导 读
未来的食品是什么样子的？在位于湖北武汉的湖北洪山实验室或许可以找到答案。全球首例无肌间刺武昌鱼、食味值超90分的全球首款米饭型全谷黑米“华墨香3号”、既高产又宜机收的高蛋白玉米⋯⋯这里的科研成果，正实实在在改变农业生产、丰富国人餐桌。
近日，记者跟随“活力中国调研行”湖北主题采访团走进这家由华中农业大学牵头建设的省级实验室，探寻一个个“沉睡”在基因库里的密码，如何化作端牢中国饭碗的“硬底气”与百姓餐桌上的“好味道”。
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硬核平台赋能良种创新
走进这个充满未来感的农业芯片实验室，没有传统农田的泥土气息，取而代之的是自动化平台的精密运转与测序仪的低声嗡鸣。
工作人员做实验
“基因编辑平台着力突破作物遗传转化效率低、基因编辑工具适配性不足、编辑结果检测不精准等关键技术瓶颈，通过自主研发原创基因编辑工具、建立高效精准检测体系，推动基因编辑技术从实验室研究向育种实践转化，为作物优异性状改良和分子设计育种提供技术支撑。”湖北洪山实验室基因编辑平台技术人员王冠英介绍，基因编辑平台以非基因型依赖遗传转化为基础、自主知识产权原创基因编辑工具开发为核心、基因编辑高效精准检测为保障、基因编辑种质创制与服务育种为应用导向，持续提升基因编辑技术的自主创新能力和育种应用效率，实现生物育种技术升级。
“基因组育种平台则以搭建起完善的基因组育种工程技术体系为目标，通过信息化、数字化、自动化技术，实现基因组育种和智能设计育种全流程的数据潮源、存储、分析和应用。”湖北洪山实验室基因组育种平台技术人员黄娟介绍，该平台为基因组育种提供高效且成本可控的基因型服务，可以应对育种材料季节性明显、样本集中到达、样本量大的挑战，显著提升了效率。
“从成本看，‘人类基因组计划’耗时13年，耗费30多亿美元，而现在单次基因组测序成本已降至不到1000元。从效率看，依托这一平台，单日可完成2000至4000份样品核酸提取，快速筛选高产、抗旱、抗锈等优异基因。”黄娟表示，测序成本的大幅下降、效率的大幅提升，让实验成果加速走出实验室，得以大规模应用到农作物育种当中。
类似基因编辑、基因组育种的平台，湖北洪山实验室在内部实体化建设中共布局了6个，为科研团队提供有组织的科研基础支撑。“我们致力于‘奉献丰富的对人类和地球都健康的衣食’这一目标。”湖北洪山实验室项目管理部工作人员龚萍表示，湖北洪山实验室定位是科教融汇、产教融通，做产业创新人才的联合培养基地、创新生态培育的核心力量、科技成果转化的重要载体，“让成果有价值、有市场”。
目前，该实验室汇聚了11名院士、160余名国家高层次人才、300多名固定研究人员，联合30余家行业企业开展产学研合作，加速科研成果转化落地。
为种业装上“中国芯”
正是在这样的技术支撑下，湖北洪山实验室常务副主任严建兵教授带领团队，在玉米5号染色体上锁定了一个名为ZmAVT1A-1的“宝藏基因”。“通过表达该基因后，成功培育出蛋白含量达12%的高蛋白玉米，部分品种甚至突破13%，较普通玉米高出3至4个百分点。”华中农业大学教授肖英杰表示。
玉米是畜牧业最重要的能量饲料，直接关系肉蛋奶的供给。目前，我国大豆年进口量超1亿吨，对外依存度超80%。玉米作为主力饲料作物，籽粒蛋白含量普遍在8%左右，无法替代大豆提供蛋白资源。
如何算好这笔关乎国家粮食安全的“大账”？“玉米蛋白含量每提高1个百分点，就相当于多出800万吨大豆蛋白。从8%提高到12%，4个百分点的提高大概能够替代我国从国外进口大豆蛋白3000万吨。”肖英杰表示。
“玉米高蛋白是我们一个非常重要的目标，但同时这个玉米还要高产，适合机械化收获，还要多抗等，要多种优良性状集于一身。”严建兵说，“高产和高蛋白，通常是负相关的‘鱼和熊掌’——但我们发现的ZmAVT1A-1却能把氮素从茎秆等营养器官更高效地输送进籽粒，让玉米既增产又增蛋白。”
