科技合作框架协议》。2008年底合作出版了专著《膏桐生物、生态学及其新品种选育技术》。2009年经合作申请,获得一项科技部的科技人员服务企业行动项目“生物柴油原料——小桐子产业化关键技术试验示范”,项目经费40万元。

  为了尽快推广应用版纳植物园研发的专利技术,采用小桐子专用开花调节剂提高小桐子种子产量,为康达公司生物柴油产业发展提供充足的原料,2010年5月双方还签署了小桐子田间试验的协议,康达公司投资30万元,在其小桐子种植基地上进行100亩试验示范推广。

  李搏是黔西南人,1989年在贵州大学化学系本科毕业后,分配到了当地一家国有企业工作,从工人一直做到总工程师、副总经理。“2001年之后我辞职开了一个小公司,开始自己生产石油生产催化剂。当时感觉催化剂虽然利润很高,但需求量太少。到2005年我看到国际油价不断上涨,所以就转过来研究生物柴油,用1年的时间突破关键技术,申请了专利,建了工厂。2006年贵州发改委的一位副主任去德国考察,发现德国人在用小桐子搞生物柴油,他不知道是什么东西,带了几个种子回来,并找了贵州大学的几个教授询问,发现我就在做这个事情。”李搏对本报记者介绍。

  2008年,上海桦晖投资管理有限公司寻找科技项目,对搞生物柴油的企业作了广泛调查,找到李搏并收购了李搏2005年8月创办的公司——黔西南康达生物能源科技有限公司,“他们对我进行了‘风险投资’。我开始做生物柴油时,试用了20多种原料,如蓖麻籽、花椒子等,通过不断研究和筛选,觉得小桐子有一定优势和潜力,但我发现自己的水平远远不够,种植更是外行,必须和高水平的人合作。后来听说版纳植物园有几个人做得不错,我就到了版纳认识了杨成源老师,他从事小桐子研究多年,给了我们很多指导。同时也认识了版纳园副主任彭代平,他非常支持杨成源和我们合作。彭代平觉得我们有诚意,后来又介绍了徐增富老师。徐增富老师根据我们提出的问题,带领团队进行了专题攻关”。

  “黔西南州的农民自发种了一些小桐子,但产量一直都很低,我清楚地意识到,光靠这些野生品种产业肯定发展不起来。2005年至2006年,全国一度兴起种小桐子的高潮,也是因为产量问题把它卡住,乃至于曾与我们合作过的几位大学教授断言,用小桐子搞生物柴油绝对没有出路。我觉得他们目前说这话还早了些。”

  李搏对本报记者由衷地说:“正因为崎岖的道路还没有走顺,才需要先行者的不断开拓。我们康达公司的自身科研能力有限,一直没有取得突破性的研究进展,需要中科院科学家的鼎力相助。现在我的母公司也满怀着期待,看我们与版纳植物园、与徐增富老师科研团队的合作能早日奏效。”

  行走在那弯弯曲曲的山道上

  8月的黔西南正是烈日炎炎的时节,版纳植物园科学家及本报记者驱车,实地查看这一带小桐子的生长情况。车窗外是群山叠嶂,在路边瘠薄的山地里,农作物基本上只有一些苞谷,间或可以看到的一些农舍也比较破旧,似在提醒着我们,这里是国家级贫困地区。

  第一天考察组一行去册亨县的小桐子种植基地。这里种植的小桐子有些是改良品种。李搏总经理说:我们提供农民一些种植小桐子的信息,他们本来种的是野生的小桐子,含油量较低,值不了太多的钱,我们现在以每公斤3元钱的较高价格收购,引导农民种植的积极性,以便开展下一步的推广工作,公司的亏空靠其他方面的收益来弥补,“无论是本地种子还是版纳植物园提供的种子,喷洒了徐增富老师他们研制的生长调节剂之后,现在挂的果实都要比原来的多,经过版纳园改良优选的小桐子结的果实要更多一些”。

