xx省科技根底設施建設方案工程可行性研究報告

項目名稱:xx省環洪澤湖生態農業生物技術重點實驗室

承擔單位:淮陰師范學院

共建單位:淮安市農科院、淮安市農業技術推廣中心

合作單位：江蘇康特爾生物

主管部門:淮安市科技局

目錄

一、工程組建的必要性及意義1

〔一〕工程涉及的專業技術領域1

〔二〕國內外技術水平現狀及開展趨勢和應用前景6

〔三〕江蘇的優勢和特色及存在的主要問題12

〔四〕急需解決的關鍵技術15

〔五〕對提高自主創新能力的意義，對解決關鍵技術創新的作用，對促進江蘇相關領域技術進步及產業開展的意義18

二、工程組建方案的分析19

〔一〕上游技術開展情況、工程技術創新的主要內容和先進程度20

〔二〕預期效果26

〔三〕成果的主要應用領域，推廣應用途徑、方式27

〔四〕產生的經濟效益、社會效益28

〔五〕風險分析30

三、工程單位情況和工程實施根底31

〔一〕工程負責人和主要技術骨干的資歷及其代表性成果31

〔二〕實驗室主任學術水平、組織協調能力和時間精力保證35

〔三〕承當單位簡況〔包括承當單位在該工程領域國內外影響和地位；相關學科和技術領域科研隊伍水平、結構、團結合作情況及管理水平，科學研究和技術開發情況，知識產權狀況，承當的與工程有關的國家和省重大科技工程、取得的代表性成果及成果轉化情況；已具備的科研用房、儀器設備和配套設施情況〕36

〔四〕共建和合作單位情況37

〔五〕產學研合作根底38

四、工程主要目標和任務39

〔一〕三年內目標與任務39

〔二〕中長期開展規劃與目標45

〔三〕管理體制、運行機制、開放效勞形式和自我開展能力建設46

五、工程總體設計和布局51

〔一〕工程建設地址51

〔二〕工程的根本結構單元及其職責、任務和相互關系〔附功能單元構架框圖，學術委員會建議名單〕51

〔三〕人員配備及規模54

六、工程方案進度與考核指標55

七、投資預算58

八、工程組建領導小組與負責人62

九、工程主要技術人員63

十、承當單位意見65

十一、共建單位意見66

十二、合作單位意見67

十三、主管部門意見和經費匹配承諾〔需負責人簽字和單位蓋章〕67

十四、附件68

1、現有主要儀器設備清單68

2、近年來承當的重要科研工程清單72

3、近年來重要獲獎清單76

4、近年來重要學術專著、創造專利等科研成果清單79

5、近年來國內外合作工程清單87

6、近年來產學研合作、科研成果轉化應用的工程與成果清單88

7、本工程聯合共建協議和合作協議，分別明確共建和合作各方工程出資、工程人員、任務分工、共建合作機制、知識產權、技術成果轉化應用等方面的責任、權利和利益關系89

8、工程承當單位轉移資產清單90

一、工程組建的必要性及意義

〔說明：1、工程涉及的專業技術領域，國內外技術水平現狀及開展趨勢和應用前景，江蘇的優勢和特色及存在的主要問題，急需解決的關鍵技術；2、工程對提高自主創新能力的意義，對解決關鍵技術創新的作用，對促進江蘇相關領域技術進步及產業開展的意義〕

〔一〕工程涉及的專業技術領域

近年來，我國頻繁發生一些環境污染的重大公共衛生事件。據國家環?？偩纸y計，從XXXX年底松花江水污染事件后，中國平均每兩天發生一起環境的突發事故。環境問題嚴重制約經濟社會開展，并對國家形象造成很大損害，已經成為中國謀求和平開展、綠色開展必須突破的主要瓶頸。我國的GDP以每年8%～12%的速度增長，環境損失也占當年GDP的8%～13%，環境可持續指數在全球144個國家中排在第133名。在所發生的環境污染事件中，絕大多數都與水污染有關，其所占的比例高達70%。例如，XXXX年5月28～29日，太湖爆發藍藻，造成江蘇省無錫市城區發生飲用水危機，市民紛紛到超市搶購純潔水和面包，小小藍藻在一夜之間打亂了數百萬群眾的正常生活，也觸動了中國經濟開展和環境保護的敏感神經；XXXX年6月，國家氣象局衛星氣象中心的衛星監測發現，在安徽巢湖西北部也出現明顯的藍藻信息；XXXX年7月1日，來自新沂河上游的客水污染團在短時間內大量進入江蘇沭陽段，造成飲用水源地水質遭受嚴重污染，沭陽城區20萬居民斷水長達44小時之久。上述水污染事件給人們生命平安帶來了嚴重威脅，給國家造成了重大損失，引起了黨中央、國務院以及各級政府的高度重視。水已經成為XXXX年我國環保工作的一個重點主題，一場針對水環境的環評風暴正在刮起。國家環?？偩?、水利部、農業部等組織的專家組對眾多水污染事故調查后分析認為，造成上述污染事件發生的污染源主要有三個方面：一是生活污水的排放；二是工業污染、工業排放；第三個污染源主要是農業面源物，即農業生產過程中所導致的一些污染物，如農業生產中過多地使用化肥、農藥，且利用率不高，殘留物通過降水或其他方式流到江河湖海之中，以及雞、鴨、鵝等比擬大型的養殖場，其養殖污水未經妥善處理后直接排放等。專家組同時還認為，從目前情況來看，農業面源物污染占有的比重最大。這就更讓中國政府和科學家們思考一個不可防止和急待攻關的課題，即加強生物科技在農業領域的應用，以飲水平安、保護我國特殊生態區和主要流域區的生態環境為重點，合理開發與利用自然資源，大力開展生態農業，加強水污染防治，進一步推進區域可持續開展。

