转自：中国科学报

10月，正值稻谷归仓。从江苏盐城的沿海滩涂到宁夏贺兰山下的盐碱地，再到山东东营黄河入海口盐碱地，一片片高大的甜高粱在风中摇曳，而籽粒沉甸甸的红色穗头压弯了茎秆。

“高粱是个‘骆驼植物’，天生耐旱、耐盐碱、耐贫瘠。”中国科学院遗传与发育生物学研究所（以下简称遗传发育所）研究员、玉米等作物种质创新及分子育种全国重点实验室主任谢旗说。这是他开展甜高粱研究的第18个年头。

回望来路，谢旗不曾料到，当初他心中那个跃跃欲试的念头，如今已在全国50多万亩盐碱地上开花结果。围绕高粱这个人们眼中的小众“边缘”作物，他和团队不仅实现了产业化推广，还挖掘出一系列关键耐逆基因，在国家饲料粮安全主战场发挥着重要作用。

近日，谢旗接受《中国科学报》专访时，回顾了这段从零起步到“顶天立地”的科研历程。他表示，获批国家自然科学基金联合基金重点支持项目“经济作物甜高粱耐盐碱分子机制及种质创新”（以下简称联合基金项目），是其中至关重要的一个转折点。

从零起步，锁定“骆驼植物”

遗传发育所里谢旗的办公室桌上，放着一大瓶形态各异的高粱样本。那是他和团队多年来选育的甜高粱品种，也是他们科研路上最真实的见证。每当有客来访，他总会热情介绍：“这是抗鸟食的高粱，这是颖壳易脱的高粱，这是带‘稻花香’味的高粱……”

一切的起点，要回溯到2007年。彼时的谢旗已是植物逆境生物学领域的知名学者，在模式植物——拟南芥的耐逆机制研究中成果丰硕，发表多篇高水平论文。然而，一个问题始终萦绕在他心头：“我们揭示了许多漂亮的分子机制，但它们怎么才能真正用到田里，解决农民的实际问题？”

模式植物研究难以回答这个问题。谢旗的目光最终落在了高粱上——这种起源于非洲撒哈拉沙漠边缘的“骆驼植物”，天生可在逆境中生存，还能通过气生根与微生物联合固氮，减少化肥依赖。

更重要的是，谢旗从小在江苏如皋长大，记忆里就有吃“甜秆儿”的习惯。“长江以南种甘蔗，我们长江以北就种甜高粱。夏天，我们那里家家户户都会种一小块甜高粱地，种出的甜高粱像甘蔗一样嚼着吃。现在网上还能买到。”

这个童年记忆，点燃了他的科研灵感。

2007年起，谢旗开始系统收集甜高粱种质资源。他发动家人帮忙，开着小卡车在上海崇明岛和江苏南通等地挨家挨户走访农民，尝甜度、看长势，并带回第一批农家品种。此后，他又与地方农业科学院、农业高校合作，逐步建立起如今涵盖全球超1200份材料的甜高粱种质资源库。

2009年，谢旗与江苏沿海地区农业科学研究所合作，在盐城滩涂试种甜高粱。这是他第一次真正把实验室搬到盐碱地上。他那时的思路很简单——先做应用推广，满足农民和产业的实际需求，借助地方和企业的支持让研究持续进行。

“一开始没经费、没人手，只有我和一名研究助理收样本、做试验、跑田间。”他回忆说，“那时不敢让研究生参加，因为没积累，怕耽误他们毕业。”

不过，那段最困难的日子还是坚持下来了。2012年，试验初见成效。他们与企业合作，在盐城建立起一套盐碱地循环农业模式。甜高粱整株粉碎后进行青贮发酵，用于养殖；千亩养殖区年出栏羊可达30万只，羊粪经发酵处理又还田作为有机肥，形成“高粱-畜牧-有机肥-土壤改良”的生态闭环。

这一年，这套盐碱地循环农业模式让谢旗和团队获得中国科学院8万元精准扶贫示范推广资助，开始在山东、宁夏、内蒙古等地将甜高粱作为优质饲料加以推广，既能助力农民增收，又能缓解饲料粮短缺问题。

随着田间实践的深入，团队系统收集了材料、积累了种植经验，还在种植和生产的过程中发现了一系列的科学问题。2016年起谢旗开始招收高粱研究方向的研究生，系统布局甜高粱的基础机理研究，目标是“反向指导品种改良，让品种更实用、更好用”。

厚积薄发，驶入“快车道”

真正的转折发生在2019年。谢旗牵头申请的联合基金项目获批。这不仅是一笔关键经费，更是国家对他们研究方向的认可。“这笔资金如同及时雨，让我们能真正放手开展深入的基础研究。”谢旗说。

