为了解决中国人自己的穿衣问题

——中国农科院棉花所创新驱动发展纪实

    一个始建于上世纪50年代、现有科技人员仅有200多人的研究所，先后获得国家级奖22项，其中国家一等奖4项，占据棉花界一等奖总数的57%，其培育的棉花系列品种创造了全国粮棉油主要农作物中同一单位品种长时期、大面积推广种植的历史。
    它来自哪家科研单位？是什么神奇的力量使它取得如此不凡的业绩？带着种种疑问和期待，我们走进了位于河南省安阳市的中国农业科学院棉花研究所（以下简称中棉所），探寻中棉所57年来在农业科研创新的道路上走过的艰难而又辉煌的历程，试图揭开其不凡业绩背后的一个个谜底。 
    中棉所于1957年8月，在北京原华北农业科学研究所棉作室基础上成立，1958年3月整建制搬迁到河南省安阳县白壁镇，2005年8月科研/生活区搬迁至安阳市开发区。
    57年来，中棉所始终根据我国棉花产业发展需要，围绕不同历史时期棉花生产面临的诸多瓶颈问题开展系统研究，培育出一系列有代表性的棉花优良新品种，为实现粮棉双增产、开拓壮大新疆棉区、打破国外抗虫棉垄断、推进植棉机械化发挥了关键性的作用。在棉花生产低迷徘徊的关键时刻，从黄河两岸、长江之滨到天山南北，总会出现中棉所系列品种的身影，高峰时期中棉所系列棉花品种曾占据“半壁江山”，为我国棉花产业的发展提供了强大的科技支撑。

创新驱动发展 服务产业重大需求

    57年来，中棉所始终扎根棉花主产区，瞄准国家棉花战略需求，解决实际生产问题，共培育出不同类型的棉花新品种88个，在我国棉花产业发展的几个关键节点上，起到了里程碑式的作用。
    推动麦棉耕作改制，缓解粮棉争地矛盾。20世纪70年代，粮棉争地矛盾日益突出，争取粮棉双丰收的需求异常迫切，将棉花一年一熟改为棉粮一年两熟的耕作制度势在必行。为解决早熟品种匮乏的难题，中棉所率先启动了早熟棉育种技术攻关，并相继培育了中棉所10、16、36为代表的早熟棉品种，实现了我国植棉史上一年两熟耕作改制的三次突破。其中，上世纪80年代培育的中棉所16于1995年荣获国家科技进步一等奖。
    攻克枯黄萎病难题，促进棉花生产发展。20 世纪80 年代初，因棉花枯黄萎病严重危害，我国每年皮棉损失近亿公斤，严重制约了我国棉花生产的发展。为有效解决枯黄萎病危害难题，中棉所迎难而上，相继培育出中棉所12、中棉所17、中棉所19等为代表的棉花抗病新品种。其中，中棉所12首次攻克了抗病、高产、优质不易结合的难题，成为我国自主选育的推广面积最大的品种，1990年荣获国家技术发明一等奖。中棉所19兼抗6种病虫害，为国内外罕见，1998年荣获国家科技进步一等奖。
    培育国产转基因抗虫棉，扭转国外品种垄断局面。20世纪90年代初期，一场毁灭性的棉铃虫灾害使我国的棉花产业濒临绝境。西方国家凭借其技术优势，1999年占领我国95%以上的抗虫棉市场份额。面对我国棉花产业被国外垄断的困境，中棉所联合全国各兄弟单位协同攻关，于1998年培育出第一个转单价基因抗虫棉中棉所29，又在2002年培育出我国第一个转双价基因抗虫棉中棉所41，成为世界上第二个拥有自主知识产权转基因抗虫棉的国家。在中棉所29和中棉所41的带动下，国产抗虫棉市场占有率由1999年的5%上升到2013年的98%。
    稳定壮大新疆棉区，保障国家棉花安全。上世纪80年代末，新疆棉区病害严重，当地品种大幅度减产。通过中棉所12、中棉所17和中棉所19的引进再一次力挽狂澜，稳定住了棉花产量，并发展壮大了新疆棉区。2000年后，中棉所35连续7年占据南疆棉区种植面积的65%～70%。目前，中棉所49已成为南疆棉区的主栽品种。

