6月3日晚11时,国际顶级期刊《Nature》同时上线了两篇来自四川农业大学科研团队的论文。一夜之间,成都温江区一片不起眼的玉米试验田,成了全球种业科学家的目光焦点。这片田里到底藏着什么秘密?故事要从一位“90后”教授说起。
记者走进四川省成都市温江区,看到“玉米高蛋白与氮高效研究”科研试验基地生机盎然。地块规整划分、错落有序,青翠玉米植株长势茁壮,高者已达2米并抽穗,矮者约1米,株间白色“脚标”彰显着每份玉米不同的身份与特殊的科研价值。
四川农业大学西南作物基因资源发掘与利用国家重点实验室的黄永财教授、陈迪副教授、高卢卢特聘研究员等科研人员,正深入田间观察记录、研讨交流。

黄永财教授(右一)和团队成员陈迪副教授(中)以及高卢卢特聘研究员(左一)在温江试验基地讨论科研(余小杭 摄)
田间“科创芯”:试验田孕育世界级突破
这项成果的领衔者是四川农业大学教授黄永财。黄永财教授在不到31岁时即获得国家自然科学基金优秀青年科学基金项目资助,这为他开展前沿探索提供了关键的“第一桶金”。黄永财教授带领团队以“十年磨一剑”的定力潜心攻坚,在作物氮素高效利用领域取得了突破性进展:不仅成功解锁了作物氮素高效利用的科学密码,揭示了质体小球作为氮同化代谢枢纽的机制,实现了从“现象发现”到“机制解析”再到“育种应用”的重大突破;同时,团队通过与中国科学院分子植物科学卓越创新中心巫永睿团队的深度协作,补齐了高蛋白玉米育种的“关键拼图”,挖掘到控制高蛋白玉米形成的关键基因。这两项重大成果相辅相成,为保障国家蛋白饲料粮安全、推动玉米产业提质增效提供了强有力的科技支撑。
这次发表在《Nature》上的第一篇论文,从野生玉米里找到了第二个高蛋白“密码基因”THP3-T。这是继黄永财教授与巫永睿团队合作2022年在《Nature》发文从野生玉米中克隆到的第一个高蛋白基因THP9之后又一重大成果。这两个基因强强联手,能让玉米籽粒蛋白含量提升30%到50%,而且产量不降,即玉米既高产,又更有营养。 更具战略意义的是,团队率先提出“培育全株高蛋白玉米、保障国家蛋白饲料粮安全”的豆粕替代创新路径,目前已精准改良80余个国内玉米主栽品种亲本,改良后亲本蛋白含量突破14%,为破解高蛋白饲用玉米“卡脖子”难题奠定坚实基础。
中国一年产近3亿吨玉米,要是蛋白含量都提高4个百分点,增加的蛋白质总量相当于3000多万吨进口大豆——差不多能替代三成的进口大豆需求。大面积推广后,将打通从基因挖掘、种质创制到新型饲料加工的全产业链,为国家粮食安全和农业新质生产力发展提供硬核支撑。
第二篇论文更“硬核”,他们发现玉米叶绿体里一种叫“质体小球”的微小结构,竟然是氮素高效利用的“调度中心”,改造这个小球,能让玉米在少施肥的情况下照样长得好。这项研究为作物分子设计育种提供了全新的靶点,有效突破作物氮素利用的瓶颈,为培育高氮效、高产量的绿色作物新品种提供了强有力的理论支撑与基因资源,未来将推动农业向绿色、高效转型,对于农业“减肥增效”、实现农业绿色可持续发展具有深远的战略意义。

黄永财教授在氮素梯度培养温室中观察玉米材料(余小杭 摄)
校地企协同:破解科研落地难题,激活转化动能
世界级科研突破的背后,是温江校地企深度协同的创新生态表达。在这场顶尖科研攻关中,温江区整合区域资源,以“政府搭台强配套、高校攻坚明需求、企业服务促落地”的联动格局,彻底打通科研成果从实验室落地田间地头的通道。
区农业农村局通过与黄永财教授团队沟通,精准对应政策支持,协同镇村进行基地选址,并针对基地建设和科研需求设置、样品处理、取材分析、数据统计等,支持激励四川卓豪农业有限公司按照团队科研标准参与基地共建,通过闲置农房改造,打造“综合性玉米科研小院”,为科研团队提供了“田边实验工作台”,并在研发过程中由企业为科研团队提供实验田播种、管护、水肥管理、数据记录等全流程生产服务。
这一协同模式既解决了高校科研“落地难、场景单一、规模化验证不足”的痛点,又在行业主管部门牵头下走通了“政府出政策、高校出技术、企业出服务”的协同路径,营造了优质的科创环境。在保障高校科研田间落地的同时,盘活了村闲置资产,带动了企业发展,实现了校地企三方资源聚合、需求互洽、合作共赢。

科研团队成员在实验室进行实验(余小杭 摄)
范式新标杆:科创赋能,筑牢天府粮仓温江根基
黄永财教授团队的科研突破,不仅是技术层面的革新,更以一株玉米为缩影,勾勒出现代农业发展的“温江范式”,为农业现代化发展提供了生动样本。这片小小的玉米试验田,已然成为温江以科创赋能乡村振兴、聚力兴农发展的生动缩影与鲜明标识。

温江和美乡村(张志强 摄)
当前,温江农业新质生产力正加速培育成型,着力于深耕农业科创赋能,推进科产融合发展。已建成2个国家重点实验室、4家国省级农业创新载体,培育涉农高新技术企业35家,建成农业农村部西南水稻育种重点实验室,累计审定农业新品种318个(惠和优508、惠和优536、蓉香优12、U两优756等),转化农业科技成果345项,初步形成“温江科创研发、成果赋能全省”的发展模式。
未来,温江区将持续深化校地企合作,加速农业“芯片”研发与成果转化,以硬核科创底气推动乡村全面振兴,稳步走好中国式农业现代化道路,为天府粮仓长效提质、稳产增收、永续发展注入源源不断的科创动力,更为保障国家粮食安全、推动现代农业高质量发展贡献强劲的“温江力量”。(记者 戚原)