热作故事 | 橡胶幼态无性系的深度研究

作者简介:

袁燮辉,1935年生,原在华南热作两院橡胶研究所从事橡胶研究育种工作。在橡胶树产量早期预测研究中发明了“小叶柄胶”预测法。橡胶树幼态无性系性质与利用的研究可分为3个阶段。

一、起步阶段

我国从1961年开始对橡胶树无性系性质与利用进行研究。首先是利用1年半、2年半、3年半和5年生的实生树,在这些实生树的每一蓬叶取芽接成芽接树,成活后,按叶蓬顺序种植于大田。每株实生树取9蓬叶,每蓬叶只选1株,1株实生树共繁殖9株用于试验。母树种在第一个穴位 ,以便对照。

(图1、2 芽接苗 自根幼态无性系 )

观测项目主要是:每蓬叶抽生嫩芽颜色比较,并测量抽条与砧木夹角大小;光合作用和呼吸作用强弱,并进行叶蓬间各无性系比较;叶片糖分含量多少。连续观测3年,1963年结束。参与人员有中国科学院遗传研究所李向辉、陈少麟,中国科学院华南植物研究所黄昌华,华南热带作物研究所韦札贞和袁燮辉。李向辉负责写总结报告。结果表明:各叶蓬测定的指标只有微弱差异,未达到显著水准;但从5年生的实生树上取芽接成的芽接树,其抽条与砧木的夹角较大,树干上的分支较矮,显示较老的模样。这些树成龄后,1967年测定产量,结果是:各叶蓬取芽接成的芽接树产量与母树没有显著差异;同一株实生树上取芽接成的芽接树,其各叶蓬之间的产量差异也不明显。试验中,4个树龄不同的种植材料都表现低产,很可能与取材有关。1962年,利用2年生的授粉实生树,分别在离地1米以下和1.5米以上的茎上取芽成对种植在华南热作所试验场一队,共植80多对,直至割胶。测产统计分析结果表明,茎干低部位取芽的芽接树产量和高部位的没有明显差异,产量普遍比较高,生势差异也不明显。因而多数学者对橡胶树存在不同发育阶段的观点持怀疑态度。

二、分析阶段

1967~1968年,主要是总结上一阶段试验结果,进一步调研国内外生产、试验中存在的问题。初步得出结论是:前一阶段试验所用材料,很可能都是同一个发育阶段,因而产量和生势都没有明显差异,这是合乎逻辑的。

三、成熟阶段

1981年,成立了橡胶树幼态无性系性质与利用课题组,刘松泉研究员为导师,并主持课题,袁燮辉任组长,组员有黄香许来玉、李纯青、陈如孟(后调出)。项目研究正式列入国家“六五”与“七五”攻关计划。建立了实验室。在刘松泉研究员的指导下,杨光凌在试验场四队利用6年生实生树,在其离地1米以下和4米以上的茎干上取芽接在九队苗圃里,保苗的共有3对。成龄后测定其产量和生势。结果在茎干低部取芽接成的芽接树的产量比在茎干4米以上取芽的高54.8% ,茎围生长量大24%。黄香用胶乳测定同功酶,其低部位胶乳同功酶与高部位比较,谱带有明显差异。这是橡胶树幼态无性系与老态无性系在发育过程中的微妙关系,也是遗传方面有待解释的谜。经分析,最后得出结论是:这次试验取材树龄与前次试验的不同一前次试验树龄在3年以内,可能橡胶树整株不分上下都在同一个发育阶段;这次试验取材,由于随着树龄增大,茎干上的芽发生了变化,只有离地1米以下的芽始终保持幼态特征,而离地面1米以上的茎干芽已变成老态,因而用其芽接成的芽接树无性系也就属老态。因此,在一株实生苗茎干上幼态苗和老态苗并存,其状况不仅与树龄有关,而且与茎干上取芽的高度有关。这是刘松泉提出的橡胶树阶段发育理论的核心和关键,也是他一生所致力研究的橡胶树阶段发育与遗传性并不矛盾的观点。这一观点与许多学者的不同。实践证明,刘松泉的观点是正确的,他在橡胶树研究领域作出了重要贡献。

