農業生物技術：農業生物技術國家重點實驗室、耐鹽大豆與由基因到甘肅鹽鹼地

中大耐鹽大豆研究最動人嘅一面，係佢真係種咗落田——香港嘅基礎科研（基因發現）、內地嘅育種合作（品種培育）、西北鹽鹼地嘅實際種植（產業落地），串連成一條罕見嘅完整鏈條。本文係參考區（04 科研）嘅事實型檔案，唔會標註可信度徽章，每項都會掛返學術／官方來源；涉及嘅學者係公開人物，根據公開資料如實記名。佢會先交代承載呢項研究嘅機構——農業生物技術國家重點實驗室（SKLA），然後再展開由基因到田間、再到太空嘅科研歷程。

---

# 一、問題：鹽鹼地同糧食安全

全球有大面積耕地因為鹽鹼化而退化，冇辦法種植普通作物。可唔可以培育出耐鹽嘅大豆品種，令鹽鹼地重新產出糧食？呢個係一個兼備科學難度同現實意義嘅問題——佢直接關係到邊際土地嘅利用同糧食安全。中大生命科學學院大豆研究中心對呢個問題嘅答案，係一段橫跨基礎研究同田間應用、長達十幾年嘅歷程，而承載佢嘅機構，就係中大嘅農業生物技術國家重點實驗室。

---

# 二、農業生物技術國家重點實驗室（SKLA）點樣嚟

香港中文大學農業生物技術國家重點實驗室（State Key Laboratory of Agrobiotechnology，簡稱 SKLA）嘅設立，有一條清晰嘅制度脈絡。據 CUHK 官方新聞稿^※，實驗室喺 2008 年 4 月 2 號獲國家科學技術部批准設立，成為中大當時嘅第二間國家重點實驗室（同校轉化腫瘤學領域嘅國重室已於 2006 年先行批設）。

呢個設立並唔係由零起步。SKLA 嘅人才同學術根基，嚟自中大植物及農業生物技術研究所——該研究所此前已獲大學教育資助委員會「卓越學科領域」計劃兩度資助，合計取得逾 6,300 萬港元（10 年期，UGC 卓越學科領域計劃，2000 年代）嘅支持。實驗室正式揭幕係 2008 年 12 月 13 號。

# 創始團隊與主要合作方

創始期嘅領導架構，據 CUHK 官方新聞稿^※如下：

主要合作單位方面，據官方資料，SKLA 確立咗以中國農業大學（China Agricultural University，CAU）為首要大陸夥伴嘅格局。除此之外，實驗室仲同中國國家雜交水稻工程技術研究中心、中國科學院遺傳與發育生物學研究所、中國農業科學院作物科學研究所、中國水稻研究所（杭州），以及北京大學、清華大學、揚州大學等機構開展合作，國際合作方涵蓋美國、英國、日本嘅研究單位。

# 三大研究主線

據 SKLA 官方網站^※，實驗室目前聚焦三個核心方向：

呢個框架同建室之初嘅核心使命一脈相承——據 官方新聞稿^※援引孫世民教授嘅表述，實驗室嘅根本目標係「結合傳統育種智慧與現代生物技術，培育具有更高產量與營養價值的新水稻品種」，因為水稻係全球約半數人口嘅主食作物。

---

# 三、水稻營養強化：孫世民團隊同蓋茨基金會嘅合作

SKLA 早期最受國際關注嘅研究之一，係水稻賴氨酸營養強化。賴氨酸係水稻種子入面含量最低嘅必需氨基酸，亦係以稻米為主食人口營養攝入嘅主要短板之一。據 CUHK 官方新聞稿^※，SKLA 啟動咗一項由比爾及梅琳達·蓋茨基金會資助、金額達 8,800 萬港元（Bill & Melinda Gates Foundation，2000 年代批出）嘅國際合作研究項目，同嚟自四個國家嘅六個實驗室聯合攻關，目標係提高水稻嘅營養價值。呢個項目同 SKLA 嘅合成與功能基因組學平台深度整合，體現咗建室之初「依託香港嘅國際聯網優勢，聯動內地資源」嘅制度設計初衷。

---

# 四、大豆基因組嘅科學歷程：由 31 個基因組到耐鹽基因

大豆方向嘅突破，由林漢明教授帶領。據 CUHK 生命科學學院^※，佢自 1997 年返到中大起就一直深耕大豆耐逆研究，至今已超過二十年。呢項研究嘅思路轉折，在於回到野生大豆：栽培大豆經過長期人工選育，部分抗逆基因可能喺馴化過程中流失咗；而野生大豆（Glycine soja）喺自然界經歷環境選擇，保留咗更豐富嘅抗逆遺傳資源。

# 2010：31 個大豆基因組嘅《自然·遺傳學》封面文章

據 發表於 Nature Genetics 嘅學術論文^※，林漢明團隊聯同 BGI（華大基因）對 31 個野生同栽培大豆基因組進行重測序，系統揭示咗野生大豆同栽培大豆之間嘅遺傳多樣性格局同人工選擇痕跡——呢個係當時規模最大嘅大豆基因組比較研究之一，成果以封面形式喺 2010 年 12 月刊出。核心發現係：野生大豆嘅等位基因多樣性顯著高過栽培種，意味住馴化過程入麪人類選擇已造成大量遺傳資源嘅流失，而呢啲「流失」嘅基因，正正係改良現代大豆嘅潛在寶庫。

