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草原“健康体检人”——记2019年度内蒙古自治区中青年科学技术创新奖祁智

2020/12/7 10:02:20

      从大学教授到牧草与特色作物生物技术教育部重点实验室主任、省部共建草原家畜生殖调控与繁育国家重点实验室副主任,从植物钙营养研究到草原健康体检工程,内蒙古大学教授祁智科研的内容越来越广泛,肩上的责任越来越重,随之每天的工作也越来越繁重。其领衔的“草原健康体检和提升工程”,对构成天然草原核心要素的土、草、畜矿质元素进行普查,不但能够填补国内空白,完善全球相关数据体系,还可以做出科学合理的顶层设计,对每一个重点畜牧业嘎查和旗县提出具体的土壤和家畜营养提升方案。近日,祁智荣获了2019年度内蒙古自治区中青年科学技术创新奖。

      为草原做“健康体检”

      2017年,省部共建草原家畜生殖调控与繁育国家重点实验室在内蒙古大学成立。同年,牧草与特色作物生物技术教育部重点实验室正式开放运行。祁智分别担任两个实验室的副主任和主任。此后,他依托自己在矿质营养方面的学术积累,发起并领导了内蒙古天然草原土、草、畜矿质营养普查和提升工程,踏上了发动牧民、牧企和牧民青少年,为草原健康进行科学体检和分级认证之路。

      过去 10 年,祁智长期聚焦植物钙生物学基础科学研究,一直探索植物钙营养和钙信号转导的生理、细胞和分子机制,在国际上首次证明多个钙发挥功能的细胞学通路。2018 年,其承担的“植物钙离子信号转导和转运分子机制”项目,荣获了内蒙古自治区自然科学一等奖。

      祁智带领的研究团队发现,在遇到不利的环境时,为了生存,植物会发出一整套高效的解读环境信息和作出合理应对的信号转导系统,其中细胞质内的钙离子是核心,植物钙营养同植物环境适应能力直接相关。“内蒙古草原主要是钙质土。钙含量也是牧草重要饲用品质指标。生态学数据发现,由于酸雨范围扩大和频率增加,全球表层土壤钙含量显著下降。解析钙介导植物细胞感应生物逆境相关因子的分子机制,是创建钙营养优化和抗胁迫作物或牧草的重要理论基础”祁智说, 相关成果以内蒙古大学为第一单位,以第一或通讯作者身份,发表在《美国科学院院报》PNAS,《美国植物生理学报》Plant Physiology等国际生物一区刊物。项目取得的理论成果已经开始应用到牧草抗性育种的实践中,起到了积极作用。

      祁智认为,合理的矿质营养是草原家畜生长、生殖和繁育的基础。天然草原土壤和牧草矿质营养,直接影响以野生牧草为食的放牧家畜矿质营养状况。目前,我区天然草原土、草、畜矿质营养现状未知,科技支撑体系空白,严重制约天然草原生态精准修复和放牧家畜科学补饲体系的建立。基于此,祁智在内蒙古大学国家重点实验室和资产公司的支持下,在2018年初建立了1000平方米的“草地健康中心”,累计投入1200万元,购置土、草、畜矿质营养分析测试设备,在2019年7月2日到10月2日,完成内蒙古自治区历史上第一次“单一季节、统一工具、统一方法”9亿亩天然草原21337份土壤采集工作,永久保留内蒙古天然草原2019年土壤,建立了天然草原土壤库,计划在2021年完成绘制草原10种矿质元素含量分布图,从而指导退化草原营养恢复实践。

      用科学数据认证“健康牧场”