  看到这里的小桐子结果,喜上眉梢的陈进提醒说:我们既要建好小桐子的示范基地,也要保护生态,不能乱砍树。

  “经我们研制的生长调节剂喷洒处理的小桐子,就是把‘公’的变成‘母’的,我们今后还要能把‘小孩’(不开花的小桐子)变成‘大人’(能开花的小桐子)。”陈进这样形象地做了比喻。

  第二天,考察组一行去贞丰县的小桐子种植基地。在鲁容乡的公路边上,康达公司用当地修电站拉过来的废土,也种上了几亩小桐子。

  “这些小桐子今年3月5号刚种上,用的是杨成源老师筛选出来的种,现在看来也长得不错。种植小桐子的最大好处,就是不争农业用地,贫瘠的地里也能长得出来。”陪同考察的康达公司种植部张可元经理,翻转挂在小桐子枝杈上记录喷洒日期的小牌子,对本报记者介绍,“这里还有农民自己撒种、自然长大的小桐子,上次我们用徐增富老师提供的药水进行喷洒,结果效果也非常好。”

  考察组一行继续驱车前往,看到路边有一片当地农民自己种的小桐子,考察组和简陋房舍里走出的一位老农攀谈,他说他家有10多亩地,种的是甘蔗和玉米,同时还采收小桐子的种子卖,也能有一些收入。

  李搏总经理介绍说:这里的农民没有其他更多的经济收入,种的小桐子若达到一定规模后,一年增加上万元的收入应该不是难事,“我们公司追求的是规模效益。但是农民现在暂时还没有看到更多的效益,就需要政府来引导,我们和科学家来示范”。

  在北盘江的一个渡口,实地考察人员在树下午餐,利用休息间隙,本报记者采访了徐增富。

  “彭代平副主任、李搏总经理和刘刚副总经理一直寄予厚望,希我们尽快把已在版纳植物园成功的技术拿过来用,催我和团队的人员到黔西南。但我考虑到园里的小桐子是在平地上种植,没经过多次重复试验,一直没答应。经过两次在平地5亩、山地5亩的重复试验成功后,才觉得可以将技术拿出去。今年我们在这里先做了100亩的试验地。”

  2010年5月23日,潘帮珍和他们研究组的一位技工普智宇,从昆明乘了6个多小时火车到兴义,在黔西南待了整3天,教康达公司的员工给小桐子喷洒植物调节剂。

  “在版纳园做实验开始潘帮珍和技工怕花钱,用的是手动的喷雾器,后来我对她说,要改用电动喷雾器,不要怕花钱,做实验有时人是最不可靠的,机器是最可靠的。而且做实验不是搞生产,最好能机械化,排除人的力气消耗造成的喷洒不均。但后来她到了兴义,一开始也使用在昆明购买的电动喷雾器,在实地使用一会儿才发现,山坡地上每棵小桐子之间的间距太大,只要电门一开,药水就一直在喷洒,无形中浪费了许多药水,康达公司才临时购买了8个手动的喷雾器,又改用手工喷洒的办法。”

  徐增富对本报记者说:“由此也可以看出,我们的科研的确要深入山间地头,与生产实践密切结合。”“为了保证实验效果,我们过去用的是从美国进口的最好试剂,现在实验的效果出来后,今后我们要考虑到公司和农户的生产成本,改用国产试剂,所以现在还在筛选国产的一些效好价廉的试剂。”

  “收获指数”与“信心指数”

  据徐增富介绍,印度、南非等国家的科学家,也有和他们研究组一样,正在做小桐子喷洒相关激素的研究课题,但他们暂时还没摸索到合适的浓度和处理时期,“我们目前正在做的,是要加速小桐子长成成年植株的过程,使其到达生殖生长的周期缩短。野生小桐子的驯化时间不够。它的经济系数,也就是可收获的果实部分、种子的生物量只占其总的生物量的很小一部分,或者叫做‘收获指数’不高”。

