山東省科學(xué)院生物所的實驗室里，一株株薄荷幼苗到了長勢旺盛的季節(jié)，綠油油的葉片，努力向左右伸展——這并不是普通的薄荷苗。“這種新培育的椒樣薄荷屬于耐鹽堿植物，它不但可以提取椒樣薄荷精油，在醫(yī)藥、食品、化妝品工業(yè)上廣為應(yīng)用，還可將原來的鹽堿地改造成能生長棉花和糧食作物的農(nóng)田。”十年時間，山東省科學(xué)院生物所所長楊合同和他的同事們終于“熬”制出世界首粒耐鹽堿的薄荷種子。
打造一個新品種有多難？農(nóng)業(yè)科研基礎(chǔ)是必須的，其中涉及深入地植物、土壤研究；而耐鹽堿植物研究又需要全球化的種質(zhì)資源；時間如同磁石，在吸取科研精力的同時，也吸入大量的科研資金；但新品種并不著急面試，在從無到有的過程中，它總需要人們找一點點運(yùn)氣和偶然。
你何不研究一下耐鹽堿植物？
偶然的一次點題，成為楊合同十年耐鹽堿薄荷研究的起點，直到今天想來，他還堅持認(rèn)為：這是一次“巧合”。
2004年在山東省內(nèi)一次科技交流會上，楊合同遇到了時任山東省科技廳副廳長的翟魯寧，兩人的一番對話讓他印象深刻：“楊所長最近忙什么呢？”“在做手頭的課題。”“現(xiàn)在咱們省黃河三角洲地區(qū)充斥著大片大片的鹽堿地，你何不研究一下耐鹽堿植物？”
其時，翟魯寧剛剛結(jié)束對澳大利亞的公務(wù)考察，澳洲的耐鹽堿植物給她留下了深刻印象。作為本國亟待解決的頭號環(huán)境難題，澳大利亞國內(nèi)三分之二的土地都有淪為鹽堿地的風(fēng)險。這促使其不斷加緊培育鹽堿地作物的步伐，以期能將不毛之地變成高產(chǎn)作物區(qū)，使該國鹽堿地改良和利用步入可持續(xù)發(fā)展的軌道。
翟魯寧對楊合同的這番話，對應(yīng)的另一背景是楊合同的閱歷。
中國農(nóng)業(yè)大學(xué)理學(xué)博士畢業(yè)的楊合同，曾于1998—1999年在澳大利亞聯(lián)邦科學(xué)院水土所，從事植物病害生物防治研究工作。這使他向澳大利亞“取經(jīng)”有著巨大的人脈優(yōu)勢。
一次偶然的對話，成為楊合同和同事們進(jìn)入陌生的耐鹽堿植物研究的開始。
挑戰(zhàn)世界難題？20年后再說吧
耐鹽堿植物研究，并沒有看上去如此簡單。
按照含鹽量不同，鹽堿地可分為三類：千分之三的含鹽量為輕度鹽堿地，一般只適合棉花作物；千分之五含鹽量為中度鹽堿地，“一般什么都不能種”；而千分之八的含鹽量為重度鹽堿地，幾乎寸草不生。
楊合同和同事們的研究課題，就是挑戰(zhàn)“一般什么都不能種”和“寸草不生”的中重度鹽堿地，要讓“寸草不生”的鹽堿地變成綠洲，更重要的是要讓近千萬畝的黃河鹽堿地產(chǎn)生效益，并且可持續(xù)發(fā)展。
在山東省層面，耐鹽堿植物研究也有著現(xiàn)實必要性。兩個月前，山東省政府通報的第二次土地調(diào)查結(jié)果顯示：全省人均耕地1.21畝，低于全國平均水平；全省草地較第一次調(diào)查減少242萬畝，其中一個主要原因是鹽堿化導(dǎo)致的草地退化。山東省黃河以北地區(qū)有700多萬畝接近荒蕪的鹽堿地，如果能夠得到有效開發(fā)利用，其綜合效益不可限量。
這是一項頗具難度的挑戰(zhàn)。有專家甚至“奉勸”楊合同，“你做這個東西很酷，但不現(xiàn)實，20年后再說吧。”
