湖南日报全媒体记者 王铭俊 通讯员 李丹

　　7月8日，2025年度国家科学技术奖在北京揭晓，湖南共有20项科技成果获奖。其中湖南省单位主持完成项目8项，参与完成项目12项。

　　从种业粮仓、微量元素到长寿命公路……一批源自湖湘的硬核创新成果，站上全国领奖台。

　　湖南日报全媒体记者走近部分获奖专家和团队，采撷了几项有代表性的获奖成果，邀您一起探寻其背后敢为人先的科创故事。

　　农田用种需求增多，制种跟不上

　　他们培育“小粒种”，结出“大粒稻”

　　7月3日，岳麓山实验室内，湖南农业大学、湖南杂交水稻研究中心教授唐文帮双手捧起不同的种子，其中一捧明显小了很多，“不要小看它，这‘小粒种’能结出‘大粒稻’。”他向来访者介绍。

　　由他牵头的这项研究——“杂交水稻高效制种技术研创及超高产新品种培育应用”，获得2025年度国家技术发明奖二等奖。

　　2009年，唐文帮在田间地头反复琢磨一个问题：能不能让杂交水稻的种子变小？

　　彼时，水稻种植方式向规模化、机械化转型，农田用种量随之增加约3倍，用种成本高；杂交稻制种却仍沿袭传统人力模式，跟不上用种需求。杂交水稻推广面积一度“缩水”。

　　“普通水稻种子千粒重24克，如果能降一半，同样一斤种子就能多出一倍秧苗。”唐文帮告诉记者，他决定试一试。

　　这一试，就是十几年。

　　育种先找母本。寻常选种都在大太阳下进行，但对“小粒种”而言，强光反而不利于筛选。团队每天第一件事是“看天色”，逮着阴雨天立刻全副武装钻进稻田，在弱光环境下逐株观察。

　　每年，他们要完成上万份育种材料搜集，“十几个人同时干，都要花一个多月。”唐文帮回忆。

　　他们找到的最小种子千粒重不到8克，但反复验证后发现，种子并非越小越好，太小的种子营养储备不足，成苗率和抗逆性难以保证。理想的千粒重区间是13到15克。

　　2014年10月，团队在云南保山市遇到了“粒形特别漂亮”的材料。基于这份材料，他们培育出第一个小粒两系不育系。

　　种子变小了，最大的顾虑也随之而来，收获的稻谷会不会也跟着变小？如果稻谷也变小，研究便彻底失去了意义。

　　团队多番试验，最终以小粒不育系为母本，用大粒恢复系为父本，二者配组，最终收获的稻谷籽粒大小恢复正常，颗粒饱满，杂交种稻谷千粒重达22克至26克。

　　2023年10月，四川德昌县，团队用该方法培育的粒两优8022百亩示范片迎来验收，平均亩产1251.5公斤。这是超级杂交稻单季亩产的世界新纪录。种子小，产量反而高，小粒种用事实回应了质疑。

　　种子问题解决了，制种环节的瓶颈又摆在面前。传统杂交水稻制种，父本和母本种得密，全靠人下田赶花粉，父本授粉后还得一株株割掉，费工费力。

　　规模化种植时代，这条路走不通了。

　　团队决定让机器替代人工。他们将父本、母本间隔拓宽，为农机进田留出宽敞通道，拖拉机、收割机得以在田间自由穿行，不压苗、不误授粉。

　　另一条路更大胆，父本和母本种子直接混播在一起，开花授粉后统一机械收割。父本、母本种子的颗粒大小差异，让筛分设备得以将其精准分离，干净利落。

　　从耕地、播种、田间管理到收割、烘干、筛选，团队配套研发出14台（套）专用农机具，覆盖制种全流程，真正实现了杂交水稻制种全程机械化。

　　一粒更小的种子，为端牢中国饭碗增添了沉甸甸的底气。如今，该项技术已累计示范推广超200万亩，配套的17项发明专利全部无偿向全行业开放共享。

　　一条公路可以用多久？

　　长沙理工大学团队作答：60年

　　7月8日，车辆驶过溆浦—怀化高速公路，胎噪低微，行车平顺。司机可能并不知晓，这条沥青路，承载着一项足以改写中国道路工程史的核心技术，其主体结构设计服役年限高达60年，而按行业旧标准，仅为15年。

　　这项突破，源自长沙理工大学郑健龙院士团队历时20余载的深耕。他们完成的“寿命逐层递增式沥青路面长寿命技术与应用”项目，获2025年度国家技术发明奖二等奖。

　　我国公路总里程已突破550万公里，其中9成以上高等级公路铺筑沥青路面。传统设计奉行“等寿命”理念，上面层、下面层、基层，统统按15年规划。

　　然而，上面层终日承受车轮碾压、日晒雨淋，最先“衰老”；基层深埋地下，受力小、温度稳，远未达到报废极限，却可能随上面层一起被挖掉、重修。

　　由此，我国公路每年大、中修消耗沥青约6000万吨、碎石骨料约10亿立方米。若将这些材料铺成一条路，足以绕地球一整圈。碎石大多靠“开山”，留下光秃秃的疤；翻修期间，高速变慢速，国道变停车场。