隨著傳統農業生產力的限制和石油農業暴露出的弊端越來越嚴重，世界各國都在尋找新的農業出路。實踐證明，生態學理論是指導農業生產的重要根底。一個農業生產系統是否合理、高效，關鍵在于其生物生產組織是否因地制宜，是否符合生物與環境協調統一、持續穩定開展的規律。任何地區都存在著與其相適應的生物群落。人工生態系統必須適合自然環境，宜林那么林，宜農那么農，宜牧那么牧，過分盲目強調改造自然就會受到自然的懲罰。生態農業系統是以生態學、系統工程理論及定量優化方法為指導，因地制宜，實現農、林、牧、漁、加工等生產行業的有機結合，變單純從自然界索取為保護、改善、增殖和合理利用自然資源，使高效的農業生產同優良的生態環境建設同步開展，以取得良好的經濟效益、生態效益和社會效益。隨著世界生態農業產品需求的逐年增多和市場全球化的開展，生態農業已經成為21世紀世界農業的主流與開展方向。

我國對保護農業生態環境、開展生態農業一直十分重視。1984年，?國務院關于環境保護工作的決定?明確指出，要認真保護農業生態環境，積極推廣生態農業，防止農業環境污染和破壞；1992年，黨中央、國務院把推廣生態農業作為我國環境與開展十大對策之一，要求中央和地方逐步增加對生態農業和植樹造林的投入；在我國政府為貫徹聯合國環境與開展大會精神所制定的?中國21世紀議程中國21世紀人口、環境與開展白皮書?里，詳細闡述了中國可持續開展的背景、必要性、戰略思想與指導原那么，并優先將生態農業作為第一農業工程提出。特別地，在XXXX年10月中旬，中共十六屆三中全會明確提出了堅持以人為本，樹立全面、協調、可持續的開展觀，促進經濟社會和人的全面開展；強調按照統籌城鄉開展、統籌區域開展、統籌經濟社會開展、統籌人與自然和諧開展、統籌國內開展和對外開放的要求，推進改革和開展。所謂可持續，就是要統籌人與自然和諧開展，處理好經濟建設、人口增長與資源利用、生態環境保護的關系，推動整個社會走上生產開展、生活富裕、生態良好的文明開展道路?？茖W開展觀中極重要的一條，就是要求落實到加強對自然資源的合理開發利用、保護生態環境、促進人與自然的和諧開展上來。XXXX年初，國務院又接著發布了?關于落實科學開展觀加強環境保護的決定?。?決定?深刻分析了新世紀新階段我國環境保護面臨的形勢和任務，確定了以飲水平安和重點流域治理為重點，加強水污染防治；以防治土壤污染為重點，加強農村環境保護；以促進人與自然和諧為重點，強化生態保護等七項重點任務，以推動解決當前突出的環境問題。?決定?還對未來5～15年我國環保事業開展的宏偉藍圖進行了規劃和部署，明確提出了到2021年，重點地區和城市的環境質量得到改善，生態環境惡化趨勢根本遏制；到2021年，環境質量和生態狀況明顯改善的目標。

XXXX年國務院公布了?國家中長期科學和技術開展規劃綱要〔XXXX年〕?，對我國未來15年科學和技術的開展作出了全面規劃和部署。在?規劃綱要?提出的5個戰略重點中，把生物技術作為未來高技術產業迎頭趕上的重點。要奮力搶占生物技術制高點，加強生物技術在農業、工業、人口與健康等領域的應用，特別是加強糧食與食物平安等方面的研究開發，提升相關產業創新能力和開展水平，保障人民健康。今年初下發的?江蘇省人民政府關于加強農業科技創新工作的意見?那么明確了今后一段時期全省農業科技創新工作的總體要求和目標任務，將動植物新品種選育、優質高效平安生產技術、農產品儲運及精深加工技術、農業資源可持續開發利用技術、農業工程與裝備技術作為5個農業科技創新的重點領域，以此來全面提升農業科技創新能力，促進農業增效、農民增收、農村繁榮。

近年來，以生物技術為主的高新技術的飛速開展使生命科學出現了一個全新的面貌，形成了以現代生物學技術為主要標志的農業領域的重大開展，使生命科學經歷了一場深刻的革命，其影響已經遠遠超出了生命科學本身。其中，近20年來在生態農業生物技術領域里的研究與開發十分活潑，新的熱點、新的方法、新的突破、新的產品層出不窮。以分子生物學為理論根底，采用基因克隆、遺傳轉化，以及細胞、組織培養等技術方法，將外源基因轉移并整合到受體植物的基因組中，并使其在后代植物中得以正確表達和穩定遺傳，從而使受體獲得新性狀。20世紀60年代出現的同工酶標記、80年代出現的多種DNA分子標記、90年代的高度可變微衛星位點技術也廣泛地應用到農業生態學領域，由此又形成了多學科交叉的分子生態學學科。與此同時，我國科研和生產管理人員總結與創立了典型的專項生態農業技術，如沼氣和廢棄物資源綜合利用技術、病蟲害生物防治技術、立體種養模式及配套技術等，在生產上發揮了重要作用。因此，以優質高效平安生產技術、基因工程技術等現代生物學技術為手段的高新技術給我國生態農業的研究與開展帶來了廣闊的前景。