# 2014：克隆出耐鹽基因 GmCHX1

據 發表於《自然·通訊》（Nature Communications）嘅學術論文^※ 同埋 CUHK 生命科學學院頁面^※，2014 年，團隊通過全基因組測序，由野生大豆入面識別並克隆出一個新嘅耐鹽基因 GmCHX1。GmCHX1 係一個離子轉運體基因，推測透過降低細胞內鈉／鉀比率（Na⁺/K⁺）發揮耐鹽功能。呢個發現為之後嘅分子標記輔助育種提供咗直接嘅靶點。

「向野生求援」嘅母題：呢個思路同本館所記中大其他突破（光纖、NIPT）嘅「觀念轉向」異曲同工——當栽培大豆入面揾唔到耐鹽答案嗰陣，團隊轉向被忽視嘅野生大豆。真正嘅突破，往往嚟自對「該去邊度揾」呢個問題嘅重新回答。

# 2019：首個參考級野生大豆基因組

由 31 個基因組嘅羣體規律，到一個物種嘅精密地圖——據 CUHK 官方 2019 年新聞稿^※，團隊聯同 BGI 基因組學等機構，利用第三代測序技術，喺 2019 年 4 月 3 號宣佈完成世界首個參考級野生大豆基因組——即係野生大豆品系 W05 嘅染色體級高質量基因組組裝，成果同樣發表於《自然·通訊》。

「參考級基因組」嘅價值：參考級基因組相當於為一個物種繪製咗高精度嘅「遺傳地圖」。藉助呢張地圖，團隊發現咗野生同栽培大豆之間一系列重要結構差異，包括第 11 號同第 13 號染色體之間嘅易位事件、以及控制種皮顏色嘅 I 基因座位置嘅大型基因組倒位——後者正正係大豆由「深色種皮」馴化為「黃色種皮」呢個馴化之謎嘅基因學解釋。呢一基礎工程，令耐鹽基因嘅發現由「撞彩」變成「按圖索驥」。

---

# 五、產業落地：甘肅鹽鹼地上嘅「隴黃」大豆

基礎研究嘅最終出口，係可以喺土地上生長嘅作物。據 CUHK 官方特稿^※，林漢明同甘肅省農業科學院張國宏教授、中國農業科學院邵桂花教授等內地育種專家合作，運用分子標記同傳統育種相結合嘅方法，成功培育出三個耐鹽耐旱大豆品種：隴黃 1 號、隴黃 2 號、隴黃 3 號，並喺甘肅省通過正式測試。

據 官方特稿^※，截至 2021 年，三個品種喺甘肅省黃土高原旱區嘅推廣面積已超過 40,700 公頃，橫跨約 2,000 公里嘅旱地區域。研究仲延伸至南非，喺當地建立咗 20 公頃嘅試驗農場，以協助非洲小農應對糧食安全挑戰。

由香港實驗室到甘肅田間：呢條係一條罕見嘅完整鏈條——香港嘅基礎科研、內地嘅育種合作、西北鹽鹼地嘅實際種植。佢令中大嘅農業科研，唔止停留喺論文同基因組上，而係化作咗能夠喺邊際土地上生長嘅真實作物。

---

# 六、大豆仲上過太空

林漢明團隊嘅研究邊界，喺 2023 年延伸到咗低地球軌道。據 CUHK 官方新聞稿^※，2023 年 5 月 10 號，SKLA 同中國載人航天工程辦公室、華潤集團科技研究院、神舟生物科技集團合作，將大豆根瘤菌樣本隨天舟六號貨運飛船送入中國空間站天宮——呢個係香港首個進入太空嘅農業科研項目。項目目標係透過對比太空內外根瘤菌嘅基因變異，篩選固氮效率更優嘅新型菌株，為氣候適應型農業開拓前沿思路。

---

# 七、意義：一粒大豆入面嘅「中大科研三性」同「國家維度」

耐鹽大豆研究集中體現咗中大科研嘅三重特性：原創性（由野生大豆入面發現新基因、繪製首個參考級基因組）、轉化性（由基因到品種到田間嘅完整鏈條）、社會性（直面鹽鹼地利用同糧食安全呢個關乎民生同國家嘅重大現實問題）。

由制度上睇，SKLA 嘅定位係「夥伴實驗室」——以中國農業大學為主要內地依託單位，將香港喺國際聯網、人才儲備、現代管理方面嘅優勢，同內地喺經濟規模、科研體量、自然資源方面嘅優勢進行「互補性戰略對接」。呢個意味住 SKLA 唔係封閉喺香港校園內嘅地方性研究機構，而係國家農業科技創新網絡入面嘅一個節點——佢嘅成果流向甘肅嘅鹽鹼地，佢嘅基因組數據向全球科學家開放共享，佢嘅根瘤菌搭載貨運飛船進入中國空間站。

喺中大嘅科研敍事入面，耐鹽大豆經常同光纖、NIPT、網絡編碼並列為標誌性突破。但佢獨有嘅温度在於：佢最終落到咗土地上、落到咗農民嘅收成入面。

相關閲讀：科研成就綜覽、國家重點實驗室、中國研究·社科智庫·地球與空間、科研產出與衍生公司。

---