但楊合同和同事們卻不這樣認(rèn)為。
從傳統(tǒng)“土”方法中尋求智慧
鹽漬地上寸草不生？在山東省科學(xué)院生物所的試驗田里，鹽漬地上照樣能開出花朵。這是2010年，我國第一個以耐鹽植物為主的種質(zhì)資源數(shù)據(jù)庫在山東省科學(xué)院生物所建成。該數(shù)據(jù)庫涵蓋了自1953年以來世界上各相關(guān)研究單位公開發(fā)表的耐鹽植物信息，涉及99638個分類種。
在鹽堿地上“種”植物，需要從傳統(tǒng)“土”方法中尋求智慧。而種質(zhì)資源數(shù)據(jù)庫的建成，為耐鹽植物育種、生物技術(shù)和遺傳工程提供所需種質(zhì)資源。“它就像一家銀行，里面充滿各種各樣的植物資源，我們需要做的就是提取出適合條件的試種，然后一一排除。”
這種一項相當(dāng)繁瑣的工作：成百上千植物，一一種到實驗室和基地中，然后觀察其成長，再做排除法，需要極大的耐心。
一年，兩年，五年，從上千種到幾百種再到幾十種，這群執(zhí)著的人最終發(fā)現(xiàn)薄荷，確切的說是椒樣薄荷“最實用”，“在鹽堿地中，普通薄荷都不能生長，但椒樣薄荷可以。”
這是一個讓人欣喜的發(fā)現(xiàn)。
省內(nèi)，省外，國際合作，缺一不可
耐鹽堿植物研究，楊合同和生物所并不孤單。
“我們不是單打獨斗，而是一個團(tuán)隊。”楊合同眼中的團(tuán)隊，是分別在山東東營、天津濱海以及河北地區(qū)的幾支當(dāng)?shù)乜蒲辛α浚?ldquo;我們?nèi)齻€省市有著類似的需求，在研發(fā)上也相互合作，交流信息，共同推進(jìn)項目。”
實際上，省際間的合作只是耐鹽堿植物研究合作的一個側(cè)面。
在山東省內(nèi)，生物所還與對耐鹽堿植物頗有研究的山東省農(nóng)科院、山東大學(xué)、山東師范大學(xué)，東營市農(nóng)科院結(jié)成了“聯(lián)盟”，各自發(fā)揮優(yōu)勢，“比如山東師范大學(xué)在耐鹽堿植物理論方面優(yōu)勢突出，我們就吸取其理論精華”，這種捆綁式的創(chuàng)新加速了項目推進(jìn)。
當(dāng)然，南澳大利亞農(nóng)業(yè)研究所、澳大利亞聯(lián)邦科學(xué)與工業(yè)研究組織在領(lǐng)域內(nèi)的優(yōu)勢更讓楊合同們的研究從一開始便站到了“巨人的肩上”：“種耐鹽堿植物，剛開始我們幾乎一無所知，外國專家就提供了很多思路，比如先種什么后種什么，才能避免走彎路？比如種某種植物具體如何操作？”利用私人關(guān)系，楊合同和生物所“物美價廉”地將澳大利亞技術(shù)引入國內(nèi)，促使我國第一個以耐鹽植物為主的種質(zhì)資源數(shù)據(jù)庫的建成。
在楊合同看來，建立起省內(nèi)省外，國際合作的暢通渠道，科技部門的穿針引線不可獲取，同時，更有后者在資金上不遺余力的支持。“我們前后得到了科技部門六七百萬的資金支持，這對我們來說是雪中送炭的幫助。”在楊合同看來，“利用耐鹽植物推動中澳可持續(xù)農(nóng)業(yè)發(fā)展”的一部分，在2007年由科技部立項，整合了黃河三角洲和環(huán)渤海地區(qū)鹽漬地生態(tài)治理領(lǐng)域的科研優(yōu)勢團(tuán)隊，形成了緊密的環(huán)渤海鹽漬地生態(tài)綜合治理技術(shù)創(chuàng)新戰(zhàn)略聯(lián)盟；同時與澳大利亞、美國、德國等國家和地區(qū)建立了合作研發(fā)關(guān)系，構(gòu)筑了耐鹽植物國際研發(fā)平臺。