洪澤湖為我國五大淡水湖之一，位于我省西北部，發育在淮河下游的沖積平原上，面積2069平方公里，水生資源相當豐富，是里下河地區1000萬人的生命之湖，同時還是國家南水北調東線工程的重要樞紐。洪澤湖所在的淮安市地處我國氣候分界線上〔3333N〕，其水源、水質、大氣、土壤等主要環境要素適宜，易到達綠色食品、無公害農產品的開發要求，生態環境質量佳，具備開發綠色食品、無公害農產品的優良條件，已建有4個國家級生態縣，2個省級生態縣，由此也形成了獨特的洪澤湖農業生態區。為此，在科學開展觀的指導下，要吸取太湖地區經濟開展的經驗教訓，防止出現先污染再治理的狀況，抓緊制定環洪澤湖地區中長期經濟與環境協調開展的區域規劃，用科學的開展觀指導洪澤湖地區開發保護工作；加強生物科技在農業等領域的應用，調整經濟開展模式與重點，大力倡導開展生態農業，減輕農業面源污染對湖區水質的影響。因此，建立江蘇省環洪澤湖生態農業生物技術重點實驗室，及時開展環洪澤湖生態農業的研究工作，保護環洪澤湖生態環境，創立環洪澤湖生態農業區是當前事關區域經濟協調開展的重大課題，對實現江蘇兩個率先、構建和諧社會有著特別重要的意義。

〔二〕國內外技術水平現狀及開展趨勢和應用前景

生態農業是在適應可持續開展戰略與持續農業根底上開展起來的，它是以農業資源的合理利用、農業生態環境的有效保護為目標的高效、低耗、低污染的農業開展模式。

生態農業最早于1924年在歐洲興起，20世紀30～40年代在瑞士、英國和日本等國得到開展。從20世紀90年代開始，美國、歐洲各國的生態農業得到了較快開展。美國是最先進行可持續農業研究的國家之一，1988年提出低投入(或減投入)可持續農業方案，1990年又提出高效率可持續農業方案。目前已初步探索出假設干具體模式：農作物合理輪作模式；種植業與畜牧業復合經營模式；主要利用農場內部有機肥對土壤進行培肥管理模式；以生物防治為主的病蟲害綜合治理模式；利用作物輪作與機耕措施防治雜草模式等。德國、法國、英國試行一種生物農業模式。其主要技術與管理措施是：培育和推廣外部資源低投入及農場內部非購置性資源高投入的栽培品種，研制綜合栽培技術，實行農作物合理輪作和適宜的耕作制度，采用有效的有機肥與堆肥使用技術，采用以生物防治為中心的病蟲害防治技術，種植綠肥與用地養地結合技術等。日本1992年以來，推廣環境保全型農業模式并推行自然農業模式。印度1986年公布環境保護法，1992年提出可持續農業的開展途徑，目前正試行合理利用資源，保護生態平衡，謀求生存與開展模式。

我國實施生態農業始于20世紀80年代初，先在鄉村級進行小規模試點，進而在縣一級試點。1993年經國務院批準成立了全國生態農業建設領導小組，在9個不同生態類型區，選出了51個代表性的縣，實施生態農業試點。我國在生態農業方面已經開展了許多卓有成效的根底研究和應用開發研究，如注重研究和利用優質高效平安的農作物生產技術，不使用化學合成的除蟲劑、除草劑，使用有益天敵或機械除草方法；不使用易溶的化學肥料，而使用有機肥或長效肥；利用腐殖質保持土壤肥力；采用輪作或間作等方式種植；不使用化學合成的植物生長調節劑；不使用抗生素等。目前，生態農業建設示范面積已接近2億畝，占全國耕地面積7%左右。

但是，我國在農業生態環境保護以及生態農業的研究、建設方面的整體水平與國際先進水平相比還存在較大差距，并且因此而直接導致飲用水危機等重大環境污染事件的頻發。國家環?？偩諼XXX年公布的數字顯示，中國七大水系中，60%的水質已經受到污染，而被污染的湖泊那么到達72%?？梢哉f，兩年前的松花江事件標志著我國進入了水污染事故高發期；而今年夏天以來太湖、滇池、巢湖的藍藻接連爆發，標志著我國已經進入了水污染密集爆發階段〔國家環保總局潘岳副局長語〕。各地水污染危機的連續爆發，絕不是偶然的突發性事件，說明我國傳統的農業生產與工業化的開展方式不僅使中國的資源環境到了難以承受的底線，也嚴重威脅到人民的日常生活，這已經成為我國可持續開展的瓶頸所在。

要使我國在該領域趕上或超過國際水平，必須進一步加強資源的合理利用與開發工作，保護農業生態環境，大力創立生態農業示范區。目前，我國在生物技術等前沿領域與國際差距較小，借助這一優勢，將現代生物技術應用于生態農業的研究工作，堅持原始創新、集成創新與引進消化吸收創新相結合，技術創新與轉化應用相結合，開展高新技術與常規技術相結合，技術創新與機制創新相結合，技術創新與人才培養相結合，科技創新與科技企業相結合，全面提升我國生態農業的研究與建設水平，提高我國農產品的國際市場競爭力。因此，加強生物技術在農業領域的應用，大力開展環湖區域生態農業基地的建設與示范工作，嚴格控制農業面源物污染，加強對我國主要流域區水環境的保護與治理，是解決區域可持續開展的制約瓶頸以及跨行政區域存在的可持續開展共性問題的最為有效的重大舉措。

