战略转移青岛二十周年改革发展纪实(团队故事篇 三)
编者按：2024年是烟草所科研主体战略转移青岛二十周年，也是吹响在青州再出发再创业号角、启动潍坊农业绿色低碳技术创新中心建设的开局之年。经过二十年的蓄力积淀，烟草所在学科布局调整、科技创新水平、技术产品储备、人才队伍建设等方面都实现了跨越式发展，具备了科技赋能潍坊农业科技创新与乡村振兴战略实施的人才和条件基础。为回顾过去，展望未来，烟草所组织策划了战略转移青岛二十周年主题宣传活动，愿全所职工不忘来时路、整装再出发，以昂扬的斗志，共创烟草所美好明天！
立足岛城启新篇，赋能烟草新业态
——烟草功能成分与生物合成创新团队青岛成长故事
中国农业科学院烟草研究所于2004年实施战略转移，从历史悠久的青州市转迁至滨海城市青岛。经过二十载不懈努力与顽强拼搏，成功实现了历史性跨越发展。在此过程中，发根于青州、成长于青岛的烟草功能成分与生物合成创新团队犹如一颗新芽，在烟草所的沃土中茁壮成长。值此2024年烟草所“再出发”之际，借以此文回顾这支团队同烟草所不断开拓进取的光辉历程，并寄语共赴新征途的美好愿景。
深植根基：烟草健康共生
烟草除了作为卷烟原料以外，还有重要的药用价值。2005年版的《世界药用植物》列述了200多个国家的烟草药用记载，我国的本草和中医药文献也有烟草的药用记载。研究表明，烟草不仅蛋白质含量高，还富含腺毛二萜、蔗糖酯、烟碱、茄尼醇、绿原酸、芸香苷等具有较高医药保健、生物农药、饲料替抗利用价值的活性成分，在保健品、绿色农药、饲料替抗等新产品开发领域具有广泛用途。此外，烟草种籽油含有的不饱和脂肪酸和植物甾醇等活性成分也有重要开发价值。烟草所自20世纪70年代末以来，便致力于烟草的产品减害及有益用途研究工作。2008年5月成立“吸烟与健康研究中心”，经过持续地技术创新与突破，已实现在降低烟草有害成分的同时，有效挖掘烟草的有益成分，迈出了烟草多元开发利用的关键一步。
新芽初绽：功能成分揭秘
为培育烟草新产业、新业态，烟草所于2013年11月成立以张忠锋研究员为首席科学家的“烟草功能成分与综合利用”创新团队，汇集烟草化学、营养与食品卫生、烟草种质资源、烟草栽培与加工等学科领域的14名科研骨干，成为国内第一个聚焦烟草有益功能成分挖掘，以实现烟草多用途综合利用的科研团队。团队以烟草特色活性成分为重点研究对象，开发其在生物农药、医药、保健等方向的产业化利用价值，发挥烟草支撑大农业绿色发展、服务人民生命健康的重大需求。
团队于2013年年底遴选进入中国农科院第二批科技创新试点工程，并于2015年2月在创新团队基础上成立了“植物功能成分研究中心”。植物功能成分研究中心重点开展烟草等特种作物的功能成分资源选育、遗传基础和生物调控研究，活性成分检测、分离、结构鉴定、构效关系研究，活性成分在人类营养、保健、医药及植物源农药等方面应用价值的基础理论及应用基础研究，特色功能产品研发，以及功能成分综合提取和废弃物多级利用技术体系研究。
枝繁叶茂：研究成果丰硕
围绕习近平总书记“四个面向”“两个一流”和“一个整体跃升”的发展要求，以及农业供给侧结构性改革对烟草及特种作物功能成分深度开发的重大需求，团队持续挖掘烟草新功能，培育新产业，努力打造新兴特色学科，创新引领支撑烟草所“一主体两拓展”发展战略。自成立以来，共承担省部级及以上竞争性项目57项，包括国家自然科学基金8项，山东省自然科学基金等省级项目23项，中国烟草总公司项目20项，横向项目82项，并取得优异的成果转化成绩，获得中国农业科学院“成果转化优秀团队奖”等奖项。以第一或通讯作者发表SCI论文70余篇、中文核心期刊论文90余篇，编写著作6部，获得授权专利44项、审定新品种1个、省部级成果奖励4项。