坚持原始创新 抢占科技制高点

    57年来，中棉所始终牢记历史使命，坚持“顶天立地”的创新方向，瞄准世界科技前沿，大力提升创新能力，在重要基础研究领域取得了一批世界领先的重大创新成果。
    牵头棉花基因组测序，抢占国际科技前沿。针对世界基因组学研究的快速发展，中棉所在没有科研项目支撑的条件下，先后自筹经费数千万元，与中外科学家合作启动“棉花基因组计划”，在国际上率先开展了二倍体棉花-雷蒙德氏棉、亚洲棉（A基因组）以及陆地棉的全基因组测序，使我国在世界棉花基因组研究方面拔得头筹、占得先机。
    创制矮化材料，助力棉花生产机械化。中棉所利用T-DNA激活标签技术创制了功能获得型棉花突变体，并克隆得到矮化基因PAG1，为调控棉花株高，选育株高适当、株型理想的品种提供了遗传材料。目前，正利用该材料创制适于密植的稳定株系，为棉花生产全程机械化从而降低棉花生产成本、提高植棉经济效益奠定基础。相关研究成果发表于国际知名杂志，并申请了国际专利。
    发现光敏芽黄不育系，突破杂交棉制种瓶颈。中棉所通过实践八号育种卫星搭载，发现一株带芽黄标记的棉花光敏不育突变体。该材料育性由光照时间调控，可大大提高繁殖不育系和配制杂交种的效率，同时由于该材料具有子叶芽黄性状，可早期鉴别，从而大大降低了杂交种制种成本，解决了杂交棉制种工序繁杂、费工、费时的问题。目前，利用该不育系选配的杂交组合，可使棉花增产17.4%，有望加速强优势杂交棉品种的推广应用。
    培育麦（油）后直播棉，开辟节本增效新途径。中棉所以早熟品种中棉所50为技术依托，积极探索麦（油）后直播棉的早播种、早施肥、早浇水、早化控、早打顶的“五早”配套技术。2009年育成适于麦后直播的第一个国审特早熟棉花品种中棉所74，生育期99天，在早熟棉的基础上又将生育期提早了11天，为黄河流域和长江流域两大棉区的麦（油）后直播提供了适合的品种，为两熟棉区由麦后直播替代较费工的麦棉套种和育苗移栽提供了保障。
    发展盐碱旱地植棉，保障粮棉产业安全。为保障国家粮食安全，棉花种植区被迫向不适宜小麦、玉米等粮食作物种植或种植效益低下的盐碱旱地转移。中棉所提前布局科研力量和试验基地，大力开展盐碱旱地植棉新技术的研究集成以及抗旱耐盐新品种的培育与示范推广。目前，中棉所利用转基因技术，将抗旱的TPS基因和EDT1基因转入棉花品种，创制了抗旱转基因棉花新材料，为我国棉花种植区的“东进、北上、西移”战略调整、缓解粮棉争地矛盾提供了技术和品种储备。

