让戈壁沙漠长出粮食他做到了！

  在主旨演讲环节，7位嘉宾先后登台，分享自己在2024年的感悟与思考。他们是：菲尔兹奖得主、清华大学求真书院院长丘成桐，比利时前驻华大使帕特里克·奈斯，国际宇航科学院院士、中国遥感委员会主席顾行发，中国农业科学院都市农业研究所首席科学家、欧亚科学院院士杨其长，迪拜中阿卫视首席记者方浩明，中央民族大学舞蹈学院院长姜铁红，中国游泳运动员、奥运冠军孙杨。

  大家好，我是杨其长。很高兴参加环球人物年度盛典。作为一个农业科研工作者，非常荣幸能够站在这里与大家一起分享我的创新历程和感悟。

  粮食安全关乎国运民生、经济发展和社会稳定，“仓廪实，天下安”。粮食生产的核心载体是耕地。我国是一个人多地少、资源极为紧缺的国家，人均耕地仅为1.2亩，不到世界中等水准的40%。随着人口的一直增长、耕地的日益减少，我们一定要要回答的一个现实问题是，如何用有限的耕地来保障粮食安全，拓展耕地的空间到底在哪里？答案就是，科学技术创新将是一条有效的路径。

  我从事的研究领域是设施农业和植物工厂，聚焦的重点方向是如何用工程技术方法拓展耕地。一是怎么来实现向空间拓展耕地，攻克植物工厂技术；二是如何向戈壁沙漠拓展耕地，攻克沙漠设施农业技术。

  植物工厂，通俗来说，是通过高精度环境控制，实现植物的工厂化生产。它不用阳光、不用土壤、不受外界天气特征情况的影响，可以向空中拓展栽培空间，单位土地产能可达露地的40倍-100倍以上，被国际上公认为解决耕地紧缺难题的重要方法之一，受到世界各国高度重视。

  我国植物工厂研究起步较晚，2005年以前长期处在空白，而欧美、日本已经研究了50多年，但由于能耗高、运行的成本大，产业化进程一直较为缓慢，其主要瓶颈在于：所使用的光源，如高压钠灯和荧光灯等，光效低、能耗高，成本与效益不相匹配。因此，植物工厂规模化应用必须首先要在“光”上找到突破口，寻找更高效的光源并实现精准供光。

  带着这一“难题”，2005年我有幸到荷兰瓦赫宁根大学访学一年。一次偶然的机会，我的荷兰同事带我去参观一个实验室，在一个四周用黑色布帘围起来的空间内露出红蓝相间的光亮，下面种出了几株很美的生菜，顿时让我眼前一亮，这是一种什么神奇的光源呢！

  虽然当时未好意思细问，通过查阅资料我才知道这是一种新型半导体光源-LED，具有单色、可任意组合、冷光源、高效、节能等诸多优势，非常适宜于植物照明。这一发现使我非常兴奋，觉得这可能是“植物工厂光源突破的重要方向”。

  找到了方向，说干就干，我当即打电话让国内的同事们寻找这种光源，但当时国内LED产业刚刚起步，特别难找到相应规格的灯珠，同事们试着用激光来替代，结果因能量太强，直接把植物烧死了。但功夫不负有心人，经过多方努力，终于找到了仅供1平方米栽培空间利用的LED光源板。正是用这小小的1平方米光源板开启了中国植物工厂的创新之路。

  为了实现LED更加节能，我们通过大量的试验把所有单色光谱对植物的影响机理都研究了一遍，首次在国际上提出光配方的理论方法，解决了植物工厂光效低能耗高的国际难题，实现了我国植物工厂从0到1的重大突破。目前我国植物工厂技术产品已实现向数十个国家出口，高原哨所、空间站等特殊场所也在应用这一技术生产新鲜蔬菜，未来还会在月球和火星上应用，为外太空探索提供食物保障。

  近年来，我们还首次把植物工厂研究拓展到水稻、小麦等大田作物，创建一个全新的领域叫“作物育种加速器”。

  这一“新兴领域”的拓展说起来还有些偶然。有一次，中国科学院院士、中国水稻所钱前老师告知我，他有一些非常矮化的水稻品种，希望用植物工厂进行多层立体种植，以此来提高水稻产能。我们试种了他的几个品种后，发现一个非常有意思的现象，原本在大田环境下120多天才能收获的水稻，63天就能成熟。钱前院士非常兴奋，把这一研究结果传给新华社一个记者报道后，没想到1小时点击量就超过100万次，引起了巨大轰动。

  后来，在相关部委的支持下，我们先后攻克了光、营养与微环境调控生育期的关键技术，实现水稻、小麦、玉米、大豆等10多种作物生育期缩短50%以上，一年繁育5-6代，大大加快了育种速度，为种业振兴提供了全新的技术途径。

  最近，塔克拉玛干沙漠“锁边”合拢行动引起社会广泛关注，这是一件非常了不起的巨大工程，也为向沙漠拓展耕地提供了可能。我国拥有丰富的戈壁沙漠资源，其中新疆就有10.6亿亩戈壁沙漠和1.8亿亩盐碱地，可用于设施农业的非耕地规模在3.9亿亩，拓展耕地空间巨大。

  说起我在南疆开展沙漠设施农业研究，可能还真是有某种缘分。一是我长得有点像新疆人，冥冥之中注定我会在新疆开展工作；二是10年前我的一个研究生的重大决定，感染了我。2014年，我的一个研究生叫刘义飞，毕业后执意要来塔里木大学工作，我亲自把他送到新疆。这些年来，他扎根基层把我的温室蓄能调温技术成果在南疆多个地区推广，2020年被团中央评为“全国向上向善好青年”。

  2019年，他与和田一位温室公司老总找到我，准备在和田建设万亩沙漠设施农业基地，希望我们团队给予技术上的支持，我认为这是一件非常有意义的工作，当即答应。但在沙漠上建设温室难度很大，我们先后攻克了沙土螺旋地桩基础、装配式结构、柔性保温墙体、太阳能主动截获蓄热调温和空气取水等重大关键技术，建成了1.2万亩沙漠设施农业示范基地，年产蔬菜7万吨，为向沙漠拓展耕地提供了示范样板。

  回首过去，我们在拓展耕地、保障国家粮食安全的创新之路上进行了不懈探索，找到了一条行之有效的技术路径。展望未来，我将和我的团队一道更努力地在颠覆性技术创新上继续发力，为拓展更多的耕地空间、大幅度的提高食物产能做出更大的贡献。为这一理想，我们将一如既往地坚持下去！

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