多年來，本實驗室結合所在的洪澤湖農業生態區的區域優勢，一直在開展生態農業的研究與建設工作，已建有分子生物學與基因工程研究的技術平臺、生物農藥研制平臺、無公害農產品生產新技術體系及其產業化平臺等。在農業生物種質資源創新、轉基因植物生態平安性評價、新型生物農藥的篩選與研制、無公害優質〔有機〕粳米的產業化開發、無公害水產品的養殖與加工、農業資源的綜合利用與加工等方面取得了可喜成績，獲得了一批重要的研究成果：

1、在農業種質資源創新方面。以優質、平安、多抗、高產為目標，運用現代生物技術手段，對優異的農業生物種質資源進行創新，選育出一大批適合本生態區域的優秀品種。對一些重要的農業生物種質資源水稻、小麥、玉米、油菜、甘薯等，進行了從細胞至基因水平的研究，通過分子標記輔助育種、轉基因技術簡化育種程序，提高育種效率，拓寬植物可利用的基因庫，為植物資源的遺傳改進開辟了一條新途徑，從而選育出一批具有優良特異性狀的農作物新品種。如建立了一個應用范圍廣泛的甘薯SBD轉基因平臺技術，使外源重組基因在甘薯淀粉粒中高效特異表達，合成具有重要工業用途的乙酰淀粉。通過形態解剖學、農藝學的方法對我們在育種實踐中發現的小麥雌性不育系突變體加以研究，掌握了其育性表達規律，經典遺傳學研究發現小麥雌性育性受兩對主基因控制，本實驗室進一步利用分子標記的方法將第一主基因定位在2DS之上。該材料在雜交小麥育種中具有廣闊的應用前景。此外，結合洪澤湖農業生態區的所在地淮安市地處我國氣候分界線上，我們在淮安建立了冬春性小麥輪回選擇育種基地，把冬春雜交，輪回選擇和穿梭育種的優越性都結合起來，形成一個投入小，效益高的小麥育種體系。目前已構建了近300平方米的冬春矮敗小麥輪回群體，育成矮敗小麥新品種3個。與此同時，還通過常規育種技術與生物技術相結合的方法，選育出抗條紋葉枯病優質高產超級稻、大豆、玉米和能源型油菜等新品種。

2、在轉基因植物的生態平安性評價方面。轉基因作物給人類帶來了巨大的經濟效益和社會效益，也帶來了一系列的生物平安問題。人們對轉基因技術的前景及其生物平安問題也展開了劇烈爭論，生物平安問題已成為瓶頸，制約了轉基因技術成果的廣泛應用。本實驗室近年來對外源基因通過花粉漂流逃逸到野生近緣植物的風險性進行了深入研究與分析。以轉基因抗除草劑油菜品種為花粉供體材料，十字花科的油料作物〔甘藍型油菜、白菜型油菜、芥菜型油菜〕、蔬菜作物〔二倍體小白菜、四倍體小白菜、大白菜、雪里蕻、甘藍、蘿卜等〕和野生雜草〔諸葛菜、播娘蒿、薺菜、風花菜、遏藍菜、野芥菜等〕共15種植物為花粉受體材料，系統地研究了轉基因油菜與上述15種植物間的雜交親和性與基因流。根據研究結果探討了防止基因污染的有效措施，并對照農業部?農業生物基因工程平安管理實施方法?對轉基因植物生態平安性的4級分類標準，科學評價了抗除草劑油菜的生態平安性，初步確定其平安等級。該研究內容具有重要的科學意義，研究方法創新，研究結果不僅為抗除草劑油菜生物平安性的研究提供了大量而豐富的科學數據，而且從理論的高度尋找轉基因油菜導致近緣植物污染的可能原因和機制，同時為轉基因油菜進一步推廣和使用提供了可靠的科學依據，也為我國轉基因油菜平安性評價工作的深入開展提供了一種研究模式。

3、在新型生物農藥的篩選和研制方面。以水稻病蟲害無公害綜合防治為根底，研制開發了防治水稻病蟲害的生物農藥的新助劑、新劑型、新配方，并且改善生物農藥的生產工藝，降低生物農藥本錢。全面研究并不斷完善了以生物農藥為主題防治水稻病蟲害的體系，提高水稻無公害生產水平。已成功研發出具有自主知識產權的植物源農藥產品2個：1.1％苦參堿粉劑和0.36％苦參堿水劑，申請了2項國家創造專利。

4、在無公害優質〔有機〕粳米的產業化開發方面。近年來，本實驗室充分結合洪澤湖農業生態區的區域特點，進行了優質水稻區域化布局種植技術、集成與推廣應用無公害優質水稻栽生產新技術體系的研究，探索形成無公害優質〔有機〕稻米鏈式產業化開發模式。采用試驗、示范、培訓和推廣相結合的方法，建立優質水稻新品種繁供體系，研究集成適應不同稻區的無公害水稻栽培新技術體系，研制相關技術操作規程〔標準〕，探索形成無公害優質〔有機〕稻米鏈式產業化開發模式，加強無公害優質水稻生產基地建設，促進訂單種植，加強產銷銜接，實行優質優價，強化產品開發、品牌創立力度，搭建開拓淮米市場等，并由試驗、到示范、到推廣輻射，逐步擴大應用范圍，有效提高技術到位率和覆蓋率，以促進淮安水稻生產由產量偏重型向產量和品質并重型轉變，最終形成優質稻米公司+基地+農戶、企業+農技+農戶等鏈式產業化開發模式。XXXX年，工程實施規模及推廣應用面積累計達918.9萬畝，位居全省各市之首。其中，XXXX年全市實施推廣面積達303.8萬畝，占全市水稻總面積的74.8%，約占全省適宜開展無公害優質水稻生產面積〔XXXX年在省內率先進行有機稻米產業化開發，到XXXX年累計實施有機栽培面積32270畝，約占全省開發認定總面積的50%以上。

