專題：作物耐鹽堿等環(huán)境脅迫遺傳改良

《科技導(dǎo)報(bào)》2025年第19期出版了“作物耐鹽堿等環(huán)境脅迫遺傳改良專題”，刊登了《 》《 》《 》等文章。

面對(duì)土壤鹽漬化對(duì)糧食安全的重大威脅，本期文章探討了小麥耐鹽性研究的現(xiàn)狀與未來(lái)。梳理了耐鹽生理與分子機(jī)制、基因挖掘策略等，介紹了通過(guò)分子設(shè)計(jì)育種培育出的多性狀協(xié)同改良品種，以及利用創(chuàng)新選擇方法在旱堿地成功選育的新品種。這些工作體現(xiàn)了從種質(zhì)資源鑒定、基因挖掘到新品種培育的創(chuàng)新鏈條。這些研究不僅為鹽堿地小麥生產(chǎn)提供了切實(shí)的品種與技術(shù)方案，也展現(xiàn)了面對(duì)農(nóng)業(yè)重大挑戰(zhàn)時(shí)，針對(duì)性育種策略的強(qiáng)大生命力。

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卷首語(yǔ)

01

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毛新平

作者簡(jiǎn)介：毛新平，北京科技大學(xué)碳中和研究院，中國(guó)工程院院士。金屬壓力加工專家，現(xiàn)任北京科技大學(xué)碳中和研究院院長(zhǎng)。研究方向?yàn)橄冗M(jìn)鋼鐵材料及其低碳制備。

毛新平. 鍛造綠色鋼鐵新質(zhì)生產(chǎn)力：可持續(xù)鋼鐵材料的技術(shù)攻堅(jiān)與產(chǎn)業(yè)突圍[J]. 科技導(dǎo)報(bào), 2025, 43(19): 1-2.

鋼鐵材料作為工業(yè)根基，其可持續(xù)發(fā)展既是全球產(chǎn)業(yè)競(jìng)爭(zhēng)的焦點(diǎn)，更是保障國(guó)家資源安全、踐行綠色發(fā)展的關(guān)鍵，對(duì)現(xiàn)代化建設(shè)至關(guān)重要。中國(guó)鋼鐵工業(yè)發(fā)展可持續(xù)鋼鐵材料具有戰(zhàn)略意義，并面臨技術(shù)挑戰(zhàn)，而破解瓶頸、應(yīng)對(duì)壓力的根本出路在于鍛造綠色鋼鐵新質(zhì)生產(chǎn)力，即聚焦可持續(xù)鋼鐵材料的技術(shù)攻堅(jiān)。其核心在于解決殘余元素帶來(lái)的三大科學(xué)與技術(shù)挑戰(zhàn)（①殘余元素的去除②殘余元素的賦存狀態(tài)及構(gòu)效關(guān)系③面向鋼鐵材料可持續(xù)發(fā)展的新材料新工藝設(shè)計(jì)），從而實(shí)現(xiàn)從“廢鋼循環(huán)”到“高品質(zhì)綠色鋼鐵”的產(chǎn)業(yè)突圍，搶占未來(lái)競(jìng)爭(zhēng)制高點(diǎn)。

科技評(píng)論

02

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程序，朱萬(wàn)斌，王洪亮

作者簡(jiǎn)介：程序，中國(guó)農(nóng)業(yè)大學(xué)生物質(zhì)工程中心，教授，研究方向?yàn)樯镔|(zhì)工程，可持續(xù)農(nóng)業(yè)與農(nóng)村發(fā)展。

程序, 朱萬(wàn)斌, 王洪亮. 現(xiàn)代農(nóng)業(yè)“點(diǎn)金術(shù)”——生物質(zhì)產(chǎn)業(yè)[J]. 科技導(dǎo)報(bào), 2025, 43(19): 16?22.

