我国杜仲工程技术研究与产业发展的思考
2014-04-15杜红岩
杜红岩
(1.中国林业科学研究院 经济林研究开发中心,河南 郑州 450003;2.国家林业局 杜仲工程技术研究中心,河南 郑州 450003)
杜仲工程技术是将杜仲科学技术或研究成果应用于杜仲生产和产业化过程中的应用技术。工程技术研究要把促进经济与社会的发展作为首要任务,并有良好的经济效益,从而实现技术先进和经济效益的统一。杜仲工程技术不仅要受自然规律的支配,还要受到社会规律特别是经济规律的支配。
杜仲作为我国十分珍贵的战略资源,发展杜仲产业是切实解决天然橡胶匮乏、加快杜仲中药产业健康发展的重要途径[1-2]。加强杜仲工程技术研究,整合优势科研资源和技术成果,培育和完善育种、良种快繁、高产高效培育、深加工及产业化开发工程技术,开发和创新杜仲成果,加快科技成果转化,培养高素质人才,从而推动我国战略性新兴产业的应用和快速发展。针对目前杜仲企业作坊式和小农经济的经营模式,以战略眼光,建立现代企业管理机制和发展模式,对杜仲产业的健康快速发展尤为重要[3]。
1 我国杜仲工程技术研究现状
1.1 杜仲育种技术
我国杜仲育种研究工作起步相对较晚,还处于起步阶段。中国林业科学研究院经济林研究开发中心牵头选育出10多个杜仲良种[4-8],为我国杜仲生产的良种化取得了良好的带动作用。虽然国家将杜仲已列入“十一五”和“十二五”科技支撑计划项目中,但总体来说,我国目前还没有将杜仲良种选育提升到“育种工程”的高度加以重视,无论是国家层面或是企业层面,对杜仲产业发展的科技支撑力度均相对有限,种质资源不清、种质混杂、产胶量低等问题严重阻碍了杜仲育种工作的发展进程。育种研究工作不是根据我国杜仲产业发展的需求全面展开,而是依据零星承担的课题而开展的,且研究经费有限,因而缺乏系统性、针对性、全局性和长期性。由于栽培习惯等原因,杜仲生产基本上采用实生苗造林,全国良种化率不足5%,这严重影响了杜仲产业的健康发展。面对全国280万t天然橡胶的巨大缺口,对高产、稳产杜仲及高产胶的良种的需要更加紧迫。
1.2 杜仲良种繁育技术
无性繁殖是杜仲良种繁殖的最主要方法。但是,目前杜仲生产绝大多数仍然采用实生苗进行繁育和造林,而良种的繁育也是分散而零星的,缺乏规模化、规范化的工程繁育技术,无论是品种的数量还是质量,无论是技术指导还是标准化繁育等方面,与当前杜仲生产的快速发展均存在较大差距,这严重影响了杜仲产业的健康发展。就目前的杜仲苗木资源而言,如果满足10万株(100hm2)的造林规模,往往需要调用数个苗圃的苗木;如果满足100万株(1 000hm2)的造林规模,几乎需要一个省的苗木资源;如果满足500万株(5 000hm2)的造林规模,几乎需要全国的杜仲苗木资源。
目前,中国林业科学研究院经济林研究开发中心与山东贝隆杜仲生物工程有限公司合作,进行了杜仲良种繁育工程技术研究与示范试验,已建成年繁育500~1 000万株的规模化杜仲良种繁育基地,取得了良好的效果,也积累了一定的经验,这为我国杜仲良种繁育工作起到了良好的示范作用。但是,杜仲良种繁育工程技术还需要从技术装备应用、关键技术集成、组织管理以及市场需求等方面进行深入的研究。
1.3 杜仲培育技术
在杜仲培育工程技术方面,目前杜仲栽培零星而分散,栽培模式落后,经营粗放,集约化程度低,经济效益差。目前95%以上的杜仲经营仍沿用传统的药用栽培模式,传统栽培模式每公顷产果量仅有50~75kg,利用现有杜仲资源很难进行杜仲胶及杜仲油等产业化开发。应用杜仲果园化栽培系列技术,杜仲产果量可提高40倍,增产潜力极大,新技术的应用需要培育工程的支撑与推动。目前,除河南灵宝等少数产区外,规模化杜仲果园等集约化种植基地少之又少;而针对杜仲规模化栽培条件下的培育工程技术尚缺乏系统的研究。
