山东
齐鲁晚报·齐鲁壹点 于民星
5月21日，山东省人民政府新闻办公室举行“矢志创新发展 建设科技强省”科技人才系列记者见面会，邀请4位科技工作者围绕“勇担使命服务国家战略”主题与记者见面交流。
来自济南大学的生物科学与技术学院院长、教授秦晓春主要聚焦于光合作用机理与高光效农业研究领域。她表示，光合作用是地球上最大规模的物质和能量转化过程，是人类赖以生存和发展的物质基础与能量源头，是生命科学领域的重要科学问题之一。同时，它与粮食、能源和环境问题密切相关。我们团队致力于揭示自然光合“高效吸能、传能和转能”的奥秘，并将这些理论应用于实践，为设计和改造作物以提高光能利用效率提供新的理论支持和思路。
秦晓春带领的团队以多种多样的光合生物为研究对象，深入探讨了光合细菌与绿色植物的光反应中心与捕光天线的结构，以及这些结构与吸能、传能和转能关系。她表示，我们研究了从深海环境吸收远红光到吸收可见光，从水生到登陆、从登陆到适应的进化过程中，光合作用捕光机理的演变。基于这些研究，我们率先在国际上开展了植物捕光天线结构改造的探索，旨在拓宽作物光合捕光的波长范围，进而提升作物的光能利用效率与产量。
秦晓春表示，在助力山东农业高质量发展方面，我们的研究成果主要有两大应用。第一，精准补光技术的应用。自2017年起，我们与小麦育种企业合作，将补光技术应用于小麦加代育种。通过在冬季温室或培养室内，按需补充特定强度、特定颜色的光，并配合适宜温度，我们成功实现了小麦3个月完成全生育期。在北方气候下，大田通常一年只能种植一季冬小麦，但合作企业（如淄博禾丰种业）利用这项技术，实现了“一年三代”的快速育种。由于成本增加不高且操作简便，农民也能轻松掌握，我们称之为“农民的育种加速器”。
第二，高光效小麦育种的推广。植物95%的生物量来自光合作用，因此提高光能利用率是增产的关键。我们与育种企业联合成立了高光效循环农业科学院，从小麦的株型、叶片性状、色素含量以及冠层光分布等多个维度，综合评价其光合能力，筛选高产品种。目前，合作企业已创制小麦种质1500多份，育成品系5000多个，其中国审品种12个、省审品种32个。
此外，还有一些储备技术，比如发现了一些能高效利用远红光的植物，并解析了它们的特殊捕光结构。未来，如果能将这种红外光捕获能力转移到作物上，就能大幅拓宽作物对太阳光谱的利用范围，进一步提升产量。接下来，我们团队将重点研究如何优化作物的捕光能力、拓展光谱利用范围，对此我们充满信心。
据介绍，秦晓春团队承担了国家自然科学基金和山东省自然科学基金的重大基础研究项目，研究成果已在《自然植物》《自然通讯》等知名期刊上发表，并入选了2019年中国科学十大进展。2022年，秦晓春荣获第十二届山东省青年科技奖，去年又获得了国家自然科学二等奖。秦晓春个人还被评为泰山学者青年专家及特聘专家，并荣获齐鲁巾帼科技创新之星荣誉称号。
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