      牧区现代化试点工作是自治区落实习近平总书记关于我区发展重要讲话精神的重大任务。为突出生态优先、绿色发展的高质量发展导向,努力形成更多可复制、可推广经验,祁智在首次对我区9亿亩天然草原土壤采集工作期间,同期完成了自治区第一次肉羊矿质营养普查工作,通过对7盟市9家牧企4674只肉羊和3盟市5个旗17家牧户1463只放牧羊血液的65种元素分析,最终形成内蒙古自治区第一次肉羊矿质营养普查报告,为下一步内蒙古不同地区肉羊矿质营养精准提升工程的实施奠定基础。祁智说,草原退化的本质是草原土壤中植物需要的矿质元素含量的下降,间接导致野生植物和食用野生植物的草原家畜矿质营养的下降。“牧区常见不正常食性的羊,例如吃毛,或是吃塑料、泥土,都是因为矿质元素营养紊乱的原因,出生小羊站立困难是因为饮食缺钙导致”。

      在阿巴嘎旗土草畜矿质营养现状调查中,祁智团队联合巴彦图嘎苏木脑木罕嘎查两委开展了肉羊的血液样本采集和二次土壤样本采集工作。在全嘎查90个牧户75万亩草场中,共采集3745份土壤样本和7490份植物(羊草和大针茅)样本。对全嘎查10000只羊以10%的比例进行血样和羊毛采集,进行钙、铁、锌等有益矿质元素和镉、铅、铜等重金属元素,共计65种元素的含量分析,同时结合四环素类抗生素等20余种兽药残留进行检测,实现了具有科学数据支撑的“健康牧场”认证,对帮助政府和牧民提升草原肉羊在市场中的品牌地位,实现优质优价起到了积极作用。

      草原健康体检工程需全民参与

      牧区青少年是草原的未来,为了促进牧区青少年积极参与草原生态保护,提升牧区青少年草原知识,2017年以来祁智教授向1500多名蒙古族牧民学生普及草原科学知识。2019年,组织内蒙古民族大学学生和5所蒙古族高中学生,成立“牧区青少年草原科考队”,集中开展了草场土壤采集和分析工作,参与人数达到500多人次,极大促进了牧区青少年草原知识的普及和应用工作。为了进一步支撑牧区青少年研究自己家乡的草原,祁智教授团队联合内蒙古草原文化保护与发展基金会,先后在5个旗县牧区青少年集中的中学建立“牧区青少年草原科学实验室”,指导牧区青少年研究自己草场植物矿质营养需求规律,以及自己草场土壤和放牧牛羊矿质营养现状。

      近年来,在防治草原退化方面,我区虽取得了一定成绩,但从总的趋势来看,退化还在继续,从根本上防治草原退化,已刻不容缓。土、草、畜相互影响,相互依存。土、草、畜的矿质营养状况又非常复杂,需要进行系统普查和研究。实验室成立以来,团队负责人祁智通宵达旦地研究自治区相关旗县区的资料,为的是做出科学合理的顶层设计,从而可以对每一个重点畜牧业嘎查村和旗县区提出具体的土壤和家畜营养的提升方案。祁智说,敢于向自然发出挑战,开创性地启动这样一项具有前瞻性、战略意义的项目,势必是个艰苦而漫长的过程,也需要付出更多智慧和汗水。“这项事业,我们呼吁全区与草原生态畜牧业相关的个人、企业和政府都积极参与。”祁智希望最终形成全区参与草原生态健康体检工程的局面。这是祁智和他团队的希望,也是内蒙古草原生态治理的需要。因为,每个人都是家乡草原的守护者和建设者。

人物简介:

祁智,男,1972年11月在呼和浩特出生,九三学社社员,美国威斯康辛大学麦迪逊分校植物生理学博士,教授,博士研究生导师,目前工作于内蒙古大学生命科学学院,主要研究内蒙古草原土壤、植物和放牧家畜矿质营养形成机理与提升技术体系,2010年入选内蒙古自治区第一批“草原英才”工程, 2011年入选教育部新世纪优秀人才工程,获内蒙古自治区青年科技奖;2017年获聘“中学生英才”计划导师;2018 年“植物钙离子信号转导和转运分子机制”获内蒙古自治区自然科学一等奖;2020年入选国家百千万人才工程,获“有突出贡献中青年专家”荣誉称号。

       (内蒙古科技厅成果管理与转化处 科技奖励服务中心)