1.3 杜仲综合利用工程技术
在杜仲胶的提取及加工技术方面,我国自从20世纪50年代就着手开展了一系列的研究工作,但随后30年基本上停滞不前。1984年我国杜仲胶硫化技术取得了历史性突破,杜仲胶的应用进入到了一个崭新时代[9-10]。然而,在之后的30年中,杜仲胶工程化应用技术的研究一直没有取得突破性进展,基本停留在实验室和小型中试阶段。陕西、贵州、河南、湖南等省地都进行过杜仲胶生产加工技术的中试工作,但都先后关停了,至今尚没有一个成功的杜仲胶产业化开发企业。
除杜仲胶外,杜仲产业已经发展形成杜仲叶、杜仲果、杜仲雄花、杜仲皮、杜仲枝桠材等全树利用,杜仲药品、功能食品、功能饲料、功能型食用菌等全面开发的新局面[11-18]。但是,和杜仲胶的产业化开发一样,能够真正进入工程技术应用的产品屈指可数,还没有形成能够在全国叫得响的知名品牌。其主要原因有:①杜仲胶及活性成分提取及纯化技术尚缺乏工程化技术研究,工程化应用条件尚不成熟;②缺乏杜仲胶等加工工程技术研究,此项研究基本上停留在实验室阶段;③杜仲胶应用工程技术研究不足;④杜仲胶等产品加工及应用工程技术装备的研发技术还处于探索阶段,目前还没有一个能够提供杜仲胶或活性成分提纯分离的成熟生产线的厂家。
综上所述,随着杜仲产业化进程的加快,对高产、高抗良种,杜仲高效生产培育技术,杜仲胶提取、加工及相关产品研发等方面技术升级的需要越来越迫切,现有的良种和技术愈来愈难以满足产业化升级的需求。因此,尽管在良种培育、杜仲胶提取及相关产品的研发等方面已经取得了重要进展,但仍有较大的提升空间。
2 我国杜仲工程技术研究思路
2.1 杜仲育种工程技术
我国杜仲种质资源丰富,在调查研究我国杜仲种质资源现状,收集保存种质资源的基础上,建立种质资源库和育种群体。采取以常规育种为主、分子育种为辅的育种策略,以满足杜仲产业化发展需求为根本育种目标,综合采用杂交、选择、抗性和转基因等育种技术,选育高产、优质、高抗、聚合高产胶(药)的杜仲新品种[19-22]。建立杜仲长期育种工程技术体系,根据市场需求,及时提供适于不同用途的杜仲良种,以支撑杜仲产业的快速发展。
2.2 杜仲良种繁育工程技术
进行杜仲良种繁育工程技术研究,从良种选择、采穗圃营建与穗条质量控制、繁育基地规划、无性繁殖关键技术集成与规模化装备研发应用、组织管理与市场需求等方面开展系统的研究,建立杜仲规模化、规范化工程繁育技术体系,为我国杜仲产业发展提供优质种苗,促进我国杜仲产业又好又快地发展。
2.3 杜仲高效生产工程技术
开展杜仲规模化造林技术、管理技术、采摘技术、贮藏保鲜技术等方面的研究,研发配套的挖掘机、施肥机、专用采摘机等技术装备;研究省力栽培技术、树体营养调控技术、病虫害机械化防治技术、低温保质技术等工程化技术;加强对提高工作效率和生产效力的组织管理技术的研究;开展市场调研以及基于市场信息预测的培育工程技术的调整,以建立杜仲高效生产工程技术体系。
2.4 杜仲胶及活性成分绿色提纯及产业化开发工程技术
针对目前杜仲胶等产业发展中存在的突出问题,国家需要在杜仲胶及主要活性成分的绿色提纯技术、产品研发关键技术、加工技术装备研发等方面给予重点支持,解决杜仲胶、杜仲中药等产业化开发中遇到的关键技术瓶颈问题。
3 我国杜仲产业发展思路与措施