為解決中國(guó)農(nóng)業(yè)長(zhǎng)期存在的產(chǎn)品價(jià)值低、產(chǎn)業(yè)弱質(zhì)化問(wèn)題，必須通過(guò)發(fā)展“農(nóng)業(yè)生物質(zhì)制造”這一新興產(chǎn)業(yè)，將農(nóng)林廢棄物轉(zhuǎn)化為高價(jià)值能源、材料和化學(xué)品，以此創(chuàng)造農(nóng)業(yè)新質(zhì)生產(chǎn)力，并推動(dòng)一二三產(chǎn)業(yè)融合。

本文 闡述了“生物質(zhì)制造”（ 以農(nóng)林生物質(zhì)為原料， 通過(guò)生物化學(xué)/物理手段轉(zhuǎn)化的生物能源、材料和化學(xué)品的制造業(yè) ）概念，并通過(guò)國(guó)際對(duì)比，說(shuō)明提升生物質(zhì)價(jià)值（Valorization） 是前沿方向； 分析當(dāng)前生物質(zhì)“點(diǎn)金”的機(jī)遇（ “綠色”價(jià)值可“變現(xiàn)”，碳關(guān)稅形成外部壓力 ），重點(diǎn)介紹了關(guān)鍵的熱化學(xué)轉(zhuǎn)化等技術(shù)突破（① 高價(jià)值成分提取② 生物質(zhì)氣化-合成技術(shù)③三 素分離利用技術(shù) ）； 論證該產(chǎn)業(yè)能形成新質(zhì)生產(chǎn)力的兩個(gè)關(guān)鍵條件（巨大市場(chǎng)和農(nóng)民可廣泛參與）；最后提出對(duì)生物質(zhì)應(yīng)用的重新定位（ 傳統(tǒng)能源替代→生 產(chǎn)高價(jià)值的生物基化學(xué)品和材料 ）。

生物質(zhì)化工與石油化工/煤化工的對(duì)比

本刊專稿

03

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宋學(xué)軍

作者簡(jiǎn)介：宋學(xué)軍，南方科技大學(xué)醫(yī)學(xué)院醫(yī)學(xué)神經(jīng)科學(xué)系，南方科技大學(xué)疼痛醫(yī)學(xué)中心，教授，研究方向?yàn)楦杏X(jué)和認(rèn)知神經(jīng)科學(xué)。

宋學(xué)軍. 意識(shí)消失和重啟的生物學(xué)原理及其應(yīng)用前景[J]. 科技導(dǎo)報(bào), 2025, 43(19): 23?29.

深刻認(rèn)識(shí)大腦意識(shí)消失和重新獲得的分子神經(jīng)機(jī)制對(duì)意識(shí)障礙和有關(guān)腦疾病的防治至關(guān)重要，對(duì)超級(jí)人工智能的發(fā)展具有重大意義。

本文 梳理了以全身麻醉為模型研究意識(shí)問(wèn)題的科學(xué)進(jìn)展，在指出傳統(tǒng)理論（ 脂質(zhì)學(xué)說(shuō)、特異性蛋白質(zhì)靶點(diǎn)學(xué)說(shuō)、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)學(xué)說(shuō) ）局限性的基礎(chǔ)上，重點(diǎn)介紹了一項(xiàng)里程碑式的新發(fā)現(xiàn)——“意識(shí)主動(dòng)重啟理論”，該理論揭示了大腦通過(guò)丘腦特定核團(tuán)的分子機(jī)制（KCC2降解）主動(dòng)驅(qū)動(dòng)意識(shí)恢復(fù)的內(nèi)在過(guò)程。這一突破不僅挑戰(zhàn)了延續(xù)近180年的意識(shí)“被動(dòng)恢復(fù)”觀點(diǎn)，為理解意識(shí)的生物學(xué)基礎(chǔ)開辟了新路徑，也對(duì)未來(lái)治療意識(shí)障礙相關(guān)腦疾病及發(fā)展人工智能具有重要的理論和應(yīng)用價(jià)值。