在他看来，联合基金项目的特点是既要追求自由探索的科学高度，也要服务于地方的产业需求。这正与他“从田间来，到田间去”的想法契合。

有了稳定支持，研究迅速驶入“快车道”。短短5年间，他们在基础研究领域接连取得突破。利用基因编辑技术，培育出带有“稻花香”气味的甜高粱，让动物更爱取食其茎叶，并提升了高粱酒、高粱醋的风味品质；发现鸟类避食的高粱种子富含单宁，并解析其代谢通路，为抗鸟害育种提供分子标记；找到控制种子包壳的关键基因位点GC1，有助于大幅降低人工脱粒成本，提升机械化播种效率；在高粱中克隆主效耐碱基因AT1，若全球20%盐碱地种植AT1改良作物，每年可增产粮食2.5亿吨以上，该成果入选两院院士评选的2023年度“中国十大科技进展新闻”和2023年“中国科学十大进展”；今年发现可像“开关”一样调控高粱对寄生植物的抗性基因，为抗寄生育种提供新路径。

这些成果不仅登上《科学》《细胞》等期刊，还有助于反哺育种实践，推动分子设计育种。基于此，研究团队培育出“中科甜”系列6个国家登记品种，具有耐盐碱、高生物量、高蛋白等特点。其中，“中科甜968”株高可达4.35米，堪称“小巨人”，亩产秸秆4至10吨，籽粒200至400公斤，饲喂奶牛可使其日产奶量提升0.5至2公斤，成为盐碱地高效利用的“明星品种”。

如今，谢旗团队的甜高粱已在山东、江苏、宁夏、甘肃、新疆、黑龙江等地推广种植超50万亩。不同特性品种各展所长：适口性好、蛋白质高的品种可以给滩羊、湖羊等做饲料；可分蘖品种能适应干旱区种植，弥补出苗率不足；一些南方品种一年可收割6茬，极大提高土地利用率；在北京通州，他们还种出“彩高粱”——白、黄、红三色错落有致，助力观光农业发展。

“我们的推广靠地方政府、企业和公益基金会共同驱动。”谢旗指出，这种“科研+企业+政府”的多方协作模式，确保了技术的有效落地与持续生命力。

感到欣慰，研究帮农民解决问题

在谢旗看来，做科研既要攻难题，也要育新人。他要求团队成员不仅会做实验，更能下地、懂农民、知产业。这种“接地气”的培养模式已结出硕果，团队中走出多位相关领域的领军人才，一批青年科学家已能独当一面。

谈及最有成就感的事，谢旗坦言：“就是看到研究真正用在田间，帮农民解决问题。盐碱地焕发生机、农民实现增收、成果被企业认可、年轻人茁壮成长——这些都让我感到欣慰。”

2007年，谢旗从拟南芥转向高粱研究时已44岁。为践行“学以致用”的目标，他常年保持每天只睡4小时的生活节奏——从晚上11点到凌晨3点，如此坚持十余年。他的科研征程恰如物理学中的“飞轮效应”——启动时需克服巨大阻力，一旦突破临界点，前路便豁然开朗。

“人就是要踏踏实实做事，把手头的工作做好。”谢旗说，“我的愿望很简单，就是让农业生产环境更好一点、农药化肥用得再少一点、大家的生活更美一点。”

如今，62岁的谢旗仍思维活跃，壮心不已：培育矮秆高粱，解决易倒伏、难收割的问题；培育“软秆高营养”高粱，提升牛羊消化率；提升高粱口感，推动这种“边缘”作物重返餐桌……

谢旗还兼任国家玉米种业技术创新中心首席科学家。他希望将以往在高粱研究中积累的知识，进一步用于玉米、小麦、水稻等更多作物的研究。“做科研不能只发论文，要落地，要服务国家、服务农民，这样才有意思。”他说。

《中国科学报》：对探索之路上的青年科学家，你有什么建议？

谢旗：第一，扎实的基础科学一定要做好，这是根本；第二，作物研究一定要走到田间去，科学问题是从田间发现的，不是办公室想出来的，要跟农民、产业界的人交流，知道他们需要什么，比如我们观察到“鸟不吃某种高粱”这一现象，揭示了影响鸟类选择性取食的机制，进而将其用到育种和酿酒质量调控上；第三，不要贪多，要集中攻克一两个问题，做深做透才能出成果，“东方不亮西方亮”的想法会导致什么都做不好；第四，要关注国家重大需求，解决真问题。

《中国科学报》：你多次获得国家自然科学基金的资助，在申请方面有什么经验可以分享？

谢旗：国家自然科学基金的申请者水平较高，竞争激烈。我认为关键在于两点：一是基础扎实，国家自然科学基金是我国资助基础研究的主渠道，我们从2007年开始积累相关基础研究成果，材料、数据、技术的储备都达到了一定要求；二是要有好的想法，但这个想法不能脱离实际，应当结合国家重大需求，具备应用导向；三是要提前布局，18年前我做盐碱地饲料作物时，还没有相关布局，现在这个领域已经很多人在做了；四是要有耐心，不要急于求成，建议青年学者深耕一个方向，慢慢积累，专注才能出成果。