在烟草功能成分挖掘利用方面，建立了烟草腺毛分泌成分的鉴定、分离技术体系，筛选了20余份富含腺毛分泌成分的优异资源，鉴定了数个新颖结构腺毛二萜成分；解析了烟草西柏烷二萜和赖百当二萜的抑菌、抗病毒活性及构效关系，研制了两个腺毛二萜国家一级标准样品（α、β-2，7，11-西柏三烯-4，6-二醇），实现了标准样品创制的突破，并开发了西柏烷二萜杀菌剂、赖百当二萜青枯病诱抗剂、卷烟本香香料产品；建立了烟花腺毛分泌成分的中试提取体系，为烟草源生物农药和生物香精的产业开发利用提供了技术支撑。同时，还系统开展了烟草共栖微生物的培养驯化及代谢产物多样性研究，通过农用活性的靶向筛选和评价，获得了一批天然产物来源的、具有自主产权的农用生物活性物质，完成了12株烟草共栖微生物化学成分研究，发现并报道新颖结构化合物56个，为研制绿色生物农药提供了新型模板化合物。
在烟草功能成分代谢调控机制研究与烟草多用途开发利用方面，以烟碱和西柏烷的表达调控研究为切入点，在国际上首次完成了烟碱合成限速酶PMT（腐胺甲基转移酶）基因核心调控模块中全部顺式作用元件的调控因子鉴定，揭示了相关调控因子参与烟碱代谢调控的分子机制，构建了当前最完整的烟碱代谢分子调控模型，并解析了烟草西柏烷的代谢调控机制，首次证明烟草根部是西柏烷的合成器官。在理论研究基础上，创制了数个烟碱含量低于0.05%、蛋白含量接近30%的突破性超低烟碱新品系，为烟草多用途开发利用提供了关键基础材料，并以超低烟碱烟草为底盘材料，通过萜烯代谢通路重构，开发了虾青素、西柏烷等高值萜烯成分的烟草生物反应器，为推动烟草在高值成分生物合成领域的应用提供了技术基础。
团队还高度重视对烟草行业和大农业的服务支撑作用，积极将团队在功能成分挖掘利用与生物合成领域的技术创新应用于烟草行业和大农业的生产实践，烟草本香香料、超低烟碱烟草、烟用生物酶等技术产品先后在烟草行业相关企业得到开发利用，中国菰的产业开发项目在中国农科院华东中心落地，并在多个省区开展了特种作物的创新利用与产业升级技术服务。
蓬勃发展：团队建设壮大
经过近10年的接力建设，植物功能成分研究中心已成为拥有正高级职称专家9人、副高级职称专家7人、博士学位人员10余人、在站博后3人、研究生20余人、科研助理6人的创新型研究团队。近年来，团队与荷兰瓦赫宁根大学、美国弗吉尼亚大学、根特大学等联合培养博士研究生4人；通过高层次人才引进计划先后引进代谢调控、生物技术、微生物学等领域高层次人才4人，其中1人获评中国农科院“农科英才”，1人入选山东省“泰山学者青年专家”；柔性引进弗吉尼亚大学、中国科学院、北京理工大学等单位的优秀科学家到团队开展合作研究。
团队高度重视国内外交流与合作，与山东大学、中国科学院青岛能源与过程研究所、中国农业科学院深圳农业基因组研究所、中国科学院海洋研究所、中国水产科学研究院黄海水产研究所等20余家国内单位开展合作并联合承担多个省部级重大项目，还与美国、德国、法国、比利时等多个国家的先进科研单位进行交流合作，邀请国内外知名专家学者来所交流，派员参加国际会议和进修活动。近几年，成功举办国际学术会议2次，邀请院士、领域专家等共计10人次作会议报告，派出15人次参加国内学术交流，并选派4名科研骨干出国考察培训。
团队还与中国农业科学院深圳基因组所共建了“农业农村部合成生物学重点实验室”，与弗吉尼亚大学共建了“中美合成生物学联合实验室”，与俄罗斯多家科研单位共建了“青岛中俄未来农业研究院”，与浙江中烟和蒙昆集团共建了两个行业研究平台，增强了团队在国内外相关领域的影响力，并大幅提升了团队的协同创新水平。
绿意延绵：功成更在未来
面向未来，团队将深入贯彻落实党的二十届三中全会精神，在烟草所所长、团队首席科学家张忠锋研究员的带领下，面向大农业和大健康领域重大产业需求，深入挖掘烟草及特种作物的高值有益成分，拓展其在绿色农业和大健康领域的利用途径，并搭乘合成生物学快速发展的东风，通过生物合成手段推动有益成分的高效合成和产业化开发利用，同时，加强团队文化建设，激发团队创新能力，拓展团队国际视野，提升团队人才和平台建设水平，为大农业和大健康领域的科技创新和产业融合发展贡献力量。