作者:胡璇子 来源: 中国科学报 发布时间:2019-7-16
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科技助力,小茶叶书写大文章

祥源红茶厂车间,工人正在清洁打扫清洁化、自动化生产设备。胡璇子摄

 

■本报记者 胡璇子

初夏时节,尽管春茶采收上市已告一段落,但黄山祁门祥源红茶厂生产车间里工人们依然在忙碌。

祁门红茶的制作繁复考究,有十几道工序,相比于以前依靠人工,现在使用机械精制,在保留传统加工方法精华的同时,加工效率大大提升。

全国第一条祁门红茶清洁化、自动化生产线就诞生在祥源红茶厂,这条生产线由茶厂与安徽农业大学共同开发。

作为全国茶学学科的“摇篮”,安徽农业大学对茶的研究近80年,取得了令人瞩目的成果。将一片小小的叶子“吃透榨尽”,发掘出其最大价值,推动茶叶大国走向强国,是安农大茶人的光荣与梦想。

茶学研究要“顶天立地”

我国是茶树的原产地,茶叶自古以来是中国的一张名片。本世纪初,中国再次成为世界第一产茶大国。

但在“第一”背后,我国茶产业发展仍面临不少困难挑战。

“大而不强,彰而不显”,安徽农业大学校长夏涛用这8个字来概括中国茶产业的问题。

一方面,我国茶叶科学研究基础相对薄弱,世界范围内茶叶领域大的基础研究成果基本来自日本和欧美发达国家。

另一方面,家庭作坊式的种植加工、分散的生产经营,成为中国茶叶产业机械化、规模化、标准化、品牌化的一大阻碍。

在茶研究方面,安徽农业大学有近80年的办学历史和学科积淀,可谓全国茶学学科的“摇篮”。

1997年,原农业部、安徽省在安农大共建原农业部茶叶生物技术重点开放实验室。2015年年初,科技部、安徽省人民政府下发通知,实验室正式获批为茶树生物学与资源利用国家重点实验室。

“我们确立的目标是‘顶天立地’。”茶树生物学与资源利用国家重点实验室主任宛晓春告诉《中国科学报》。

“顶天”即要在茶学科的基础研究中走在全国乃至国际前沿,引领茶学科学技术创新;由于茶学是一个应用型学科,相关研究也要“立地”,为安徽乃至全国茶产业提供科技支撑和服务。

用科学语言全方位揭秘茶叶

一片小小的茶叶,有许多未解的秘密等待科学的回答。

瞄准茶树生理生态与种质创新、茶树次生代谢与品质化学、茶的健康功能及作用机制、茶叶质量安全与加工利用等四大研究方向,科研人员稳扎稳打,开展了大量研究工作,一批重要成果在近年涌现——

2018年,宛晓春团队与深圳华大基因、中科院国家基因研究中心等团队,破解了中国种茶树的全基因组信息,标志着我国茶树生物学基础研究取得原创性重大突破。

在中科院昆明植物研究所和安农大先后公布阿萨姆种和中国种茶树基因组序列后,大量与茶叶品质形成、茶树逆境响应和生长发育相关的组学数据呈指数式增长。如何高效整合利用这些数据呢?

安农大团队以茶树基因组图谱为框架,整合了24种山茶属植物共计97个转录组、代谢组、甲基化组、种质资源以及大量生物和非生物胁迫基因表达谱数据,通过基因表达和代谢物分布模式的相关性建立起各数据间的联系,系统构建了迄今为止最全面的茶树基因组学与生物信息学平台TPIA,成功实现了茶树组学大数据的整合与共享。

酯型儿茶素是导致茶叶味苦的主要原因,但这一类型儿茶素是如何合成的尚不清楚。安农大研究人员研究证实,有两种酶在酯型儿茶素形成过程中起关键作用,这是学界首次发现酯型儿茶素合成的关键酶,证实了儿茶素合成途径的存在……

一份来自安徽科学技术情报研究所的检索报告显示:2015—2018年,在茶学研究领域,全球发表高水平SCI论文最多的前五名研究机构均来自中国,在发表论文最多的前十名研究人员中,一半来自安农大。

为茶产业发展提供技术支撑

在基础研究领域不断取得新突破的同时,经过多年刻苦攻关,安农大茶学团队在技术研发方面也硕果累累。

以色选技术装备为例,此前受制于日本、德国和韩国等发达国家设置的技术壁垒,相关设备价格昂贵,在我国很少使用。而依靠人工手工挑选残次品和夹杂物,不仅效率低,而且管理成本很高。

安农大茶学研究团队与企业展开合作,开发了首台国产数字化智能茶叶色选机,目前已在全国20多个省份推广应用并出口海外,也使得进口色选机逐步退出了市场。

黄大茶是皖西特产,利用夏秋季原料加工。因原料粗老、加工粗放、包装简陋,一直被视作低档产品。

然而,安农大科研团队研究发现,与其他茶类相比,黄大茶具有显著的降血糖、降血脂等功效,系列基础研究成果为开发以健康为导向的功能性茶叶产品提供了科学依据。

基础研究的新发现,促进了产业的新发展,皖西的黄茶产业就此“火热”起来。“2016年以来,市场对黄大茶的需求增加,黄大茶的价格增长了好几倍。”宛晓春说。

利用安徽260多万亩茶园丰富的夏秋茶资源优势,通过推广夏秋茶资源综合利用技术,安农大相关团队开发了系列夏秋茶产品,研建了生产线并实现规模生产,有力促进了茶产业发展和扶贫工作开展。

国际合作助力茶学研究

尽管近年来在基础研究和技术研发上不断取得新成果,但安农大茶学团队并没有满足于此。他们明白,中国茶叶变“强”,仍有一段漫长的路要走。

在做好研究工作的同时,近5年来,实验室积极参与茶叶国际标准制定工作,扭转了我国在茶叶国际标准方面没有话语权的被动局面。

据悉,宛晓春先后3次作为代表团团长参加ISO/TC34/SC8国际茶叶标准化会议,并担任国际茶叶标准化技术委员会特种茶工作组召集人,4项茶叶国际标准研究项目获得国家标准化委员会立项。

与此同时,安农大还积极建立国际合作交流平台,2016年,依托茶树生物学与资源利用国家重点实验室,创建了教育部茶叶化学与健康国际合作联合实验室,与美国科罗拉多州立大学、新泽西州立大学、马歇尔大学等展开合作。安农大还积极“引智”,组建了以美国科学院院士Jeffrey Lynn Bennetzen为首的高端专家团队。

据宛晓春透露,他们正在与“一带一路”沿线国家和地区积极开展茶叶科技合作,已与俄罗斯、阿塞拜疆等国的相关研究机构签订了合作协议。

“希望将我们的科研成果更好地推向世界,同时也希望能在种质资源、育种方面展开合作。”他说。

《中国科学报》 (2019-07-16 第6版 农业科技)
 
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