最大農科團隊保衛“一碗白米飯”

　　一場不見血雨腥風的“戰爭”在田間地頭打響了。

　　短兵相接的一方是號稱“48號魔鬼”的重金屬“鎘”，它行蹤隱秘且擅長潛伏，一旦通過土壤侵入稻米，對人的威脅很大。

　　另一方是超過史前規模的“大兵團”，這支隊伍布下重重防線，試圖在通往稻米的路上將“魔鬼”攔截。

　　這場戰爭被稱為“南方地區稻米重金屬污染綜合防控協同創新行動”，對抗“魔鬼”的部隊于3月29日在湖南長沙“排兵布陣”。這些保衛稻米的人，不是兇悍的士兵，而是160余名科研工作者。

　　這意味著，為了“守護一碗白米飯”，國內“最大農業科研團隊”對鎘發起“系統性”宣戰。“系統性”表示戰斗的形式變了：戰場從實驗室轉移到田間，“兵團作戰”將取代“單兵作戰”，戰期也拉長了。

　　科學家和鎘的戰斗不能停留于實驗室模擬演練，“抱團作戰”是最優策略

　　對一場戰爭而言，采取怎樣的作戰方式，取決于敵情的發展態勢。

　　作為一員“猛將”，農業部環境保護科研監測所研究員劉仲齊，跟“鎘”打交道已近5個年頭。這兩位“對手”的狹路相逢，正值“鎘”在公眾前暴露兇險面目的年份。

　　2011年，國內一家媒體預警了鎘超標大米的“殺機”。兩年后，湖南等省份頻繁被曝出稻米鎘含量超標，新詞“鎘大米”產生。

　　鎘是一種重金屬，長得一副銀白色有光澤的好模樣，卻是高毒害物質。它在化學元素周期表中排序第48位，因而被稱為“48號魔鬼”。

　　通過食物鏈條進入人體的“鎘”，使出的絕招是損壞人體的腎功能，進而引發骨骼的各種病變。早在上世紀60年代，日本富山縣的上千名農民因為長期吃鎘超標稻米，中了鎘的毒，骨頭有針扎般劇痛。

　　水稻恰是對鎘吸收較強的大宗谷類作物，對65%人口以稻米為主食的中國來說，這是個不好的消息。

　　上世紀70年代末期，國內已有各路“偵查員”，到鎘潛伏的土壤里探查敵情。從現有的論文數量來看，身處不同科研機構、團隊的研究者，近年來各自發起了不少對鎘的挑戰，盡管大部分是在實驗室里模擬演練。

　　作為劉仲齊的同事，51歲的研究員徐應明早在1996年，就在實驗室里和鎘交上了手。

　　近20年過去，敵情仍在蔓延。在2014年環保部和國土資源部發布的全國土壤污染狀況調查公報里，耕地土壤環境質量堪憂是令人皺眉的現實。作為污染物，鎘的點位超標率為7.0%。這個數值在無機污染物名單中位列榜首。

　　對于稻田鎘污染形勢嚴峻這個判斷，國內科研界幾乎沒有爭議。盡管跟鎘交手的方式不同，但無論是劉仲齊和徐應明，還是另一些“作戰盟友”，都一致認為敵情“勢頭是向上走的”。

　　徐應明在五六年前已不滿足于僅在實驗室里跟鎘搏斗，他將研究團隊帶到了田間。這位土壤修復領域的專家認為，“農民需要的是成本低、可操作的鎘污染防治技術”。

　　更多的科研界人士意識到，科學家和鎘的戰斗如今已不能停留于實驗室里的模擬演練，盡管那是邁向真正戰場的必經階段。在長沙啟動“聯合行動”時，中國農科院黨組書記陳萌山說：“論文既要寫在‘SCI’上，也要寫在‘大地’上。”

　　“作戰”隊員們在行動目的上也達成共識，用項目負責人劉仲齊的話說，“要解決實際問題”。

　　身處稻田這個實際戰場，擺在科研工作者面前的，是一條很長的戰線。或者說，是很多條戰線。劉仲齊解釋，不同的區域和作物不同生長季節，“鎘污染的特征和遷移轉運的機制是不同的，各種污染源貢獻的比例也不同”。

　　鎘令人感到麻煩的一個地方在于，它是個看不見也摸不著的對手。劉仲齊用科學術語來概括，是“復雜性、累積性、隱蔽性”。

　　面對廣袤的戰線和行蹤詭秘的敵人，單兵作戰顯得勢力單薄。農業部環境保護科研監測所副所長周其文，以一位農業生態保護專家的身份打量戰斗形勢。他分析說，“過去的一些研究僅就關鍵環節來突破，缺少針對稻田鎘污染各個環節的全面布局”。

　　這也道出了劉仲齊和徐應明共同的心聲。“抱團作戰”對他們來說，是最優的作戰策略。

　　聯合“兵團”在鎘入侵的路線上，設置多道關卡和防線，發揮各自的作戰優勢，試圖阻隔“48號魔鬼”

　　跟一個身在暗處的敵人交手，防守反擊或許是不錯的打法。

　　這場戰爭更像是科研工作者對鎘的聯合“阻擊戰”。來自中國農科院多個研究所的數支研究團隊，相當于不同的“兵團”。還有些人來自農科院之外的科研單位，組成專家咨詢團，類似于外援部隊。

　　那些作為入侵者的鎘，主要是通過灌溉水“瞞天過海”，滲透進稻田土壤。還有一些尾隨著化肥等投放品以及大氣沉降“暗度陳倉”，悄然混入農田。

　　聯合“兵團”在鎘入侵的路線上，設置多道關卡和防線。不同的兵團，發揮各自的作戰優勢，試圖阻隔“48號魔鬼”。

　　重兵把守的防線潛伏在土壤這個“高地”上。一種“原位鈍化修復技術”，可以通過調節土壤理化性質，以及利用吸附、沉淀、離子交換等化學反應，“擒住”土壤里的鎘，或者破壞它的活性。這樣一來，這個魔鬼就不能任性地從土壤攻入稻米根部。

