聯合國永續發展目標(SDGs)是中大策略性研究規劃中的重要組成部分。中大生命科學教授林漢明多年來研究耐鹽耐旱大豆,嘗試解決飢餓問題、改善營養及食物安全、扭轉氣候變化、修復半乾旱地區的生態系統、提倡性別平等,對多項聯合國永續發展目標帶來重大影響。同時,身為農業生物技術國家重點實驗室主任的林教授,最近開展了航天農業研究項目,望為農業技術帶來突破。
人道挑戰
極端天氣迭生,為世界各地小農戶的生計帶來巨大的衝擊。面對天然災害,中大科學家擁抱挑戰。林教授領導的大豆研究,在中國西北取得豐碩成果。
林教授領導的研究團隊是大豆基因組研究的先驅。他們利用高端的基因組學及遺傳學科技,破解了31種野生及人工培植大豆基因組密碼,證明野生大豆生物多樣性,並發現關鍵的耐鹽基因。團隊又與內地育種專家合作,育成了三個非轉基因、並且兼備耐旱耐鹽特性的大豆新品種。
種植大豆能進行生物固氮,是應對氣候變化的有效方案。大豆可把空氣中的氮轉化為有機物質,修復土地,亦有利於毗鄰農作物生長。相反,使用氮肥不但高度消耗能量,且會釋放氧化亞氮,造成的溫室效應接近二氧化碳的三百倍。林教授團隊正致力提高大豆的固氮能力,以減少化肥使用。
另外,大豆的營養價值豐富,它所富含的蛋白質高達四成,佔全球植物蛋白質總量近七成。貧困地區的民眾負擔不起肉食而導致營養不良,大豆正好提供可負擔的優質蛋白質。
林教授的大豆計劃始於1997年,重點對象是西北地區耕地條件較惡劣的農民。中大團隊與甘肅團隊合作育成的三個耐逆大豆新品種,皆無償給予甘肅省貧瘠、乾旱及鹽漬化土地上的小農戶種植,及至2022年,累積種植面積達55,333公頃,農戶增收達6千9百萬元人民幣。
分享成果
「大豆研究是其中一項,不過,我相信應要把研究擴展至其他未被廣泛應用(「孤兒」)的豆科植物,因為發展單一農作物不足以拯救世界。我們需要在不同地區栽種不同作物,保持永續發展目標。
「我從一位內地同事學會了,農業研究的論文不應只在學術期刊上發表,而是要寫在大地上。我們需要走出實驗室,在土地上驗證研究所得,協作是唯一方法。我們和夥伴之間先要建立深厚的友誼,取得互信,才能優勢互補。
「多年來,除了與華大基因組研究所(深圳)的專家合作,我亦和甘肅省農業科學院張國宏教授一起進行新品種培育及實地考察。我們結合高端分子生物技術與傳統育種手段,以解決最迫切的全球問題,其中也借鑒了甘肅農民的智慧。」
排難克困
林教授說,尋找資助是一大挑戰,雖然他曾獲得一些基礎研究撥款,但受限於經費條款,不可以直接用於內地的種植工作,所以他早期要自掏腰包啟動研究。
最近,林教授出資為南非一條受旱的村落建造圍欄,好讓農民種植耐旱大豆和其他作物。南非的合作夥伴希望以此增加農耕收入,並也紓緩年輕人嚴重失業問題。
林教授又在巴基斯坦測試其大豆品種的耐熱性,並期望通過教導穆斯林婦女農耕知識,協助提升她們的社會地位。
太空實驗
「我們期望能結合先進的航天科技與農業科技,發展糧食安全和農業改良的新策略,推進國家種質資源儲備及為農業技術帶來突破。」
— 林漢明教授
2023年5月,林教授團隊開展香港首個在太空進行的農業研究項目,在中國載人航天工程辦公室的支援下,他們與華潤科學技術研究院及航天神舟生物科技集團合作,由「天舟六號」貨運飛船將團隊研究的大豆固氮根瘤菌菌株帶到中國「天宮」空間站。他表示這是一個極難得的機會,可以通過在太空中微重力及輻射影響下的特殊變化,篩選有應用前景的「根瘤菌」新菌株,從而提升固氮效率,擴大根瘤菌的應用範圍,減少化肥的使用,改良土壤條件以及增加大豆產量。
他說:「通過這項目,我們期望能結合先進的航天科技與農業科技,發展糧食安全和農業改良的新策略,推進國家種質資源儲備及為農業技術帶來突破,提升大豆的生產能力,最終裨益農民,惠澤社群,並向全球展示香港的科研力量。」