麻醉狀態(tài)下意識(shí)主動(dòng)重啟理論示意

特色專題

04

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趙補(bǔ)全、要星宇、葉興國(guó)、唐華麗、張雙喜

作者簡(jiǎn)介：趙補(bǔ)全，寧夏大學(xué)農(nóng)學(xué)院、中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院作物科學(xué)研究所、寧夏農(nóng)林科學(xué)院農(nóng)作物研究所，碩士研究生，研究方向?yàn)樾←湻肿佑N；唐華麗（通信作者），中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院作物科學(xué)研究所，助理研究員，研究方向?yàn)樾←湻肿佑N；張雙喜（共同通信作者），寧夏農(nóng)林科學(xué)院農(nóng)作物研究所，研究員，研究方向?yàn)樾←溸z傳育種。

趙補(bǔ)全, 要星宇, 葉興國(guó), 等. 小麥耐鹽基因挖掘和種質(zhì)鑒定及創(chuàng)制研究[J]. 科技導(dǎo)報(bào), 2025, 43(19): 30?43.

小麥生產(chǎn)受到土壤鹽漬化的嚴(yán)重威脅，耐鹽性與產(chǎn)量等農(nóng)藝性狀協(xié)同優(yōu)化和鹽脅迫響應(yīng)復(fù)雜性是主要挑戰(zhàn)。

本文綜述小麥耐鹽性研究的生理（滲透調(diào)節(jié)、離子平衡、抗氧化防御）與分子（激素信號(hào)通路、基因調(diào)控網(wǎng)絡(luò)）機(jī)制，總結(jié)了耐鹽基因挖掘和遺傳改良的最新進(jìn)展與育種實(shí)踐，并深入分析了當(dāng)前研究面臨的挑戰(zhàn)（機(jī)制復(fù)雜性、基因驗(yàn)證難、農(nóng)藝性狀協(xié)同改良矛盾等）。文章旨在為通過(guò)多學(xué)科交叉與技術(shù)創(chuàng)新，定向培育耐鹽高產(chǎn)小麥新品種，以應(yīng)對(duì)土壤鹽漬化、保障糧食安全提供全面的科學(xué)參考和戰(zhàn)略方向。

植物中的鹽脅迫信號(hào)通路

05

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于立強(qiáng)、李輝利、張娟、趙軍濤、郭憲瑞、于廣軍、周陽(yáng)、張宏軍

作者簡(jiǎn)介：于立強(qiáng)，石家莊市農(nóng)林科學(xué)研究院趙縣實(shí)驗(yàn)基地，副研究員，研究方向?yàn)樾←溣N；周陽(yáng)（通信作者），中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院作物科學(xué)研究所，研究員，研究方向?yàn)樾←溸z傳育種；張宏軍（共同通信作者），中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院作物科學(xué)研究所，研究員，研究方向?yàn)樾←湻肿佑N。

于立強(qiáng), 李輝利, 張娟, 等. 節(jié)水高產(chǎn)抗寒耐鹽堿小麥品種輪選103及其育種技術(shù)[J]. 科技導(dǎo)報(bào), 2025, 43(19): 63?68.

培育節(jié)水、高產(chǎn)、抗寒、抗倒伏、早熟小麥新品種是中國(guó)北方冬麥區(qū)重要育種目標(biāo)。“ 輪選103” 抗寒、 耐鹽堿，本文總結(jié)其選育過(guò)程，通過(guò)展示如何從實(shí)際生產(chǎn)問(wèn)題出發(fā)，通過(guò)精準(zhǔn)的親本分析、關(guān)鍵基因的分子標(biāo)記輔助選擇及多環(huán)境定向篩選，成功實(shí)現(xiàn)多個(gè)優(yōu)異性狀的協(xié)同改良。該案例為針對(duì)特定生態(tài)區(qū)需求開展目標(biāo)導(dǎo)向的現(xiàn)代小麥育種提供了可借鑒的成功范式與實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)。