  本报记者不久前从全国政协提案委获悉,为促进全国政协十届五次会议第2194号、第2921号有关支持加快发展贵州省小桐子生物柴油产业的提案的办理,全国政协提案委与国家发改委、财政部、国家能源办、国家林业局等有关部门,曾组成联合调研组,在提案委副主任杨振杰带领下,2007年7月下旬,曾实地考察了黔西南州兴义、安龙、册亨等市县小桐子种植和加工情况。

  全国政协提案委组织的这一联合小组,从原料资源、生产加工、综合利用、生态环境及产业的经济性和市场流通等方面,对我国生物柴油产业发展的相关问题进行了调研,2007年9月30日,其在给中共中央办公厅、国务院办公厅的一份报告中,明确提出:“贵州坚持不与人争粮、不与粮争地、不破坏生态环境的原则,进行大规模小油桐(小桐子)人工种植,发展绿色生物柴油产业,实现综合开发利用,具有良好的经济、社会和生态效益。贵州省把发展以小油桐(小桐子)为主要原料的生物柴油产业,作为一项重要的战略决策大力推进,具有较好的基础和优势,国家应积极鼓励和支持。”

  本报记者随版纳植物园科学家而行,这次对黔西南州小桐子种植的实地考察,结论也与全国政协提案委的结论大体相同。

  据悉,印度总理对小桐子这一能源植物高度重视,前几年也在其官邸的花园里种上了好几棵小桐子。现在,一切问题的症结所在,就是要增加小桐子的“收获指数”,而这个“收获指数”在某种程度上,则要取决于企业家对科学家的“信心指数”。

  康达公司对中科院科学家的“信心指数”较高。李搏总经理数年前在创办自己的公司时,在与中科院大连化学物理所科学家的合作中,留下了深刻而又美好的印象。他对本报记者介绍说:2009年,册亨县政府无偿划拨给了康达公司9932亩。这些是政府以前用小流域治理的专项经费造的林地,虽然对小流域植被起到作用,但管理比较粗放、松散。交给康达公司管理,既能更好地保持水土,又让公司和农户有一定的经济效益,“徐增富教授在原来杨成源副研究员的基础上,开发出更新的小桐子培育技术,现在我们这里的示范已经看到很好的苗头。我希望能捕捉到徐增富老师成功的东西,运用到黔西南州,大面积推广”。

  毋庸讳言,目前我国的小桐子种植面积虽有几百万亩之多,但其种子产量普遍难以令人乐观,经济效益更是如水中月、雾中花,根本无法满足生物柴油产业的需求。仅在贵州省黔西南州,目前种植的小桐子至少已经有8万亩,许多都是种植在石漠化的山坡地上,产量都很低。

  “黔西南州政府规划发展小桐子200万亩,而贵州省发改委批准的全省60万亩的小桐子示范基地也已开始实施。”康达公司刘刚副总经理介绍说: “我们要在前期工作基础上,进一步通过1000亩的大田试验,确定小桐子专用开花调节剂的增产效果和经济效益。按每亩增产150公斤种子,种子收购价2元 /公斤,成本50元/亩计算,仅黔西南州现有的8万亩小桐子,每年大约就可产生约2000万元的直接经济效益。”

  “在2008年的春天,我就开始安排学生,对小桐子喷洒各种激素做试验。我对潘帮珍说,首先要找到调控雌雄花比例的方法,看能不能改变,怎么改变,用什么手段。以前版纳有个博士做过,做的结果反而雄花更多了。小潘对我说,我们还能够做成功吗?我对她说,我们要系统地做,充分利用国内外积累的相关知识和经验,就有可能成功。”

