微生物 大产业
——陕西省微生物研究所发展绿色产业基地创新纪实
2008年的4月中旬，位于关中平原东北隅、太史公司马迁故里的韩城市春意盎然。登高远眺，田野里拔节的小麦和盛开的油菜花将韩城市的山、塬、川、滩编织成了墨绿、金黄色相间的棋盘或散落的花瓣状地毯。而夏阳乡涧南村的刘英民与妻子刘小琴则忙碌地在他们搭建的简易食用菌棚内清理废弃的菌棒，为秋后继续生产食用菌做夏季灭虫、灭病菌的准备工作。
看见陕西省微生物研究所的专家和本刊记者推门进入场院，刘英民夫妇高兴地迎了上来。一阵寒暄之后，刘英民对记者讲：3年前，他们家是村里的贫困户，供小孩上中学的费用都要向亲朋好友借，而自陕西省科学院在韩城市建立起食用药用菌试验示范基地后，自己作为基地项目辐射的示范户，开始从事食用菌栽培业，现年纯收入已超过8万元，过上了小康日子。眼下准备在陕西省微生物研究所专家指导下，再扩大两个棚，种植专家培养推广的新品种，争取再增加收入。在韩城市，像刘英民这样靠种植食用菌致富的农户就有数百户。
陕西发展绿色产业面临的问题
陕西省位于国家西部地区，是实施国家西部大开发战略的桥头堡省份。改革开放30年来，特别是实施西部大开发战略以来，陕西的资源优势正在转化为经济优势，尤其是能源资源和生物农业资源的转化发挥出巨大的效益。陕西要实现全面建设小康社会、实现又好又快发展、建设成西部强省的目标，必须把立足于自身的资源优势，坚持自主创新，保护生态环境，实现社会可持续发展作为重大发展战略。
众所周知，在陕西渭北旱塬上形成了全国第一、世界知名的陕西苹果种植产业。陕西省如今已是我国乃至世界重要的果汁加工和苹果出口基地。此外，陕西特产“大红袍”花椒以粒大、色红、浓香驰名，年产100多万公斤。但是，渭北地区每年产生大量的花椒籽油粕、苹果枝条、梨枣枝条、苹果果渣等农林果业生产的副产物，普遍得不到良好的综合利用，造成资源浪费、环境污染，制约着地区性循环经济的良好发展。
秦岭大巴山地区位于我国中西部结合地带，地跨陕、甘、川、鄂、豫五省，其主体部分位于陕西南部，那里栖息着6000种生物资源，素有“生物基因库”和“天然药库”之称。秦巴山区是关陇、成渝、江汉平原和中原大地四个经济核心区之间最大的绿色宝库和最重要的生态屏障，一旦其生态环境遭到严重的破坏，将会给这四大经济区造成巨大影响。陕西省人民政府制定的“十一五”规划明确提出在陕西加快建设的四大基地中，陕南的重点是绿色产业基地建设，发展现代中药产业和绿色食品等产业，打响“陕南绿色品牌”，则又是其中的重要方向。
陕西南部独特的地理气候、植物资源和生态系统及社会经济发展状况，非常适合发展绿色产业，有着巨大的市场开发潜力。以绿色产业为导向是实现陕南跨越式发展的有效途径。目前，陕南的中药材种植和中药现代化产业建设发展十分迅速，其中安康市中药材人工种植面积达80多万亩，成为全国黄连种植第一大市，建有国内第一个绞股蓝种质资源圃和GAP示范园；人工种植盾叶薯蓣面积在45万亩以上，成为名副其实的全国“黄姜第一大市”。