(图3 橡胶树幼态无性系研究)

为了把成果推广到生产上应用,刘松泉又布置了不同树龄、不同代次的试验。这些试验证明了橡胶树阶段发育与树龄有关,而同一发育阶段的无性系不断繁殖的无性系后代,其性质不变。这一重要发现,为长期利用幼态无性系生长快、产量高(与母树相似)的特征,并长期保持幼态无性系优良性状提供了依据。

为了获得高产幼态无性系的种植材料,利用了4个来源。第一个来源是利用王泽云研究员用组培方法培育的花药苗GL1,在同一试区用对比法布置试验,结果是组培的GL1花药苗比其从母树上取枝芽繁殖的芽接树生长快8%,产量高30%以上;第二个来源是从已割胶几年的高产幼态无性系茎干上取幼态芽来繁殖幼态无系;第三个来源是从已割胶多年的高产实生树基部取芽繁殖幼态无性系,这种幼态无性系还必须经长期的产量、特性鉴定后,才能在生产上推广使用;第四个来源是利用袁燮辉的小叶柄胶苗预测法,从1.5~2年生的人工授粉苗中,选出高产植株繁殖幼态无性系,这是橡胶树常规育种改革最重要的一环,选种与保留种质优势同步进行,避免走过去的老路(从培育幼态无性系开始,到推广老态无性系告终,使产量下降),这个方法可缩短育种年限。以上试验所取得的结果,经过计算整理,在1990年请专家鉴定,一致认为此项成果处于世界先进水平,1991年获国家科技进步三等奖。

1985年,为了把本成果推广于生产,经课题组研究决定,许来玉利用已割胶4年的高产幼态无性系(年株产干胶7~8公斤),在离地1米以下的茎干基部取芽繁殖幼态无性系,共3个品系,每个品系取2个芽片,结果都成活了。这是一个创举,解决了从高龄树的茎干上取芽繁殖幼态无性系的难题,以及过去常规育种遗留下来的问题。

取芽片的热研43、42和23号3个品系,经1986~1987年不断繁殖,布置了高级系比区,并在番开热作场与专业户蔡汝新合作,布置了1500亩的生产性系比,成龄后,经3~4年的割胶测产,高级系比区和生产性系比区的两个同品系的幼态无性系比老态无性系生长快8%左右,产量高25%以上,特别是种在番开热作场的热研43号,在割胶第5年时,亩产干胶竟达200公斤左右,这在我国是个奇迹,其经济效益显著高于同品系的老态无性系。这个品系在海南省白沙县得到胶农广泛应用,种植面积在3000亩以上。2000年,这项研究成果获中国热带农业科学院科技进步一等奖。

后记

橡胶树幼态无性系性质与利用的研究,经历了风风雨雨,走过了40余年,最终取得了可喜成果。与其他科学研究一样,中国天然橡胶研究史表明,人们在学术上对某个问题的看法或观点不同是很正常的现象,谁是谁非只能凭试验结果来裁决。刘松泉研究员提出的橡胶树阶段发育的观点之所以正确,正是经试验结果证明了的。

本课题组导师刘松泉已于1992年去世,其他成员也已先后退休。遗憾的是,他们没能在有生之年,亲自将橡胶树幼态无性系种植材料在生产上大规模推广应用。

故事摘自《山野崛伟业》

——热作两院天然橡胶科教事业史料

#青年之声·海南大学#

#本论文不必参考任何文献# 这篇#没有参考文献的论文#作者是钱伟长。

18岁那年,他以中文和历史两个一百分的成绩考进清华大学,物理却只考了5分。

钱伟长长期从事力学研究,在板壳问题、广义变分原理、环壳解析解和汉字宏观字形编码等方面作出了突出的贡献。

为中国的机械工业、土木建筑、航空航天和军工事业建立了不朽的功勋,被人称为中国近代"力学之父","应用数学之父"。

真·为中华之崛起而读书,向大师致敬!