世界上最耐鹽堿的椒樣薄荷品種誕生
2014年的春天帶來了好消息。
由山東省科學(xué)院生物所培育的“科院1號”椒樣薄荷通過了山東省草品種審定委員會審定。“目前生產(chǎn)生活中應(yīng)用的耐鹽堿植物，一般僅能夠在土壤含鹽量低于3‰的地塊中生長，該品種在土壤含鹽量5‰的地塊可以正常生長，在土壤含鹽量8‰的地塊仍然可以存活，而且抗寒耐澇，抗病蟲害能力強(qiáng)，畝產(chǎn)可達(dá)500kg以上，是目前發(fā)現(xiàn)的最耐鹽堿的椒樣薄荷品種，經(jīng)山東東營、河北唐海等濱海鹽堿地3年以上連續(xù)種植，其性狀表現(xiàn)穩(wěn)定，是適宜環(huán)渤海鹽堿地種植的新品種。”
實際上，讓楊合同們更看重的是“科院1號”的產(chǎn)業(yè)價值。
“它廣泛應(yīng)用于食品、化妝品和藥品行業(yè)。”
根據(jù)國際貿(mào)易中心2007年的統(tǒng)計，全世界每年椒樣薄荷精油產(chǎn)量為3300噸，而椒樣薄荷油的全球年需求量為6000噸，目前我國的產(chǎn)量不足100噸。而按照目前的市場情況，椒樣薄荷精售價在300—400元/公斤，按畝產(chǎn)精油8kg計算，在東營鹽堿地種植“科院1號”椒樣薄荷每畝可實現(xiàn)2000—3000元的效益，“這比種普通的棉花、水稻效益要好。”
30億元的產(chǎn)業(yè)化構(gòu)想
“這可是30億元的產(chǎn)業(yè)鏈條。”
眼下，在黃河三角洲東營地區(qū)，一片以生產(chǎn)薄荷油為主的企業(yè)廠房正在建設(shè)中，這是山東省科學(xué)院生物所與當(dāng)?shù)睾献鞯淖髌罚?ldquo;我們提供技術(shù)，他們負(fù)責(zé)市場”，按照楊合同的設(shè)想，這家即將成型的公司產(chǎn)品，“不僅僅是薄荷精油，還有多糖、天然防腐劑、生物有機(jī)肥等產(chǎn)品。”
對山東省科學(xué)院生物所來說，將科研產(chǎn)品做成市場商品，有成功案例可循。之前，該所將自主產(chǎn)品——對生物物質(zhì)敏感并將其濃度轉(zhuǎn)換為電信號進(jìn)行檢測的生物傳感器做到了每年600萬元的市場規(guī)模。
眼下，這個有志于在科研產(chǎn)業(yè)化走得更遠(yuǎn)的研究所正復(fù)制生物傳感器的產(chǎn)業(yè)化成功之路：將當(dāng)?shù)氐霓r(nóng)民吸引過來種植，以這家公司為主體將“科院1號”打造出集種苗繁育、種植、加工為一體的產(chǎn)業(yè)鏈條。
而他們更深層次的抱負(fù)，在于為黃河三角洲農(nóng)業(yè)發(fā)展不斷提供新品種、新技術(shù)，輻射帶動100萬畝鹽堿土地開發(fā)，形成具有黃河三角洲特色的鹽堿農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)及耐鹽植物深加工特色產(chǎn)業(yè)，為其他耐鹽植物的規(guī)模化種植及創(chuàng)新利用起到引領(lǐng)示范作用。