5、在無公害水產品的養殖與加工方面。洪澤湖水面廣闊，水生資源極為豐富。多年來，經過國家、省、市歷次水產資源開發，水產業得以長足開展。洪澤湖是國家重要的商品魚基地之一，漁業已經成為環洪澤湖區域農村經濟的主導產業和支柱產業，年銷售額達27億元〔XXXX年〕。近年來，本實驗室的組建單位在龍蝦、河蟹及魚類的無公害研究及其產業化生產方面做了大量富有成效的工作，取得了一系列的成果，產生了極大的效益。

6、在農業資源的綜合利用及加工方面。以洪澤湖農業生態區豐富的農產品資源為研究對象，研究韭薹、蒲菜等淮安特色蔬菜和冬棗、草莓等水果的貯藏保鮮機制，研發出天然防腐保鮮劑應用于果蔬保鮮，促進果蔬保鮮產業進程。對農產品及其副產品進行深層次研發，如從花生殼中提取別離黃酮類次生代謝產物和膳食纖維、從蝦殼中提取殼聚糖以及脯菜的綜合利用等，擴大其經濟效益。與此同時，本實驗室對農作物秸稈還田技術及利用進行了研究，并取得了良好的效益。相關的研究獲得了4項國家專利。

〔三〕江蘇的優勢和特色及存在的主要問題

江蘇省對大力開展現代高新技術農業，促進區域可持續開展一直十分重視。在我省公布的?江蘇省科技開展十一五規劃綱要?里，明確地提出了全面推進具有江蘇特色的區域創新體系建設，進一步提升可持續開展能力的開展目標，要求在人口與健康、資源與環境、循環經濟、公共平安等領域突破一批重大關鍵技術，資源綜合利用效率顯著提高，自然資源支撐能力和生態環境承載能力顯著提高。XXXX年初下發的省政府關于加強農業科技創新工作的意見〔蘇政發164號〕那么更加明確要求，到2021年，全省根本建成定位科學、布局合理、運行高效、管理有序的新型農業科技創新體系和多元化農業科技效勞體系，要在動植物新品種選育、資源高效利用、生態平安等方面取得重大突破，并形成一批具有自主知識產權的新品種、新技術等新成果。長期以來，我省各級政府與科研人員在生態農業的研究與建設方面實施了眾多富有成效的工程，取得了豐碩的成果，并促進了我省經濟快速、持續、健康地開展。

江蘇是經濟大省，也是全國人口最為密集的省份之一，自改革開放以來江蘇農業有了飛速的開展，農業生產的水平、農產品生產總量均居全國領先地位，江蘇農業的開展水平與方向直接對我國農業起到導向性的作用。但是，我省農業在快速開展的同時，加之經濟開展、人口劇增和資源的不合理開發利用等原因，極大地破壞了生態環境，尤其是導致湖泊生態系統結構遭受嚴重的破壞。太湖藍藻事件的爆發即充分說明了這一點。江蘇省委書記李源潮在太湖水污染治理工作會議上指出，太湖藍藻事件的發生使人們不僅對江蘇開展模式產生質疑，蘇錫常全面小康的成果也被顛覆了，蘇錫常沒有一個城市算是全面小康的，現在就要開始補課，哪怕GDP下降15%。

洪澤湖是全國第4大淡水湖，地跨我省淮安、宿遷兩市。湖泊總面積約為310萬畝，它不僅為蘇北2500萬畝農田提供充足的灌溉水源，而且是我國主要水產資源基地之一。湖區漁業、礦產資源豐富，在蘇北經濟開展中占有重要地位。這里自古以來就是全國重要的淡水魚產區之一，不僅盛產魚、蝦、蟹等，而且蘆葦、蒲草、蓮藕、菱角等水生經濟作物與資源也相當豐富，由此亨有魚米之鄉之稱。其水產品種類豐富，有大青蝦、淡水魚、鱉、蟹等。其中洪澤湖大閘蟹、大青蝦、鱖魚、白魚、甲魚、鱔魚等遠銷國內外。洪澤大湖，日出斗金。

然而，環洪澤湖區域經濟開展較為落后，常年的農業生產是建立在高額的化肥、農藥等農用化學品投入根底上實現的。這種以高投入高產出為典型特征的數量型農業生產方式實現了人們根本需要的目標，但同時也付出了環境和資源等方面的巨大代價，對當地的農業生態平安已構成了嚴重的威脅，制約了環洪澤湖區域的農業可持續開展。由于大量的農用化學品的投入及以追求高產為目的的生產方式，當前環洪澤湖區域的農業生產技術還面臨著眾多突出的問題，主要表現在：

1、農用化學品的大量使用所造成的環境問題與資源浪費問題嚴重，主要是農藥、化肥污染問題，對糧食的平安構成了威脅，嚴重制約了農業生產的持續開展。江蘇省的農藥生產廠家近300家，每年生產的農藥產量占全國的20%以上，且生產的農藥有相當一局部是高毒甚至是劇毒農藥，導致江蘇省11個商品糧基地的糧食有17.7%受農藥超標污染，全省受污染的糧食達57.4億kg，經濟損失超過3億元。其中在洪澤湖農業生態區的重要糧食生產過程中，主要使用的農藥類型更多，平均畝使用量高，大大高于全省平均水平。