如今，科研成果已落地生根。多款高蛋白玉米品种稳步推广，累计种植面积超1000万亩。去年，700亩示范田在遭遇春旱、播期延后等不利条件下，仍实现亩产突破千斤，展现出强大的抗逆稳产能力。
“除了能够保障国家粮食安全，它本身也有很大的产业价值，根据估算，推广100万亩高蛋白玉米种植面积，全产业链能够创造300亿元的价值。”肖英杰表示，“种子是农业的芯片。我们希望中国种业能装上‘中国芯’，把粮食安全牢牢攥在自己手里，让中国粮稳稳装进中国碗。”
端出餐桌“好味道”
“好甜”“风味十足”“像小时候的番茄”⋯⋯在湖北洪山实验室的展厅里，一盘盘色泽鲜亮、汁水饱满的番茄刚被端上桌，就被采访团记者们一抢而空。咬开果皮，酸甜的汁水在口中爆开，浓郁的番茄香气扑鼻而来。
“番茄是全球产量最高的蔬菜，但过去很长一段时间，育种工作优先追求产量和抗病能力，久而久之，市面上的番茄失去原有风味，吃起来要么口感发柴，要么淡而无味。”华中农业大学果蔬园艺作物种质创新与利用全国重点实验室教授叶志彪介绍，为了“找回”番茄的香气，团队历经十余年科技攻关，终于破译了其中的密码：关键在于糖与酸的平衡——葡萄糖、果糖搭配苹果酸、柠檬酸，是番茄风味的物质基础；除此之外，还需要各类次生代谢物质共同作用，才能造就浓郁果香。
依托建立mGWAS+mQTL基因定位方法、番茄品质精准鉴定和感官评价等技术，团队精准筛选出控制风味品质的关键基因，成功育成了风味草莓番茄“倍味美”。这款番茄不仅酸甜浓郁、硬度适中，还兼具耐贮运的优点。2024年，“倍味美”实现成果转化金额5000万元。团队还培育了糖酸适宜的大果型口感番茄“吉诺比利”、高抗Ty的樱桃番茄“华樱1801”等11个高品质新品种，在山东、河南、甘肃等多省份累计推广面积达317.5万亩，新增产值70多亿元。
除了让番茄长出“番茄味儿”，湖北洪山实验室还在特色农产品的健康与口感上做足了文章。在展示台上，色泽如墨的“华墨香3号”黑米同样引人注目。这是中国科学院院士张启发团队响应国家全谷物行动计划培育的全球首款米饭型全谷黑米。
“食用全谷稻米尤其是全谷黑米，不仅能避免粮食过度加工、提升国民营养健康水平，还有助于促进水稻产业升级与农民增收，助力国人端稳端好中国饭碗。”华中农业大学黑米育种实验师张庆路告诉记者。过去，传统黑米因难煮熟、口感粗糙而难以普及。团队依托功能基因组育种技术常年攻关，成功选育出食味值高达90.72分的“华墨香3号”。该品种不仅具备“软糯弹滑甜”的优良口感，花青素含量更是普通黑米的2至4倍，且升糖速率较慢。目前，“华墨香3号”已推广种植2.5万亩，带动农户亩均增收500元，“双水双绿”模式下，亩均增收可达2000元。今年，团队计划将种植面积扩至5万亩，并跨界研发黑米酒、粽子、月饼、饼干等深加工产品，打造“黑米主题健康餐”，推动全谷物主食化走进更多生活场景。
在湖北洪山实验室，一批批硬核成果正加速从实验室走向田间地头。成立5年多以来，实验室已签订30余项技术转化合同，其中，水稻耐高温技术与隆平高科、先正达集团中国等多家龙头企业达成8000余万元许可协议。
龚萍表示，这得益于实验室坚持“边研究、边开发、边应用”的产学研深度融合模式。不同于传统基础科研，湖北洪山实验室坚持从产业需求立题、向市场应用落地，在研发初期就与企业紧密协作，让科研直连产业痛点。同时，实验室通过与企业组建创新利益共同体，以知识产权作价入股，让科研人员变股东，实现“共同研发、共担风险、共享收益”，最大化激发了科研潜力。
如今，湖北洪山实验室正不断将基因密码、品种改良、绿色技术，转化为田间可推广、企业可应用、百姓可感知的食品产业新动能，为“中国种、中国粮、中国食”提供着硬核科技支撑。
本报记者 高娇娣
详见《中国食品报》（2026年9月22日1版）
责编、排版：叶家茂
审核：顾雨霏
终审：周岩
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