【矢志不渝 坚持医工结合创新方向迎难而上 打通成果转化康庄大道】

西安迈格纳特医疗科技有限公司(以下简称:迈格纳特)是一家致力于打造有临床迫切需求的现代化医疗创新产品的高新技术企业,公司以“雕琢精品,智守安康”为产品理念,专注于前沿医疗产品科学技术探索及医疗产品研发,为客户提供高端医疗新产品。

近日,记者采访了公司创始人汤博。他回顾了公司发展历程、创业感悟与未来规划。“公司依托西安交大医学部国家工程研究中心科研实力和自身努力,在医工结合方面持续探索创新,从临床需求出发研发了一系列磁外科产品,与国内外同类产品对比,我们可以自信地说,我们的技术一定是站在国际前列的。”汤博自信地说。

创业的冲动源自期许与信任

千里之行始于足下。汤博想起创业的起点,当时的各种思量和纠结仍然记忆犹新,最终导师的期许、团队的信任还有他作为一名医疗科研工作者,内心的那种解除患者痛苦、减轻医护人员负担的责任感与紧迫感推动着他迈出了关键的一步。

2013年,汤博从西安交通大学公共卫生管理专业取得硕士学位后,在西安交大医学部的国家工程研究中心从事医疗器械、设备研发工作。这让他有机会在工作一线看到许多临床实际的痛点,而针对这些痛点和需求,科研人员在实验室中进行研究,也取得了针对性的成果,但是从实验室到实际应用之间有一段很长的路要走,甚至有的成果不具备市场价值和应用价值就会永远留在实验室中。

汤博自己情况也是如此。他说:“毕业后,我就在实验室做科研工作。在导师的指点和团队共同努力下,我们在一次性磁性胆肠吻合器、磁压迫腹主动脉阻断手术床等高科技医疗产品方面取得了突破,这些成果对减轻病人痛苦,提高治疗效果具有明确作用。”

“科技进步并不是说取得了突破与成果,更关键的是要能够真正在实际应用并发挥作用带来市场价值,才能真正推动社会发展。从发明到发展,从成果到成效,才是科技守护安康的必由之路。”汤博深有感触地说,“这条路,科研人员并不是不想走,而是有很多的顾虑与实际困难。所以‘成果一大片,转化看不见’的现象就出现了。”

加快技术成果转化,让其早日落地惠民的想法在汤博心中持续发酵。但作为一名从学校到实验室的人,一想到创业将要面对证照、场所、人员、科研、生产、成本、市场等等无数的新问题时,他不由得开始纠结起来。他与导师与团队说了自己的想法,没想到导师与团队都非常支持他,这种期许与信任成为了他内心力量的源泉。

想通了,就干起来。2017年,汤博来到了高新区,在创业园联创生物医药孵化器的帮助下,注册成立了西安迈格纳特科技有限公司,立志在加快成果转化的方向上,趟出一条大路,搏出一个未来。

坚守创新方向满足临床需求

“我觉得创业首先要想明白三个问题,干什么?怎么干?还有就是和谁干?”汤博谈起自己的创业感悟时说道。他自己也是用实际行动来回答着这三个问题。

“公司的愿景是致力于打造有临床迫切需求的现代化医疗创新产品。实现的路径是依托西安交大医学部国家工程研究中心强大科研实力不断在创新突破,公司不断加快成果转化速度,让创新成果早日造福于老百姓。”汤博说,“这一切的基础就是人才,而这一点,是初创公司最头痛的地方。”

为了挖掘人才、引进人才,汤博也是使出了浑身解数,想出了各种办法。作为医疗器械研发生产企业,必须要拿到相关产品的医疗器械注册证,这个申请流程需要专门的人才才能较为顺利地完成。汤博从公司创立起就想引入一名这方面的“专家”,但这样的人才,对于每一家企业来说都是当宝贝,作为一家初创企业,怎么可能会吸引到这样的人加入公司呢?

