香港創科|耐鹽耐旱「大豆回家」 貧瘠耕地重煥生機

撰文︰黃皓頤
導讀
香港正全力推動創新科技,不同技術在教育醫療、建築交通、航天航空、工業生產等領域迅速崛起,帶動社會進步,改善生活質素。究竟香港的創科發展進度如何?有甚麼新突破?

  大豆是我們主要食糧之一,但隨着人口增長、工業發展及都市化,全球優質耕地不斷減少,加上極端天氣頻現,連原產地的中國也面對大豆產量問題。研究大豆超過25年的林漢明教授,創立「大豆回家」項目,跟內地科研機構合作培育出耐鹽耐旱的「隴黃」大豆系列,讓農民在貧瘠土地成功種出大豆。

培植高耐逆大豆 適應貧瘠耕地生長

  現時全球人口逾82億,14億人口的中國約佔17%,但耕地和淡水資源只分佔全球約9%和6%,大大影響大豆的產量,僅能滿足國內需要約兩成,因而中國每年需要由巴西和美國等地進口大豆逾1億噸,約佔全球市場六成。

內地有不少鹽鹼地,鹽分含量高,農作物難以生長。圖為甘肅省處鹽鹼地。(網上圖片)

  香港中文大學生命科學學院教授暨農業生物技術國家重點實驗室主任林漢明教授,早於在學讀博士時,察覺糧食危機的逼近,以及中國人口增長對糧食需求激增,這促使他轉投農業科技的研究。

  其後,他有見農地鹽漬化問題嚴重,難以耕作,以及國內野生大豆在長期的人工培植下,失去耐逆能力,因此決意鑽研培植高耐逆能力的大豆,能夠適應貧瘠土地上生長,保持產量,促進內地持續農業發展。

  林漢明教授曾表示:「內地東北有不少鹽鹼地,西北地區則有荒漠化土地。大豆有很強的固氮能力,可將空氣中的氮氣變成有機物質,幫助修復退化土壤,減少人工肥料的使用,同時能改善空氣質素,因此十分值得研究。」

  延伸閱讀:大豆專家林漢明|創新研究耐鹽大豆 造福民眾愛護地球

啟動「大豆回家」 成功培育耐鹽耐旱大豆

  在他的帶領下,科研團隊啟動名為「大豆回家」項目。經過逾十年研究,他們於2014年發現並複製出野生大豆的耐鹽基因。

2014年,林漢明教授及其科研團隊發現了野生大豆耐鹽基因。(圖片來源:香港中文大學網站)
林漢明教授(右)與甘肅省農科院張國宏教授(左)合作研究並成功培育隴黃大豆。(圖片來源:香港中文大學網站)
隴黃大豆耐鹽耐旱,讓農民可以在內地較貧瘠耕地成功栽種大豆。(圖片來源:政府新聞網)
耐鹽耐旱大豆品種隴黃1號、2號及3號。(網上圖片)
林漢明教授曾參與培育耐鹽耐旱的大豆新品種,並將科研合作成果無償交給甘肅農民使用。由2016年至2024年累計種植面積150萬畝,為當地農民累計增加約1.2億元人民幣收入。(網上圖片)

  其後,科研團隊透過與華大基因研究院、中國農業科學院等機構合作,利用當時嶄新的全基因組測序技術,成功建構大豆遺傳圖譜。之後又跟甘肅省農業科學院合作,結合分子標記檢測技術與傳統雜交方法,加快篩選中國西北地區的大豆種子,成功以非轉基因的方法,培育出三種適合當地乾旱地區種植的耐鹽耐旱「隴黃」大豆新品種。

  這些大豆新品種,將大豆研究從實驗室帶到耕地,讓農民在缺水、低降雨量或鹽鹼土地上種出大豆。

  至今,林教授的科研團隊與甘肅科學家合作,成功研發五種耐逆大豆,獲甘肅省審批及分享給中國西北地方農民使用,使當地150萬畝鹽鹼地重現生機,由2016年至2024年為農民累計增加約1.2億元人民幣收入。

  此外,科研團隊與山西合作研發的牧草綠肥大豆,也通過山西省審定。

  除了內地,科研團隊更在巴基斯坦、孟加拉及南非等地展開大豆改良種植計劃,改善當地的農產量效率,從而提高農民生活水平。

抗逆大豆研究升空 創香港首個農業科學實驗

  「大豆回家」成功研發了高適應力及強抗逆性的新大豆品種,能夠在不同的環境中種植,而近年這些耐鹽耐旱大豆更衝出地球,在太空進行實驗。

「根瘤菌」是一種與豆類作物根部共生的細菌,能減少使用氮肥,減少二氧化碳的排放,提高大豆產量。圖為「根瘤菌」標本。(圖片來源:視覺中國)
2023年,大豆「根瘤菌」和耐鹽耐旱的大豆新品種都相繼「上太空」,成為香港首個在太空進行的農業研究。(圖片來源:Getty)

  2023年,大豆「根瘤菌」和耐鹽耐旱的隴黃大豆,分別跟隨天舟六號貨運飛船及神舟十六號飛船升空,成為香港首個在太空進行的農業研究項目。

  前者「根瘤菌」是一類能與豆類作物根部共生形成根瘤,將空氣中的氮固定到土壤中供植物使用的細菌。兩者共生,能減少化學氮肥的使用,減少二氧化碳的排放。

  上太空的「根瘤菌」實驗,目的是了解共生菌在太空的變化,發現其變異特性,從而篩選具應用前景的「根瘤菌」新菌株,提升固氮效率,減少化學氮肥的使用,改良土壤條件。

  至於隴黃大豆品種與「根瘤菌」結合的實驗,目的是了解大豆在太空環境誘發的變化,從而篩選更優良的大豆種植品種,以提升大豆的適應性及產量。

   目前相關研究仍在進行中。同時間,因中大農業生物技術實驗室於2025年7月正式升格為「全國重點實驗室」,身為實驗室主任林漢明教授形容猶如獲得「綠色通行證」,有助促進科研合作。  

  放眼未來,實驗室會朝着氣候智慧型農業方向,增強農業對自然災害和氣候變化的抵禦能力。科研團隊會嘗試培育更多能夠適應各種氣候條件的農作物,保障農民增產量及收入;又會着力可持續發展與碳減排的農作物,以達到環保目標。

  延伸閱讀:香港農業研究首次「上太空」 有哪3方面重要意義?

 

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