20年來，洪澤湖農業生態區的化肥施用量一直呈較快的上升勢態。以水稻生產為例，據統計，從化肥施用量看，最高的縣〔市〕畝用量平均到達36.92公斤，其中N肥的使用量，最高的縣〔市〕畝用量平均到達21.15公斤。化肥的大量施用，加上化肥的利用率低〔N肥的利用率僅為30%～35%〕，不僅導致資源的浪費、生產本錢的增加，同時還是水體富營養化問題的主要根源，洪澤湖的水體污染已嚴重影響到對水資源的有效利用。

2、在現有的農業生產與管理過程中，投入的化肥、農藥、農膜等，不僅在類型、結構和數量上有明顯的缺陷和不合理，而且在施用的時間上也有許多不當，這也是導致農產品污染、環境劣變和資源浪費的主要原因。例如在肥料的施用過程中，施入土壤中的肥料養分供給進程與作物的需肥規律不相吻合，從而導致作物以肥料的利用效率低下，致使大氣中N2O不斷積累，地下水中硝態氮大幅增加，江河湖泊無機磷富營養化等。另外在作物防病治蟲、水分管理過程中也有很大的盲目性。

3、秸稈等有機廢棄物增加、閑置與不合理處理，是生態農業開展又一環境新問題。最為突出的是農田大量秸稈的閑置與燃燒，所帶來的水體與大氣的污染，已成為農村環境的一大公害。

4、由于高額的化肥、農藥等農用化學品投入后利用率不高，在雨水的沖刷下進入江湖中，污染了水生生物；水生生物又極易富集危害因子，導致食物鏈的污染和環境的進一步惡化。

5、在洪澤湖水產品生產與加工過程中，一些水產品養殖場為了獲得高產和高效益，盲目投入各種魚藥，致使水產品藥物殘留過高。

6、由于環洪澤湖濕地生態系統被過度開發，密集的水產養殖及與之相伴的水生植被大量被破壞，導致濕地生態系統的自凈能力下降，生物多樣性迅速減少，自我修復緩慢，環洪澤湖區域生態脆弱狀況也一直沒有從根本上改善，甚至有惡化的趨勢。

〔四〕急需解決的關鍵技術

建立江蘇省環洪澤湖生態農業生物技術重點實驗室，在環洪澤湖區域開展生態農業生產關鍵技術集成及其產業化研究，不僅能取得技術上的突破，提高我國農產品的國際競爭力，同時對農業生產的持續穩定增長具有導向性功能，對實現農民增收、農業增效、農村增色的三農全面開展具有重大意義。但是，進行生態農業生產必須滿足以下技術需求：

1．生態農業生產的單項技術的需求：生態農業生產是一多技術的集合體，其技術領域涉及產前、產中與產后的全過程。

生態農業生產的產前技術主要包括優異農業生物新品種〔包括農作物、水產品等〕的選育與利用、農田環境的監測與環境的整治三個方面。目前在農業環境的監測上相比照擬粗放，僅是區域性的粗略監測，對不同農田間環境受損〔污染等劣變〕的差異性及準確性還難以作出精確的判斷，從而降低了無公害作物產品的可信度。因此研究與建立對農田污染〔農藥污染〕狀況大樣本量的快速檢測技術，無疑是生態農業生產能否健康開展所急需解決的技術關鍵。在對現有受損農田環境〔污染〕的修復治理技術方面，是決定生態農業生產能否全面推開的重要環節。因此研發農田污染物〔有機污染物〕的快速檢測技術與受損農田修復技術是當前生態農業生產中急需要解決的關鍵技術。當然，在生產過程中，所選育、利用的生物品種必須到達國際或國家優質標準，并適應示范生態區的生產條件。

生態農業生產的產中技術主要包括農用化學品的篩選與使用技術。在農用化學品〔化肥、農藥等〕的篩選上，主要從提高其高效性、平安性上進行新的創制。如篩選生物農藥、高效低毒低殘留復配劑等新型農藥，研制緩釋性高效肥、添加肥料增效劑等是當前生態農業生產的核心保障技術，目前這方面的研究在國內還處于起步階段。在農用化學品的使用技術上，主要包括使用時間、使用閾值與利用效率等方面。目前在其關鍵技術的研究應放在對造成污染的關鍵點進行有效降污、提高利用率的技術開發上，只有這樣才能保證生態農業生產真正實現清潔化。

生態農業生產的產后技術主要包括農產品的貯藏、加工與營銷技術，這是生態農業產業化開展的重要環節。目前在無公害農產品的貯藏技術上是一個薄弱環節，急需攻關解決。無公害農產品的加工與營銷技術上，現行的根本措施是無公害農產品的訂單化、品牌化生產策略，但規模化程度不高，無公害農產品產業化技術需求也十分緊迫。因此必須在基地建設、品牌建設、購銷體系建設等方面進行有效的組裝，實現生態農業生產的快速開展。

2．生態農業生產技術集成的需求：生態農業生產是一多技術的集合體，在技術集成過程中，高效性是關鍵，所謂高效性主要表現在對農業資源的高利用效率與產品的產出率、商品率等。在生態農業生產技術集成上，不是一些單項的技術的簡單組裝與應用，而必須建立在全面整合生產的各個環節，并進行標準化操作，實現其高效性。目前在集成技術的需求上，缺乏統一標準，需要強化這方面的研究。

生態農業涉及范圍很廣，需要研究的內容很多。鑒于以上分析，本實驗室在開展環洪澤湖生態農業的研究與建設工作過程中，必須結合環洪澤湖生態區的地方優勢及特色，在農業資源合理開發利用、環湖區域生態環境保護這兩條戰線上作戰，從而促進人與自然的和諧開展，推動環洪澤湖區域可持續開展。