　　早在2001年，参与编制国家沥青路面相关规范时，郑健龙便敏锐察觉这一弊端。他萌生了一个想法：让每一层“各活各的”，上面层15年，中下面层30年，基层60年，逐层递增，互不拖累。

　　当时理论工具和实验条件远未成熟，但他和团队从未停止攻关。

　　“这个奖属于团队，更属于一代代接力的学生。”郑健龙介绍，他们最终在国际上率先提出“寿命逐层递增”的长寿命沥青路面结构体系。

　　构想成型，理论得先跟上。过去几十年，行业惯用“单模量”计算路面受力，把沥青当作匀质“铁板”，拉力、压力不分，一律套用同一参数。可沥青的真实脾性是，抗压力远强于抗拉力。

　　团队果断将其“拆分”，抗拉、抗压各自独立取值。不仅如此，传统设计只关注车轮竖向压力，而实际路面承受的是上下、左右、前后三维复杂力。团队首次将三个方向受力全部纳入计算，创立全新的疲劳强度准则，数据精度跃升30%以上，每层该铺多厚、用什么料，一目了然。

　　算法精准了，可工程等不起漫长的计算。为此，团队自主研发专用大模型，将计算压缩至10余秒，让工程师有了便捷高效的设计工具。同时，他们研发了振动搅拌工艺与装备，使水泥混合料拌和更加均匀，基层疲劳寿命提升一倍，水泥用量节省20%。

　　目前，该技术已在湖南、河南、广东等10多个省(自治区、直辖市)的高等级公路成功应用。然而，团队深知，要让企业敢于大规模采用这一设计方案，必须有国家标准的明确支撑。

　　眼下，他们正以湖南为起点，一场接一场地论证、推动，逐步将相关条款写入地方标准规范，并最终促成行业标准的出台，让这项“从0到1”的原创技术，从“试验”走向“常态”，从湖南铺向全国。 

　　科研院所与企业牵手

　　饲用微量元素新产品畅销全球

　　“饲用微量元素新产品创制与应用”获得2025年度国家科学技术进步奖二等奖的消息传来，中国科学院亚热带农业生态研究所副研究员万丹眼眶湿润：“微量元素添加剂投入占饲料成本比例较低，但研发门槛高、难度大，项目初期经费支持相对有限。”

　　她的博士后合作导师印遇龙院士牵头研究的饲用微量元素新产品，长期未被充分重视，早期从业者以中小型加工企业为主，市场长期被无机硫酸盐类产品如硫酸铜、硫酸锌等主导，高端有机微量元素早期主要依赖进口。

　　无机硫酸盐类产品吸收利用率普遍偏低，不仅影响动物健康，未被吸收的部分随动物粪便排出，其中所含的硫酸根和金属离子渗入土壤，可能导致土壤板结、酸化等问题，再想长出好庄稼就难了。

　　“湖南是有色金属之乡，但在高端微量元素添加剂等精深加工领域，早期高端产品仍主要依赖进口。”“守着金饭碗，怎么能只卖矿石？”长沙兴嘉生物工程股份有限公司董事长黄逸强，是为数不多与印遇龙抱有相同思考的企业家之一。兴嘉生物创立之初，黄逸强即与印遇龙团队联合攻关，企业主攻产品研发和工艺落地，团队专注机理研究与产品验证。

　　20多年来，他们不仅立足湖南有色金属之乡的资源优势，更将目光投向各类工业副产物：线路板废水中的铜、冶炼废渣里的锌、钛白粉副产品中的铁、低品位锰矿中的锰……别人眼中的废弃物，在他们手中变成了宝贵原料。

　　2007年，国内首条高精度、可追溯的自动化微量元素生产线在湖南建成投产。然而，产品问世之初，市场反应冷淡。“同样是微量元素，你们的产品要比无机微量元素贵，谁会用？”

　　面对质疑，黄逸强没有争辩，而是带着试验数据走进养殖场，一笔一笔给养殖户算细账。饲喂实践表明，应用新型微量元素产品后，育肥猪日增重显著提高，饲料转化率提升5.8%至6.5%；种猪窝均产健仔数可增加0.5头，排泄物中铜、锌排放量同比分别减少78%、64.3%……同时，猪肉肉质细嫩、色泽红润，有效避免了传统养殖中猪肉出水、色泽泛白等品相问题。

　　好口碑在行业内逐渐积累。温氏、海大、新希望、唐人神等头部企业相继成为合作伙伴，项目成果打破了进口产品垄断局面，在国内100强饲料企业覆盖率超过90%。如今，贴着中国标签的新型微量元素产品还出口至34个国家和地区。