但是，陕西南部绿色产业发展中仍然存在着许多制约其可持续发展的关键性问题。当地在发展种植和加工中药材的过程中，化肥和化学农药的大量使用和从中药材提取有效物后产生的废弃物形成大量污染源，致使南水北调工程中线水源质量严重恶化。据2006年穆兴民、孙春鹏等12名中央第四批输陕博士服务团在安康市五县(区)进行实地考察的结果表明：局部河段及部分支流水质严重恶化，如，张村商州控制单元、南柳渡南郑～汉台控制单元水质分别为Ⅴ类、Ⅳ类，陕西水源区水污染还有不断恶化的趋势。如陕西省微生物研究所专家在实地调研中了解到，黄姜提取皂素后的废弃物中有40％～50%的淀粉，现有的工艺都是直接将其排放掉，造成了淀粉的浪费，也加大了对废弃物处理的难度；还有一些中草药有效提取物企业，通过化学工艺提取绞股蓝、葛根及桑树枝条中的药用成份后产生大量污染环境的中药废弃物，污染环境、水源等问题。
创新为民的办所实践
自2004年开始，陕西省科学院积极响应陕西省委、省政府关于“以关中‘一线两带’建设为突破口，带动三大区域四大基地加快发展”的战略决策，针对陕北、关中和陕南三大区域的生物资源特点及区域经济发展中存在的关键性问题和地方政府部门的需求，发挥科技成果和人才优势，创新性地构建了四个科学研究基地平台，以提高科学研究水平及成果技术效益，为区域经济发展服务。陕西省微生物研究所作为西北地区最早成立的专业从事微生物技术研究的科研机构，改革开放30年来共取得省部级科技成果奖21项。特别是在长期的发展中，逐步凝炼形成了从微生物菌种资源研究、微生物工农业领域发酵技术研究以及代谢产物研究等优势学科发展方向。陕西省微生物研究所根据陕西省科学院的基地平台建设战略规划，将研究所研究方向凝炼为：一是继续做好西北最大微生物种质资源库的建设，形成培育工业、农林业、医药、食品等领域应用微生物菌种和产品的基础研发平台；二是作为省属地方研究所依靠形成的优势学科成果，抓住陕西省科学院构建野外研究基地的机遇，在陕西省南部的宁陕县和陕西渭北的韩城市建立微生物绿色产业基地，将科技成果应用推广于农户，服务于地方经济建设。
21世纪是环境保护与经济发展并举的世纪。应用现代科学技术实现资源的高效综合利用，是中药资源科学发展的重要战略性问题之一。陕西省微生物研究所针对陕南中药资源开发利用中存在的仅取其生物个体单一部位、单一成份，对其副产物未加以利用的传统思路和工艺，而植物资源类药材的不同物种及每个物种的不同组织结构部位含有不同的多种功能有效成份，实际生产中仅仅从大量的一种生物提取一种有效成份，将其他大量的副产物未进行综合利用而作为废弃物，不但效益低，而且造成了生物资源的巨大浪费，特别是污染环境、水源地；加之，国家自2001年开始实施的退耕还林（草）工程，秦巴山区众多依靠伐取栎属植物乔木做香菇、木耳菌棒的传统主产区，面临失去地方支柱性产业，农民失去基本的生活经济收入来源的状况，对桑枝、葛根、绞股蓝、杜仲叶和黄姜等提取中药有效成份后的副产物，商品化栽培香菇和平菇的可行性进行了阶段性的预研试验，证实了利用经过一定处理后的中药现代化生产废弃物栽培经济真菌是可行的，并获得了相关试验方法、数据及推广条件要求等，找到理想的林木资源替代品生产食用菌；而研究的多种重要药用真菌的发酵和分离提取工艺生产的药用真菌菌丝体发酵产品，在有效成份等方面与子实体产品相似，而成本远远低于后者，作为制药原材料，具有质量稳定，不受季节限制的优势，在制药领域推广应用前景非常广阔。如，安康市禾烨麦迪森公司每年利用桑树枝条经粗提取有效成分后产生副产物1000吨，用其来栽培香菇，在180天内转化为干菇产品100吨，获得经济效益约300万元，使一个栽培户每季可获纯利润约为2万元。