　　擅長“鈍化”的是徐應明帶領的一支“兵團”。他們曾經在實驗室里用盆栽研制“武器”——鈍化劑。近年來，這個團隊將這種武器帶進湖南、廣西的一些試驗田。徐應明介紹，“取得了比較好的效果，有效性最高可達90%”。

　　不過，鈍化技術面臨的考驗是“穩定性”，目前沒有人能給出確切答案。“到底能穩定3年、5年還是8年呢？還要進一步跟蹤監測。”徐應明說。

　　他的“兵團”不是孤軍作戰。在另一道防線上，他的盟軍也在排兵布陣。劉仲齊試圖在鎘從水稻根系向籽粒進軍的通道上安置奇兵。

　　他的設想是，通過噴施葉面調理劑或利用特殊的調控基因、離子通道基因等，調控葉片、莖桿等部位的離子通道活性，從而阻隔部分鎘從營養體中向籽粒轉運。

　　面對一個狡猾的敵人，戰術的靈活和多元顯得尤為重要。孫子兵法里有一計是“借刀殺人”，在對付鎘時，也能適用。

　　鎘再頑劣，也會在自然界遇到對手。比如，鎘和鈣是對冤家。農民普遍使用的一種做法是，在土壤里撒白石灰，因為石灰里含有鈣元素。劉仲齊形象地解釋，從土壤向植物根系里滲透時，鈣會和鎘搶奪通道，從而擋住一部分鎘的去路。

　　同樣的戰術思想可以體現在植物修復技術上。這種技術是在稻田里栽種鎘超富集植物，比如龍葵和天藍芥藍菜等。它們吸走土壤里的部分鎘，給水稻作一道防護線。不過，在徐應明看來，植物修復技術的劣勢也顯而易見，比如“成效周期長、栽種成本高”。

　　為了“守護一碗白米飯”，還有一支“兵團”正在征戰另一個“高地”——水稻本身。這支水稻所水稻品質遺傳改良創新團隊，正在篩選和選育鎘低積累水稻品種。因為不同品種的水稻對鎘的吸收能力也有差異。

　　雖然在水稻身上構筑防線很有前景，但這項工程很難一蹴而就。水稻品質遺傳改良創新團隊的領銜者邵國勝介紹，這項研究還有些基礎性難題亟待解決，比如“確立鎘低積累水稻品種的標準品種”和“找到快速鑒定鎘低積累水稻品種的方法”。

　　160余名農業研究者在反“鎘”統一戰線上布下了“天羅地網”，但對保衛稻米來說，這仍然不夠

　　當稻田上的反“鎘”統一戰線建立起來，這條戰線可以拉得很長。

　　流向稻田的灌溉水也需要安全防線。來自農科院灌溉所的非常規水資源利用團隊想貢獻的“作戰武器”，是消減灌溉水鎘含量的灌溉技術，比如生態溝渠技術和池塘沉降技術。

　　在加入反“鎘”統一戰線之前，雖同處中國農科院系統，但劉仲齊跟灌溉所“幾乎沒有打過交道”。他表示，“兵團作戰”的優勢還包括“信息共享”。

　　俗話說，知己知彼才能百戰不殆。面對共同敵人——鎘，對于那些聯合起來的科研工作者來說，他們交流的途徑將不局限于學術會議或者研讀論文，這有利于“盟友們”加深對彼此的了解。

　　戰線必須覆蓋到污染稻田產生的富鎘稻稈。那些稻稈繼續留守在田里，會帶著鎘重新回到土壤。如果豬吃掉了富鎘稻稈，它們排出的含鎘糞便，可能被農戶當作有機肥施給稻田。

　　年輕的研究員漆新華研究的是“富鎘稻稈的資源化利用”，他來自環保所農業廢棄物資源化利用團隊。這是另一支正在研制“秘密武器”的“兵團”。漆新華介紹，他正在探索如何“將富鎘稻稈轉化為高附加值化學品和碳材料”。

　　讓人們忌憚的鎘“變害為用”，目前還是理論意義上的一道延伸防線。漆新華說，“這是個比較前沿的領域，還處在研究階段”。

　　160余名農業科研工作者在反“鎘”統一戰線上布下了“天羅地網”。但對保衛稻米來說，這仍然不夠。

　　“農田只是引起稻米鎘污染的一個環節。”劉仲齊說。換而言之，在鎘入侵稻米的漫漫征途上，稻田只是它們攻城拔寨的一個城池。

　　鎘以化合物形式存在，與人類日常生活并沒有交集。它和鋅礦、鉛鋅礦、銅鉛鋅礦等共生。當人們開采礦藏時，取走了鋅、鉛、銅等資源，也釋放了鎘。前者會給人帶來財富，后者則有機會隨著不當處置的廢水廢渣，流入土壤和農田，成為潛伏的殺手。

　　顯然，農業研究者建立的反“鎘”統一戰線，無法延伸到農田以外的地帶。至于其它環節，比如含鎘工業廢水廢渣排放，或者超鎘稻米在市場上流通，劉仲齊這些農業專家，“說不清楚”。

　　即使在他們熟悉的領域，這場反鎘戰爭的勝負也一時難決，研究者們做好了“持久戰”的準備。劉仲齊在介紹項目時說，“實施期限10年以上”。

　　身肩“守護一碗白米飯”的使命，鎘也不是他們唯一的斗爭對象。因為可能侵入稻米的有害重金屬，不僅是48號化學元素——鎘。(本報記者 陳璇)