  徐增富对本报记者作了科普介绍:小桐子是雌雄异花,本身从遗传上是不纯的。也就是说,母株好,子代不一定好。理想的办法是进行无性繁殖,传统无性繁殖最好的办法就是扦插,这样能保持与母株一致,种性好。但扦插繁殖速度有限,一棵小桐子把母株都剪了也就几百棵。小桐子的种植面积需求大,一亩地至少就要一百多棵苗,单靠扦插进行无性繁殖,无法满足大规模造林的需要。现在大面积种植的小桐子,由于大多是采用种子苗,产量很不整齐。靠人工扦插太慢,现在版纳植物园正在发展组培的方法,对小桐子采取试管苗无性快繁。组培苗的特点就是后代苗木遗传上均一、整齐,“我们现已掌握了小桐子快速繁育的技术,一旦选了好的母株,就通过组培的技术快速繁育”。

  徐增富带领的课题组,成功研制出小桐子专用开花调节剂,在小面积试验地上可将小桐子的种子产量提高3倍以上。“我们计划在前期工作的基础上,继续做好小桐子基因功能与分子育种的研究,同时在黔西南州进行大面积的田间试验,对小桐子专用开花调节剂的使用技术进行优化和试验推广”。

  就在考察组一行赴黔西南州前不久,册亨县的一些盘山公路路段,刚刚经历了山洪之后的泥石流和滑坡,一些道路至今中断。徐增富对本报记者说:“黔西南州南北盘江流域的生态环境相当脆弱,林木稀少,存在石漠化程度加剧的趋势,从而使泥石流、滑坡等山地灾害频繁发生。通过规模化种植小桐子,还可以效地促进山地被的恢复,有效治理黔西南州等地的石漠化,加强生态环境建设。”

  大山将会呈现怎样的神奇奥秘?

  徐增富感到自己肩上担子的沉重。但可喜的是,徐增富带领的能源植物科研团队,现在正在慢慢得以发展壮大,有人已开始做功能基因克隆和转基因的研究。仅徐增富本人现在带的在读研究生就有15位,实验室人员有20位,“这样我就有比较足够的时间,可以考虑一些小桐子分子育种的科学问题”。

  徐增富在一处岔道与本报记者挥手再见,“我这次与大家来黔西南考察,进一步了解了公司与农户的需求,我还得应康达公司的热忱之邀,在这里逗留一两天,多看一些小桐子种植点,给他们提一些指导性意见”。

  李搏总经理在一路陪同考察中,热忱的期待溢于言表:“我想利用中科院良好的人才资源,在生物能源这一块把文章做得更深入,从单一的小桐子做到产品和产业的多元化。最好双方能建立更紧密的关系,争取今后能共同成立一个生物柴油工程中心。地处荒山僻岭的黔西南今后不仅山清水秀,生物柴油的生产供应不一定只是局限在贵州,但最高水平技术要从我们这里来发源。我们通过设备的研制,参股,渗透到很多国家的行业,从单纯的产品输出转变到技术的输出。”

  逐片看过小桐子的不同生长情况,陈进曾深有感触地对本报记者坦言心迹:“小桐子是明星植物,全球关注,一波三折,我们的技术若能真正应用到生产上,既促使农民和公司增收,也保护了自然生态环境,迈出了至关重要的关键一步,今后我们应该更加有创新的信心与勇气!”

  记者不由地想起晴隆县的“24道拐”公路奇观。著名的“24道拐”离这里约100多公里之外,曾荣登《中国国家地理》2009年第12期的封面。这“24道拐”盘山弯道长约4公里,每道拐弯仅几十米长,曾是抗日战争时期贵阳以西黔滇公路最险要的咽喉要道。

  “24道拐”如同一条巨大的“拉锁”挂在山梁之上,不禁让人浮想联翩。现在小桐子的研究一波三折,连国际上的一些专家也担忧其“繁华难现”,我们岂不是同样需要“八年抗战”坚忍不拔的精神?假如它拉开如“24道拐”那样的“拉锁”,大山将会呈现怎样的神奇奥秘?版纳植物园对小桐子的研究目前堪称 “蓓蕾初绽”,我们期待着她能得到更多的精心呵护,绽放得更加绚丽多姿!