輪選103苗期耐鹽性鑒定

06

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鄒景偉、王偉偉、張玉杰、于亮、朱玉、羅政輝、趙振杰、劉永偉、鈕力亞

作者簡(jiǎn)介：鄒景偉，滄州市農(nóng)林科學(xué)院河北省旱堿麥重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，助理研究員，研究方向?yàn)樾←溎望}堿育種與分子解析；鈕力亞（通信作者），滄州市農(nóng)林科學(xué)院河北省旱堿麥重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，副研究員，研究方向?yàn)樾←溣N與遺傳改良。

鄒景偉, 王偉偉, 張玉杰, 等. 抗旱耐鹽堿小麥新品種滄麥17的選育及高效種植技術(shù)[J]. 科技導(dǎo)報(bào), 2025, 43(19): 69?75.

滄麥17是滄州市農(nóng)林科學(xué)院利用設(shè)施鹽池，經(jīng)過(guò)多年的抗旱耐鹽性鑒定，選育出的抗旱耐鹽堿小麥新品種。

本文展示了以抗旱耐鹽親本為基礎(chǔ)，通過(guò)獨(dú)特的“水旱兩圃平行交替選擇育種法” 定向選育，最終培育出這一在抗旱、耐鹽堿、抗寒、穩(wěn)產(chǎn)等方面表現(xiàn)突出的新品種的全過(guò)程，為類似生態(tài)區(qū)的小麥抗逆育種及鹽堿地開發(fā)利用提供了具體的品種范例與實(shí)踐借鑒。

滄麥17田間表現(xiàn)及籽粒

研究論文

07

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陸洲，朱嘉樂(lè)，周鑫，趙璐，張素銀，馮旭輝，蔡培慶，魏欽華，尹航，秦來(lái)順

作者簡(jiǎn)介：陸洲，浙江工業(yè)大學(xué)材料科學(xué)與工程學(xué)院，碩士研究生，研究方向?yàn)殁}鈦礦發(fā)光材料；尹航（通信作者），中國(guó)計(jì)量大學(xué)材料與化學(xué)學(xué)院特聘副教授，CSC公派赴隆德大學(xué)訪問(wèn)學(xué)者，研究方向?yàn)殚W爍晶體的載流子動(dòng)力學(xué)。

陸洲, 朱嘉樂(lè), 周鑫, 等. 陽(yáng)離子協(xié)同取代策略助力錫基鈣鈦礦發(fā)光調(diào)控[J]. 科技導(dǎo)報(bào), 2025, 43(19): 95?105.

216 型金屬鹵化物鈣鈦礦（即 A2BX6）因其優(yōu)異的環(huán)境友好性和光電性質(zhì)受到廣泛關(guān)注。然而，帶隙寬、成本高、發(fā)光性能差等因素限制了此類材料在光電領(lǐng)域的進(jìn)一步應(yīng)用。為實(shí)現(xiàn) 216 型錫基鈣鈦礦光學(xué)性能的優(yōu)化調(diào)控，協(xié)同取代 A 位和 B 位陽(yáng)離子成為了一種有效策略。本文研究團(tuán)隊(duì)采用溶液結(jié)晶法，在不同溫度條件下成功合成了 Bi3+摻雜的 Cs2SnCl6 和（BTP）2SnCl6 （BTP+ =C25H22P+ ）粉末晶體。研究發(fā)現(xiàn)，后者因更大的A位陽(yáng)離子引發(fā)更強(qiáng)的晶格孤立效應(yīng)，從而顯著改變了其自陷激子發(fā)光的Stokes位移、壽命等性質(zhì)。該機(jī)制成功應(yīng)用于雙色防偽印章，為材料設(shè)計(jì)提供了新思路。