推进协同创新 发挥国家队引领作用

    57年来，中棉所始终坚持协同创新，广泛联合高等院校、科研机构、育种企业等开展科技合作，搭建棉花科技协同创新网络和公益服务平台，为我国棉花产业的可持续发展提供坚强保障。
    全国一盘棋，构建高效协同创新网络。20世纪90年代，面对国外抗虫棉对我国棉花产业的严重冲击，中棉所联合国内多家高等院校、科研机构，通过协同攻关，成功培育具有自主知识产权的国产转基因抗虫棉，彻底夺回了被国外抗虫棉垄断的市场，成为所校协同创新、联合攻关的成功典范。为了突破棉花生物技术研究领域的障碍和瓶颈，中棉所联合多家基础研究单位和育种单位，建立了棉花规模化转基因技术平台，形成了棉花“基因转化—种质创新—品种培育—产业化”的研发转化体系，实现了国内棉花研发力量上中下游的优势配套。利用该技术平台已培育出40多个“中棉所”系列抗虫棉品种，选育的优质、大铃等第二代转基因棉花新材料已发放全国32家育种单位，可摆脱高端原棉长期依赖进口的被动局面。
    所内一体化，打造内部协作机制。经过多年发展培育，中棉所已形成包括品种资源、生物技术、遗传育种、耕作栽培、植物保护、质量标准等在内的齐全的学科设置和结构合理的科研队伍。在中国农科院科技创新工程的带动下，中棉所不断凝练科技创新目标，调整学科领域方向，优化研究机构设置，将29个课题组凝练成了12个创新团队，建立了以关键技术突破为研究目标的“产业链”式新型科研组织方式，形成所内联合攻关的高效协同机制。
    搭建公益服务平台，实现资源有效共享。作为全国重大基础理论研究和基础材料源头，棉花种质资源中期库和野生棉种质圃收集并保存种质资源近9000份，近5年年均发放种质2000份次，直接用作亲本育成新品种占全国同期总数的38%，为我国棉花科研、教学、成果转化和产业发展作出了重大贡献。 中棉所在全国设立130个区试点，形成国家棉花品种区域试验网。海南科研中心立足为全国大多数农业科研院校、生产单位、种子企业提供南繁科研服务，承担了全国棉花南繁面积的60%～80%。棉花生物学国家重点实验室成立3年来，已向全国从事棉花研究的中青年科学家发布开放课题63项，有效发挥了培养棉花高层次科研人才和交流平台的作用。

营造良好环境 激发创新活力

    回顾中棉所走过的57年艰苦奋斗历程，始终有一种强大的力量感召着一批又一批年轻人汇聚到3000年文明殷墟的安阳，始终有一种强大的精神激励着一代又一代中棉所人继往开来、砥砺前行，始终有一种源源不断的创新激情延续着中棉所人心中的梦想。
    传承中棉所精神，弘扬核心价值。建所初期，来自五湖四海的老中青三代科技工作者，带着“我们是一颗种子，党把我们种在哪里，我们就在哪里生根发芽”的信念，响应党和政府“科研要深入生产、深入群众”的号召，毅然放弃北京等大城市优越的物质生活，举家迁往穷乡僻壤的小城安阳，一待就是一辈子、几代人。那时生活工作环境都极为艰苦，但凭着执着的专业精神和追求科技梦想的信心，他们用热爱耕耘、用智慧播种、用汗水浇灌、用心血滋润那朵朵棉花，完美演绎了那个时代专属于他们的中国梦，孕育了“艰苦奋斗、甘于奉献、勤于实践、勇于创新”的“中棉所精神”。半个多世纪以来，一代代中棉所人继承和发扬这种精神，攻克了一个又一个科学难题，取得了一项又一项令人瞩目的重大成果。
    创新体制机制，增强创新活力。中棉所坚持以深化改革为动力，在57年的发展中逐步建立了以人为本、绩效优先、公平竞争、重在贡献的管理体制。在科技创新工程的推动下，中棉所大胆探索实践，加快管理机制创新 ，建立了以“按需设岗、按岗聘人、岗位固定、人员流动”为主要内容的岗位聘用制和项目聘用制相结合的灵活用人机制，以及个性化和共性化相结合的科研绩效考核评价机制，充分调动了科研人员的积极性和创造性，形成了“让每一位科技人员必须奋斗、自觉奋斗、都有奋斗目标”的生动局面。目前，这些机制已初显成效，2013年全所发表SCI论文45篇，是2012年的3倍；申请国家自然科学基金项目比2012年增加6项；大多数科研团队主动要求将科研力量向新疆转移；一位年轻的博士由于出色完成任务，拿到了17万元的绩效奖励。
……

     中棉所并没有就此止步。在新的历史阶段，为了顺利实现我国棉花产业“东移、西进、北上”的战略调整，新一代中棉所人正在研究室、试验基地穿梭忙碌着，就像播下的第一粒种子，继续演绎着属于他们时代的科技梦想，创造着中棉所创新驱动发展的新辉煌。