3.1 建设杜仲工程技术研究中心
杜仲工程技术研究中心(以下简称为“工程中心”)的建设,旨在建立一个林业技术创新平台,开发有自主知识产权的技术成果,加速科技成果转化,培养高素质人才,将科研成果有效转化成现实生产力,从而推动我国战略性新兴产业应用技术的快速发展。
目前“工程中心”已成为支撑我国林业经济发展的重要技术平台。国家林业局依托中国林业科学研究院经济林研究开发中心已成立“国家林业局杜仲工程技术研究中心”,河南省教育厅依托河南大学成立了“河南省高校杜仲工程技术研究中心”,山东、河南、湖南等省均已申报建设省级杜仲工程技术研究中心,这对我国杜仲产业发展将起到良好的推动作用。
3.1.1 杜仲工程技术研究中心的意义与作用
中国是世界上最大的橡胶消费国。据中国橡胶工业协会统计,2011年橡胶实际消费量达到了690万t,其中天然橡胶358万t,连续10年居世界第一;2011年中国国内轮胎总产量达4.56亿条,居世界第一;2011年橡胶制品业工业总产值约4 800亿元。
但是,天然橡胶资源的匮乏成了制约我国橡胶产业发展的最主要的问题:①三叶橡胶的主要产地在东南亚,其在我国的适生区域很窄,仅能在海南岛和西双版纳等地栽培,产能已达极限;②据中国橡胶工业协会统计,2011年我国天然橡胶产量72万t,创历史新高,但是天然橡胶进口数量仍达281万t,我国对外国天然橡胶的依存度高达80%;③东南亚各天然橡胶生产国已组成产业同盟,基本控制着天然橡胶的价格和生产,我国天然橡胶原料受制于人的形势日益严峻,这将严重影响中国橡胶工业的可持续发展,因此,迅速开发可替代三叶橡胶的天然橡胶资源已成为我国政府亟待解决的重要课题;④温家宝总理等党和国家领导人曾多次指示,要加快我国橡胶工业的发展,回良玉副总理就杜仲产业发展也曾作出了重要批示,发展杜仲胶产业是我国从根本上解决天然橡胶资源匮乏的唯一途径,也是加快我国橡胶工业健康发展的根本措施;⑤日本经济产业省新能源产业部已瞄准我国杜仲胶资源,并在我国建立了杜仲胶实验基地,给我国特有杜仲胶产业和橡胶工业敲响了警钟。这些问题的存在说明了我国进行杜仲胶产业化开发已迫在眉睫。“工程中心”的建立将为杜仲培育工程技术的发展提供一个技术研发和成果转化的平台,可以解决我国杜仲胶产业发展中存在的杜仲良种化率和产胶量均低、栽培模式落后、缺乏科学组装等工程技术方面的关键技术问题,也将会从根本上改变我国天然橡胶资源依赖于进口的局面。
联合国卫生组织的调查结果显示,高血压、高血脂在我国大中型城市居民的慢性病患病率中排在第一位。以北京市为例,15岁及以上居民中的高血压患病率达25%,且有年轻化的趋势,这严重威胁我国居民的身体健康。西药治疗高血压、高血脂的副作用已显而易见,开发纯天然中药产品,快速发展中药产业已迫在眉睫。杜仲种仁油中高活性α-亚麻酸含量居所有植物之首,达67.6%。杜仲α-亚麻酸具有明显的降脂、降压效果。“工程中心”的建立,将启动杜仲现代中药产业化工程的实施,对振兴我国民族中药产业,提高国民健康水平具有极为重要的意义。
应提供完善的运作机制和先进的科研设备与技术条件,以建立杜仲工程技术研发和成果转化的孵化器,促进研究成果产业化。不断完善杜仲工程技术产业科技创新体系,提高基础研究和技术创新能力,形成政府、企业、高校、科研机构、中介机构、金融机构等主体的良性互动,实现杜仲产业资源的有效集成和合理配置,扩大市场,提高我国杜仲产业发展关键技术的工程化水平及其在发展国民经济中的作用。