A2SnCl6: xBi3+的合成優(yōu)化工藝與晶體形貌

08

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李曉燁、呂其英、王征、王琳

作者簡(jiǎn)介：李曉燁，華中科技大學(xué)同濟(jì)醫(yī)學(xué)院協(xié)和醫(yī)院組織工程與再生醫(yī)學(xué)研究中心，碩士研究生，研究方向?yàn)樯镝t(yī)學(xué)傳感系統(tǒng)；王琳（通信作者），華中科技大學(xué)同濟(jì)醫(yī)學(xué)院協(xié)和醫(yī)院組織工程與再生醫(yī)學(xué)研究中心、華中科技大學(xué)同濟(jì)醫(yī)學(xué)院協(xié)和醫(yī)院臨床檢驗(yàn)科，教授，研究方向?yàn)樵偕t(yī)學(xué)和腫瘤免疫。

李曉燁, 呂其英, 王征, 等. 自驅(qū)動(dòng)納米發(fā)電機(jī)及其生物醫(yī)學(xué)應(yīng)用研究[J]. 科技導(dǎo)報(bào), 2025, 43(19): 106?124.

傳統(tǒng)電池為穿戴/植入式醫(yī)療設(shè)備供電存在硬度大、需更換、有泄漏風(fēng)險(xiǎn)等問(wèn)題，而自供電技術(shù)可以作為解決方案。本文介紹了壓電納米發(fā)電機(jī)（基于壓電效應(yīng)，利用壓電材料在機(jī)械應(yīng)力作用下發(fā)生形變產(chǎn)生電勢(shì)差，從而將機(jī)械能轉(zhuǎn)化為電能）和摩擦納米發(fā)電機(jī)（利用兩種不同材料接觸分離時(shí)產(chǎn)生的電荷轉(zhuǎn)移效應(yīng)發(fā)電）的工作原理、材料體系（無(wú)機(jī)、有機(jī)、復(fù)合）及其在穿戴式和植入式醫(yī)療設(shè)備中作為自供電電源的多樣化應(yīng)用，旨在展示該技術(shù)如何解決傳統(tǒng)電池供電的瓶頸。同時(shí)，文章也客觀分析了該領(lǐng)域在器件集成、效率提升、生物安全性驗(yàn)證及臨床轉(zhuǎn)化等方面面臨的挑戰(zhàn)，為其未來(lái)發(fā)展提供了清晰的路徑參考。

納米發(fā)電機(jī)在生物醫(yī)學(xué)治療和健康管理中的應(yīng)用

科技人文

09

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歐七斤

作者簡(jiǎn)介：歐七斤，上海交通大學(xué)檔案文博管理中心，研究館員，研究方向?yàn)榇髮W(xué)校史志鑒等。

歐七斤.追蹤“錢學(xué)森之問(wèn)”：版本流變及各方解答[J].科技導(dǎo)報(bào),2025,43(19):133-136.

“錢學(xué)森之問(wèn)”是21世紀(jì)以來(lái)教育界一個(gè)令人矚目的“現(xiàn)象級(jí)”事件。本文通過(guò)對(duì)“錢學(xué)森之問(wèn)”的原始提法、形成過(guò)程（“為什么我們的學(xué)校總是培養(yǎng)不出杰出人才？”）、版本流變進(jìn)行細(xì)致的學(xué)術(shù)考辨，澄清了其本源與流傳中的差異，并系統(tǒng)梳理了各方對(duì)此的解答（去行政化、領(lǐng)軍人才培養(yǎng)、教學(xué)模式改革、選拔機(jī)制多元化、基礎(chǔ)教育改革、系統(tǒng)工程等不同角度）。文章旨在厘清這一重大教育命題的討論基點(diǎn)，展現(xiàn)其引發(fā)的多層次、多角度的深入思考與實(shí)踐探索，最終將其定位為一個(gè)推動(dòng)中國(guó)創(chuàng)新型杰出人才培養(yǎng)模式持續(xù)反思與改革的、開放性的系統(tǒng)工程問(wèn)題。

圖片來(lái)源：央視新聞

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