本實驗室擬從人類最根本的生產活動、面廣量大的種植業與養殖業生產入手，用生態學的根本原理組織標準其生產的各個環節，由點到面、層層推進開展洪澤湖生態農業，從而為提高洪澤湖區域農產品的品質和改善農村生態環境提供農業可持續開展的技術支撐。當前急需解決以下四個關鍵技術：

1、優異農業生物種質資源的保護、創新與利用技術。

2、農業轉基因生物平安評價平臺。

3、優質高效平安生產技術及生態農業標準體系的建立。

4、農業資源的平安、高效綜合利用及農產品加工技術平臺。

〔五〕對提高自主創新能力的意義，對解決關鍵技術創新的作用，對促進江蘇相關領域技術進步及產業開展的意義

大力開展生態農業，實現農業可持續開展，改善農村生態環境，提高農產品品質，是把我國現代化建設事業全面推向新世紀的重大戰略部署。21世紀之初，全面實施這項宏偉工程，既是中華民族開展史上的偉大壯舉，也是履行國際公約的實際行動和對世界文明作出的重要奉獻。

洪澤湖農業生態區地處我國氣候分界線淮安市，在洪澤湖生態區建立江蘇省環洪澤湖生態農業生物技術重點實驗室，開展生態農業生產關鍵技術集成及其產業化研究、創立生態農業技術成果應用示范基地和生態農業工程技術人才培養基地，廣泛開展科技創新、學術交流、合作研究和人才培養，深化、組裝和完善生態農業研究技術體系，最終總結形成具有鮮明特色的生態農業產業化技術平臺，將帶動區域性生態農業產業的全面開展，同時也將對我省農業生產持續開展產生深刻的影響，為開展現代農業、增強農業競爭力、提高農業綜合效益提供重要的技術支撐。本工程的創新性主要在于：

〔1〕方案具一定的創新性。以往生態農業的研究側重于實用型生態農業技術的應用，而本方案那么充分利用現代生物技術手段，從洪澤湖農業生態區主要農作物的種質資源保護、創新、利用以及水產品的養殖、加工入手，提高農產品品質，找準了切入點。同時該工程具有鮮明的區域特色，工程的實施又能帶動我省其他相關行業、領域的技術進步。

〔2〕研究內容創新。本工程針對轉基因生物平安性這一當今國際生物科學研究領域中的熱點話題，結合已有的研究根底，將轉基因作物的生態平安性評價、食品平安性評價納入到生態農業的研究范疇，拓寬了生態農業的內涵，具有一定的創新性，其中有關轉基因作物生態平安性的評價方法與體系居國內先進水平。

〔3〕先進的平臺建設。建立了洪澤湖農業生態區農業生物種質資源保護與創新的平臺、轉基因生物的平安性評價平臺、新型生物農藥研制平臺、主要農作物優質高效平安生產技術平臺、農業資源綜合利用與農產品精深加工平臺等，為洪澤湖生態農業的研究與建設提供資源保證、物質保障與技術支撐。居國內領先水平。

〔4〕集成標準化。方案突出了生態農業技術的集成組裝和農產品產前、產中、產后的環境質量監測、投入品的質量監測以及農作物平安生產的標準化控制，有效地提高了農產品品質和環境質量。

〔5〕工程整體化。實驗室建設以生態農業技術和生態農業產品的研發為核心，加強實驗室、中試基地、人才培養基地建設以及強化示范基地建設，實現了產、學、研、推的有機統一，構成了實驗室建設的完整鏈條。

此外，本工程將可提出生態農業生產技術體系及其理論，對與時俱進地豐富和開展我國現代農業具有十分重要的意義。

二、工程組建方案的分析

〔說明：工程的經濟可行性、技術可行性，先進性與創新性，預計成果的產出形式，風險分析等，主要包括：上游技術開展情況；工程技術創新的主要內容和先進程度；預期效果；成果的主要應用領域，推廣應用途徑、方式；產生的經濟效益、社會效益等〕

〔一〕上游技術開展情況、工程技術創新的主要內容和先進程度

在本工程實施過程中涉及的主要先進技術有：轉基因生物技術、分子標記輔助育種、轉基因生物平安性評價、新型生物農藥的研制與生物防治、無公害農產品平安高效生產技術、無公害水產品養殖與加工、農業資源的綜合利用與加工等技術。