此外，生产经济真菌后的残渣经过真菌分解转化为菌糠，作为高蛋白的饲料添加剂再利用，最终转化为有机肥（畜粪）还田、还林，也使桑蚕产业链得以延长，进入绿色环保、节能高效的立体循环农业的发展模式。此外，研究所科研人员还针对陕南烟草、柑橘等经济作物丰产栽培要点，结合种植区土壤环境特性，进行了专用微生物肥料的研究，研发出以有益微生物为主，配以有机肥养分和无机肥养分而形成的一种融含有益微生物、有机肥、无机肥于一体的“三合一”复合肥。该肥含有机质大于25%，每克含放线菌孢子数百亿至上千亿，且能降低植株发病株率；尤其是控制根结线虫效果十分明显，可降低47.8%～51.1%。这些成果的推广应用对改善陕南食用、药用真菌产业的结构，大力发展珍稀药用真菌，减少对野生资源的依赖，降低产品成本，依靠科技进步保护药用真菌野生资源和南水北调工程中段水源质量，实现中药产业可持续发展，带动陕南中药行业产品结构优化、升级具有重大的示范意义。
近5年来，该所在药用真菌领域里还进行了针对冬虫夏草、鬼伞、羊肚菌、桑黄等品种的一系列研究工作。其中“冬虫夏草菌丝体发酵菌株C-618的选育”项目通过了陕西省科技厅的成果鉴定，获得了稳定、高产、菌丝体成份优良的生产用菌株，以及成熟的发酵工艺参数等重要的关键技术；“利用鬼伞菌类制备降糖降脂产品及生产方法”项目已申报专利，获得了优良的鬼伞菌类生产菌株，以成熟的生产工艺方法研究开发出了以鬼伞菌类菌丝体深层发酵产物为原材料的降糖降脂系列产品；“陕南药用真菌桑黄的菌种分离与筛选”项目及“食用药用真菌菌种选育”项目的研究成果，为在陕西南部建设微生物绿色产业基地提供了技术支撑。
陕西省科学院韩城市食用药用真菌试验示范基地是由陕西省微生物研究所自2004年建立，进行了平菇、白色金针菇、白灵菇、真姬菇等9个品种利用花椒籽油粕、梨枣枝条、苹果枝条、苹果渣等农林果业副产物和废弃物，进行经济真菌栽培技术的试验和同步推广工作。迄今为止，在韩城市具备了一个试验、示范、科研服务功能完善的经济真菌试验示范中心基地，在基地完成了“滑菇低纬度地区栽培工艺研究”、“花椒籽栽培滑菇等食用菌的技术研究和基地化推广”，以及“利用花椒籽粕栽培经济真菌新技术研究——建立韩城食用药用真菌试验示范基地”等一系列科技攻关项目的主体研究内容，取得了一些实用的学术成果。与此同时，在基地内累计完成平菇、白灵菇、金针菇等10个经济真菌品种的规模化示范种植10万袋以上规模；以基地为辐射中心，百余户农民示范户受益致富，在韩城市初步构建了初具规模、结构合理的产业化推广体系，累计推广规模达到50万袋以上，创造经济效益300余万元。
创新成果进村入户的推广模式
近年来，国家政府研究机构和农业大学的众多学者对全国一些农业产业化成功案例研究表明：农业科技成果如何在地方经济发展中转化为现实生产力，形成地方的支柱性产业，以破解“三农”难题的关键是探索出一种适合成果类型和当地社会经济发展实际的推广模式。
陕西省地域广阔且气候环境、产业分布差异明显，作为省级专业研究所的陕西省微生物研究所，根据研究所在研发食用药用真菌的学科优势，区域生物资源、产业发展特点，参考广东省微生物所等的发展方式，提出“大基地”的发展理念，即依据陕西省科学院制定的4个基地建设规划方案，以技术投入为主要形式分别在秦巴山区的安康市、关中渭北的韩城市建立陕西省科学院经济真菌试验示范基地，与地方科技局、农科所及菌业发展公司建立合作关系，在此基础上发展推广结构，对下级的中心示范户实行挂牌管理、技术补贴，推广辐射，使创新成果进村入户，具有显著的经济和社会效益。