以杜仲应用技术研究为基础,与国家林业重大工程密切结合,完善我国杜仲工程技术创新体系,增强杜仲产业技术原始创新能力,加强杜仲应用基础研究和产业研发之间的有机衔接,有效整合产学研优势资源,着力提升杜仲产业核心竞争力和杜仲工程技术的国际竞争力,这对于促进我国杜仲产业健康快速发展和技术进步,加快结成产学研的联合与科技成果转化和学科体系建设都具有十分重要的现实意义。
建立吸引和稳定优秀人才的机制,制定优惠政策,提供良好的工作条件,吸引国内外高层次优秀技术人才。通过项目的带动,培养和凝聚一批已取得重大科技成果的国际知名学者,造就一批能够解决杜仲工程技术难题的专家和适应市场竞争的科技创新人才。
3.1.2 杜仲工程技术研究中心的主要目标
站在我国战略性新兴产业发展的高度,研究制定杜仲种质保存工程技术、育种工程技术、良种繁育工程技术、优质高效栽培技术集成与创新工程技术、杜仲胶等产业化开发工程技术,建立综合实验室、杜仲长期育种基地、良种规模化繁育基地、高效生产示范基地、技术培训及网络服务中心等,形成从实验室到基地再到示范、培训、推广的一体化体系。攻克杜仲育种、培育、综合加工利用等环节的技术瓶颈,建成我国杜仲工程技术创新平台、科技成果转化示范基地、杜仲产业发展技术培训中心和工程技术国际交流的主要窗口和信息平台。
3.1.3 杜仲工程技术研究中心的主要任务与发展方向
搭建杜仲开放性技术平台,瞄准国际工程技术发展趋势和研究前沿,开展杜仲重大工程及关键技术的设计、研发和试验验证工作;开展杜仲产业关键技术攻关、集成组装和新产品开发工作;开展杜仲重要技术标准的研究制定工作,解决关键技术难题,促进成果转化;加强国际交流与合作,凝聚、培养杜仲技术创新人才和管理人才。
1)搭建技术平台:建立研发—中试—转化—产业化的开放性技术平台。按照国家对科技创新体系的功能定位,瞄准国际林业科技的发展趋势和研究前沿,满足我国杜仲产业发展的需要,通过技术创新和机制创新,逐步形成完善的管理体制和运行机制。
2)解决关键技术难题:针对目前我国杜仲工程建设中存在的技术问题,吸收、消化国内外最新研究成果,集成组装,进行中试后推广和转化。围绕关键技术难题,解决杜仲高产胶(药)育种和高效培育的关键技术问题,对杜仲胶、杜仲功能食品和药品等进行研发,创新具有自主知识产权的核心技术。
3)促进成果转化和产业化:以市场为导向,持续不断地为我国杜仲产业提供先进技术、工艺、产品和装备,提供工程技术验证和咨询服务,促进成果转化,实现科技成果的快速产业化。
4)加强国际交流与合作:采用出国培训、邀请国外同行专家来华指导、举办国际学术交流会等形式,开展国际交流与合作,凝聚、培养杜仲工程技术创新和管理人才。
3.2 建立杜仲产业示范区,培育龙头企业
根据我国杜仲产业发展重点,统筹规划,科学布局;以各级杜仲工程中心为依托,建立全国性和区域性产业示范区或示范园;积极培育龙头企业,逐步形成杜仲领域的全国知名品牌;以杜仲胶为龙头,实现杜仲药品、功能食品、保健品、化妆品和功能型食用菌等产品的全面开发,从而带动杜仲完整产业链的良性循环与健康发展。
3.3 建立完善的现代企业管理机制,增强企业自主创新能力
去掉假大空,扎扎实实做好企业本职工作;改变小农经济意识,建立完善的现代企业管理机制和发展模式;加强人才队伍建设,增强企业自主创新能力,提升企业科技支撑水平;建立科技人才和管理人才激励机制,鼓励企业出好成果、多出精品,大幅度提高管理水平和综合效益。
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