1、轉基因生物技術

自20世紀80年代初第一例轉基因植物問世以來，轉基因生物技術得到了迅猛開展，并被應用于農作物品種改進等許多領域。由于轉基因技術的成功，極大地拓展了可利用的種質資源范圍，使傳統上只能在同一物種內或近緣野生種間利用的資源擴大到可以將任何生物的基因轉移到目標作物。到目前為止，已有大量來自細菌、真菌和高等植物的基因被成功地轉移到不同的栽培作物中，這些導入的外源基因在提高作物產量、改善品質以及增強作物抗病蟲、抗逆、抗除草劑等方面都起到了十分重要的作用，為世界糧食生產作出了重要的奉獻。因此，轉基因生物技術在優異農業生物種質資源創新與利用方面起到了十分關鍵性的作用。本實驗室目前已經建有分子生物生物學與基因工程研究的技術平臺，并在農作物品質改進等方面開展了許多工作。為了利用基因工程技術在甜玉米中生產藥物蛋白，我們建立了甜玉米體細胞植株再生體系，評價了甜玉米體細胞植株再生性的遺傳多樣性，利用已經定位的控制玉米體細胞植株再生性的主基因的緊密連鎖標記，結合育種實踐對其進行分子標記聚合選擇，并開始利用農桿菌介導法進行轉基因技術探索，目前已經取得了良好的結果。此外，本實驗室還建立了用于作物淀粉分子結構修飾改進的SBD轉基因平臺技術。該技術以甘薯為對象，利用Bacilluscirculans環狀糊精糖基轉移酶〔cyclodextringlycosyl-transferase,CGTase〕的淀粉結合結構域(starch-bindingdomain,SBD)作為錨，將目的基因編碼序列與之相連接，利用帶有甘薯塊根特異性表達的表達啟動子和蛋白質跨膜轉運的信號肽序列的重組基因表達載體，通過農桿菌介導法將SBD重組基因轉入甘薯體內。使得重組基因在甘薯淀粉生物合成過程中被錨定在淀粉粒中，并對淀粉分子結構進行修飾，從而在甘薯塊根內直接合成具有工業用途的新型淀粉,減少采后變性處理對境造成的污染。該項技術還可以進一步用于玉米等其他淀粉類作物的品質改進。為此，我們先后承當了XXXX年度獲得國家自然科學基金、江蘇省六大頂峰人才、江蘇省高校高新技術產業化等工程，并于XXXX年再次獲得國家自然科學基金的資助。

2、分子標記輔助育種技術

分子標記輔助育種技術是在水稻、小麥、玉米、大豆、油菜等重要作物上，通過利用與目標性狀緊密連鎖的DNA分子標記對目標性狀進行間接選擇，以在早代就能夠對目標基因的轉移進行準確、穩定的選擇，而且克服隱性基因再度利用時識別的困難，從而加速育種進程，提高育種效率，選育抗病、優質、高產的新品種。本實驗室對我們在育種實踐中發現的小麥雌性不育系突變體的不育基因進行精細定位及遺傳解析，第一主基因已經定位在2DS上，距SSR標記barc95約8cM，進一步利用近來建成的遺傳別離大群體尋找與該主基因更加緊密連鎖的分子標記并對其精確定位，找到連鎖距離小于1cM的遺傳標記，并將其轉換成育種實踐中可以直接運用的SCAR標記，為克隆小麥雌性不育主基因以及標記輔助選擇奠定根底，分析了主基因的遺傳效應和互作方式，闡述小麥雌性育性的遺傳機理，探討雌性不育在小麥性別發生及進化中的可能作用。其中的研究內容分別于XXXX年兩次獲得國家自然科學基金的資助，其理論與實踐探索成果均具有我國自主知識產權。

3、轉基因生物平安評價

轉基因生物及其產品可能帶來的生物平安問題是多方面的，如食品平安、生態風險以及生物平安的管理與法規等。在有關生態平安的諸多問題中，比擬令人關注的便是外源轉基因的逃逸〔Geneescape〕及其可能帶來的環境和生態平安問題。外源轉基因〔如抗除草劑基因〕可以通過基因流而逃逸到環境中,造成非轉基因作物品種的污染和形成惡性雜草，從而給農田生態系統帶來危害。相關的研究往往局限于在轉基因作物與其野生種田間混合種植進行自然授粉或者人工輔助授粉的條件下，對能否產生基因污染植株進行分析。事實上，轉基因作物與其親緣種間的基因流關鍵取決于轉基因作物與近緣植物間的雜交親和程度，本實驗室通過近年來的深入研究，創立了通過雜交親和性〔尤其是蒙導花粉誘導授粉條件下〕的系統研究來評價轉基因作物與其近緣植物間基因流風險的方法與體系。大大簡化了轉基因作物基因流風險的評估程序。與此同時，借鑒國外已經報道的先進技術，掌握了轉基因作物的食品平安性評價方法與程序，可以對轉基因食品進行毒性、過敏性等檢測。相關的研究結果已經發表在?ChineseScienceBulletin?、?ChromosomeResearch?、?ProgressinNaturalScience?等SCI源期刊上，并獲得了XXXX年度江蘇省自然科學基金的資助。

4、新型生物農藥的研制與生物防治技術

研制并使用高效、平安的新型生物農藥，積極進行生物防治，是目前進行生態農業生產過程的關鍵技術之一。本實驗室近年來在PGPR微生物制劑研發、植物化學研發方面取得了豐碩的成果。如我們從水稻生境中別離篩選了2086個水稻相關細菌，以水稻紋枯病菌、水稻稻瘟病菌、水稻惡苗病菌為指示菌，從中篩選獲得對三種病原菌的拮抗效果顯著的細菌203株。測定拮抗細菌的胞外酶〔纖維素酶、蛋白酶、幾丁質酶〕和次生代謝物〔嗜鐵素〕的活性；測定其固氮解磷活性；測定其對有機磷等多種農藥的降解作用，分析其ARDRA圖譜、BOXPCR指紋圖譜，16SrRNA序列測定結果；最終篩選出2株細菌，制成微生物制劑。大面積田間實驗結果說明，該配套技術可有效控制水稻病蟲草害，顯著促進水稻生長，降低農業環境污染，降解農藥殘留，固氮解磷，改善土壤營養及微生物多樣性，促進水稻增產增收，改善品質。本套農業生態控制技術已完成中試，并申請了相關專利。此外，我們研究了純天然型調節劑及其在農作物上的高效應用，從植物中提取別離出對作物有調控作用和殺菌抑菌作用的活性成份，研發出新型無公害植物調節劑；研究植物調節劑與作物遺傳基因表達的關系，研發出能使作物潛在