依据“政府＋科研机构＋龙头企业＋示范基地＋农户”的产业发展新模式，研究所经过探索实践建立起了“县级示范基地—乡镇级中心推广示范点—村级技术骨干—基层栽培户”的新技术和新品种产业化推广的理想模式。依据基地县韩城市食用菌产业尚未有一定规模的龙头企业的现实，研究所将工作重点放在建立的乡镇级中心推广示范点上，作为推广模式体系的关键网点。这两个经济真菌试验基地不仅具有“试验示范基地——中心示范点——重点示范户”形式的辐射状推广体系功能，而且还具有技术创新能力和自身发展壮大的能力。截至2007年，仅在韩城市新城街道办的姚村、卓立村，金城街道办的涧南，以及板桥乡、芝川乡等地建立乡镇级中心推广示范点14个，分别进行以花椒籽粕为主要原材料栽培平菇、白色金针菇、白灵菇和真姬菇的示范推广，累计示范性生产规模20万袋，辐射周边菌产业栽培户200个，培养基层技术骨干20余名。而宁陕县的香菇产业已形成一定程度的规模，产生了如秦南、松夏公司这样的龙头企业，当地政府专门成立了食用菌管理办公室，研究所将与地方政府和龙头企业合作，重点研发主力品种和技术标准化问题，开发深加工产品和增加产业技术含量，打造绿色品牌为基地推广体现的重点；研究开发并在产业区范围内按照此体系大面积推广袋料食用菌标准生产菌种和标准化栽培技术，建立包括生产菌种资源库和菌种质量控制体系在内的生产菌种管理体系，建立食用菌产业发展的环境评估体系，建立对食用菌产品（包括鲜品、干制品和深加工产品）的质量监控体系，建成现代化菌种厂和食用菌产品加工企业，形成当地自有绿色食用菌产品品牌。
建立微生物绿色产业基地，使科研人员更多地走出了研究所实验室和试验园区的大门，他们在黄土高原的乡间村里、在陕南的绿水青山深处找到了研究项目，获得了科研工作落地于实践的自信和农民依靠创新成果致富的成就感。
目前微生物绿色基地已完成以平菇、滑菇、真姬菇、白灵菇、白色金针菇、猴头菇、茶树菇、杏鲍菇、香菇、灵芝、黑木耳为主的多个品种的菌种选育工作，并将选育出的平菇韩新8号、滑菇Pn-s02、白灵菇1号和白色金针菇韩雪1号等适宜花椒籽粕为主料栽培的优良菌株进行了示范性推广，以重点推广户为基层技术推广单元，预计在2008年实现推广规模500万袋、实现推广效益1200万元。“十一五”期间，基地将继续利用桑树、沙棘枝条、葛根、黄姜、杜仲等提取有效成份后的副产物，以及麦秸、高粱、玉米秆等有机废弃物，研究开发双孢菇、鸡腿菇、香菇、金针菇、猪苓、天麻等食用菌生产技术，在安康、汉中、商洛、宝鸡、渭南、延安市等地建立食用药用菌产业示范基地，实现年新增产值2亿元。此外，正在实施中的通过微生物肥料和微生物农药解决渭北及延安苹果优果和环境污染问题，这些新型微生物肥料和微生物农药可提高苹果优果率，新增经济效益1亿元。
面对世界粮荒危机，我国面临耕地不断减少，粮果、粮药争地的矛盾和药、果等加工后废弃物的污染现状，通过陕西省微生物研究所建设发展微生物绿色产业基地的实践证明，其前景广阔，无疑是解决制约发展绿色产业因素的一条有效途径。正如1999年中国科学院路甬祥院长视察中国科学院微生物所时题词“微生物，高科技，大产业”所概括的那样，微生物学科在发展循环经济、可再生能源、清洁生产等方面扮演了重要的角色。
《科学新闻》 (2008年 9月 第1期 专题报道)