　　科研院所与企业联合攻关，不仅给养殖业带来了新产品，也推动了产业升级。铜、锌等不可再生资源的用量大幅缩减，曾经板结、酸化的土壤，终于有了喘息之机。

　　团队常年驻守凌晨的栏舍与实验室，还发现了一个此前被行业忽视的规律：动物在夜间对微量元素的吸收利用率往往高于白天。弄清这一规律后，团队指导养殖户精准调整饲喂时间，让每一克微量元素都用在刀刃上。

　　随着集约化养殖模式的推广，母猪产下的仔猪普遍面临贫血问题。团队在国际学术会议上首次提出“母子一体化”营养调控理念，并研发出整套母猪孕期精准营养方案，从源头阻断仔猪先天铁缺乏。

　　然而，如何精准测定微量元素在动物体内的实际利用效率，传统检测手段无法满足。2015年起，团队投入专项攻关，在国际上率先建立猪消化道类器官模型，并据此创立了基于类器官平台的微量元素生物学效价评价方法。这套方法不再依赖传统的大规模动物实验，即可快速、精准地评估各微量元素的实际利用效果。

　　“我获得过多项国家科学技术奖励，但这一项尤为特别。”印遇龙告诉记者，这项成果一头连着国家粮食安全，一头系着绿水青山，最终落脚到千家万户的餐桌。“守护好这些，就是农业科技工作者的职责。”他说。

　　两系法杂交水稻陷“致命危机”

　　他们将临界温度下调近2℃

　　7月3日，袁隆平农业高科技股份有限公司关山核心育种基地，稻浪翻滚。“不育起点温度22.6℃，较之前下降近2℃。”研究员杨远柱轻轻拂过亲手培育的水稻温敏不育系“株1S”，它已是两系法杂交水稻的“定海神针”。

　　正是这一突破，他和团队研究的“水稻制种安全新型温敏不育系创制与重大品种培育”获得2025年度国家科学技术进步奖二等奖。

　　“温敏不育系”是两系法杂交水稻中的“母本”。水稻雌雄同花，自花授粉。要发挥两系法的杂种优势，需让“母本”的雄花在高温下保持不育，从而接受“父本”花粉，进而产出“强壮”的杂交稻种子。在制种期，一旦母本雄花的育性意外恢复、自交结实，农民便可能颗粒无收。

　　母本是“不育”还是可育，完全看温度脸色。早年，这一“生死线”普遍高于24℃。一旦温度低于24℃，母本便恢复可育，自交结实。制种安全长期得不到保障，两系法杂交水稻一度陷入困境。

　　杨远柱选择了一条难走的路：不是简单规避气候风险，而是从“基因”里把风险清零。

　　1993年3月28日，杨远柱调至株洲市农业科学研究所工作。他随身携带的，是一批珍贵的种子，均取自第二代常规稻选种田中的不育单株，已在简陋的干燥设备中保存了4年。

　　当杨远柱将它们播下时，种子活力已大幅下降，仅3粒发了芽，到6月初抽穗时，收获的三株水稻，有1株是不育的。他如获至宝，从早到晚守着这株不育株。等待温度下降时，它恢复可育。10月底，42粒种子如期而至。

　　1994年春节，他和助手奔赴海南，精心繁育这批材料。

　　1995年春节，他们将收获的单株种在株洲，6月中旬抽穗后，经花粉镜检，全部不育。

　　为了筛选鉴定更理想的不育系，当年，杨远柱放弃难得的赴美考察机会，将株洲市安排的5万元专项经费全部用于冷水灌溉平台的创建，研创出“自然低温与人工低温”双重压力胁迫选择技术体系，不断淘汰对短期低温敏感的不育类型。

　　多轮筛选后，杨远柱团队终于育成了不育起点温度低至22.6℃的“株1S”，成为迄今育性转换起点温度最低、耐受低温时间最长、制种最安全的温敏不育系核心种源。

　　如今，用“株1S”直接和间接育成的杂交水稻品种，分别占据长江流域两系杂交早稻、中稻近八成、近五成的市场，国内总推广面积超3.5亿亩，新增稻谷90.49亿公斤，为农民增收248亿元。这批种子也漂洋过海，走进巴基斯坦、菲律宾等国。

　　“决不把农民的口粮田当成育种家的试验田。”这些年，杨远柱又带领团队在国内率先建立杂交水稻商业化育种体系，将“家庭作坊式”育种模式改为“工厂化、分段式”育种，搭建高通量分子育种技术体系、多环境规模化表型鉴定平台，让育种周期缩短3至4年，育种效率提升50%以上。

　　这一切，化作了田间地头最质朴的信任。

　　在湖北省潜江市举行的一场展销会上，经销商们冒着37℃以上的酷暑，争着与杨远柱合影。他们坦言：“杨老师培育的品种、公布的数据，我们信得过，愿意种！”那天，杨远柱连续合影一个多小时，险些中暑，但他的内心却无比充盈。

　　对这位在泥土中跋涉了45年的育种家而言，被农民信任，用科技为他们劈开一条通往丰收的金色大道，就是最大的收获。