汤博一直没有放弃“猎头”行动,终于功夫不负有心人,他发现了一个机会,目标人因病住院,他想方设法地为人家答疑解惑提供便利,经常在谈话中加入公司的理念和发展前景。“我当时就是打‘感情牌’,也决心要长期奋战,不成同事,至少也得成为好朋友。最后还是成功引进这名人才,自那以后,公司在注册证申请上,我就再也不操心了。”汤博说道。

引进人才的过程体现出汤博对事认真、锲而不舍的扎实作风,在公司运营方面,他也是如此,在这种氛围之中,团队共同努力,在磁外科技术方面不断有新的突破,在成果转化方面也渐渐摸索出来了一套操作模式。公司的无线胆道造影液通液仪、高仿真全脏器手术训练系统、磁牵引装置、一次性磁性消化道吻合器等产品逐步推广应用,打开了市场,公司主持的磁锚定减戳卡技术广泛应用于胸外科、腹部外科及消化内科,受到了业内的肯定。

美国耶鲁大学医学院MENG教授、法国巴斯德研究所WU教授、西安交通大学吕毅教授、四川大学华西医院杨家印教授等专家在认真评估迈格纳特的产品后,一致认为产品研发紧盯临床前沿,特别是磁外科相关的研究,完全从临床需求出发,非常符合医生的需求,切实解决了不少临床问题,在国产医疗器械研发方面注入了新的动力和能量,值得大范围推广和认可。

加快成果转化推进智慧医疗

迈格纳特的快速发展也离不开创业环境与服务的助力。汤博说,“高新区是创新创业和生物医药的沃土,生物医药是高新区的四大产业集群之一,所以,当初选择创业地点时,我毫不犹豫地选择了高新区。”

正如汤博所说,成熟的生物医药产业集群催生了成熟的生物医药产业培育链条,西安高新区创业园发展中心的西安联创生物医药孵化器就是链条中的重要一环。

明智的选择,带来了丰厚的回报。得益于高新区创新创业政策的强大支持力度,联创生物医药孵化器企业孵化与服务的深度,汤博顺利地度过了艰难的创业最初那一段时期。“高新区生物医药资源众多,帮助企业成长的孵化器也非常给力,定期还为企业发展‘把脉问诊’、出谋划策,感觉我们给自己找到了一位‘好参谋’。”汤博说,“高新区的创新创业氛围和孵化服务都非常好,在我们企业的成长的各个阶段,联创都给予我们帮助,帮着我们完成公司注册,医疗器械注册报批,政策资助等许许多多的事情。另外,各类创新创业大赛的信息非常多,为企业参加大赛帮忙助力,让我们省心省力,是我们的‘好秘书’。参加比赛获得奖项,提升了公司的知名度,为招引人才和对外交流都有了良好的基础。现在,公司场地扩张的问题,也在创业园的帮助下顺利解决了,这对公司来说,无疑是最大助力。”

此外,随着高新区建设国际一流科技园区的进程不断深入,营商环境、国际影响力日渐高涨,迈格纳特在国际交流、海外市场开拓等方面与高新区同频共振,效果日益明显。自2018年开始,由西安交通大学医学部主办、西安交通大学第一附属医院承办的“国际磁外科大会”在西安连续举行三届,来自海内外的磁外科专家齐聚一堂,分享最新成果,共同促进磁外科技术的发展,同时也奠定了我国在磁外科领域研究的引领地位。迈格纳特的创新成果作为大会重要成果,成为大会关注的亮点,得到与会专家的肯定。

现在,迈格纳特已经着手进行下一步研发和应用,开始探索“超导磁体”“防磁手术器械”等方面的更多可能。同时,公司先后与西安交通大学、西安电子科技大学、陕西省人民医院、科大讯飞丝路总部等单位牵头发起建立了“精准外科医研企协同创新产业化平台”、陕西省人工智能产业发展联盟智慧医疗专委会、陕西省智能医疗与磁外科技术产业联盟,为推进陕西智慧医疗增添新的发展动能,持续作出自己应有的贡献。


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