第二十一章 浙江省桑蚕茧丝绸产业科技发展研究
一、现状与形势
(一)国内外发展现状
中国是桑蚕茧丝绸产业的发祥地,栽桑、养蚕、丝绸作为我国传统的优势产业,在长达5000多年的生产实践中,为经济发展和中外文化交流作出了巨大贡献。目前,我国仍是世界上最大的茧丝绸生产国与供应国,蚕丝产量占世界总产量的70%,占世界出口市场的90%。蚕桑丝绸是我国具有垄断优势的战略性可循环绿色资源,桑蚕茧丝绸产业已成为我国独具优势的创汇农业。特别是在高品位生丝的生产上,具有技术垄断和生产优势,世界上各著名企业在制织高质量绸缎时,均不得不购买中国产的高品位生丝。
2009年全国桑园面积1170万亩,蚕种饲养量1432万张,蚕茧产量55.6万吨。浙江是全国蚕茧主要产区和最大的优质茧生产基地,2009年桑园面积107万亩,蚕种饲养量129.2万张,蚕茧产量5.8万吨,分别占全国的9.1%、9.0%和10.4%。全国30%的生丝和50%的丝织品是由浙江省企业生产的。而栽桑养蚕对于改善生态环境具有显著作用,是高效生态低碳农业的重要组成部分。
国际上桑蚕茧生产国现主要有印度、巴西、泰国、孟加拉、越南和俄罗斯等。由于目前全球丝绸制品生产的相对过剩使得一些发达国家和经济组织为打破我国在世界茧丝绸产业中的垄断地位,处心积虑地竭力扶持一些竞争对手来“争食”国际丝绸市场份额。世界第二丝绸生产大国和第一丝绸消费大国——印度,近几年在世界银行贷款以及日本技术支持下,已经能够生产2A~4A级厂丝的蚕茧,其最终产品在意大利技术的支持下,服用性能有了很大提高,在国际市场上与我国的茧丝绸产品展开激烈的角逐,对我国的丝绸出口构成了不小的压力,成为我国丝绸产业的强有力的竞争者之一。
受国际金融危机和人民币升值的多重因素影响,近年来我国出口欧美、日本为主的外向型丝绸行业面临很大压力,生丝及制品出口量和价格均下滑,缫丝、绢纺、丝织、服装等行业都出现不同程度的亏损。从而导致蚕茧价格较大幅度下跌或价格波动大,蚕农利益得不到保障,种桑养蚕积极性受损。
2009年全国桑园面积、蚕种饲养量及蚕茧产量分别较2008年下降4.8%、18.6%、15.5%;浙江省桑园面积、蚕种饲养量及蚕茧产量分别下降5.4%、26.9%、21.6%,下降幅度均高于全国平均水平。但是,根据浙江省以占全国9.1%的桑园面积生产10.4%的蚕茧产量,以及2009年蚕茧产量下降幅度明显小于蚕种饲养量的下降幅度等分析,表明浙江省种桑养蚕技术和亩桑综合效益均处于领先水平。
同时,丝绸商品消费结构发生明显变化,丝绸产品重点转向家纺、内衣及装饰品等消费领域,耗丝量加大,如随着我国城乡居民生活水平的不断提高,以“天然、舒适、健康、易储藏”为特点的蚕丝被成为百姓家庭消费的新亮点,国内消费市场稳步增长,给茧丝绸发展带来了新的机遇。目前,全国蚕丝被年产量已达到700万条以上,年消耗蚕丝1.5万吨,内销市场消化蚕丝量已经达到30%左右,并呈现逐年增长的趋势。其中70%以上的蚕丝被生产集中在浙江、江苏和四川3省,如浙江省桐乡市已成为知名的蚕丝被生产基地,仅一个县级市生产的蚕丝被就占了全国生产总量的10%。
到目前为止,蚕丝纤维仍具有不可替代性,其“纤维皇后”、“人体第二肌肤”、“绿色纤维”的美誉决定了茧丝绸产业将进一步存在和发展。我国有13亿人口,是一个现实的消费大国。随着中国经济的发展,国内市场对丝绸产品的消费比例正逐年提高,出口主导型的丝绸产业已逐渐成为国际、国内市场并重的产业,丝绸产品的市场需求将不断扩大。
综合目前桑蚕茧丝绸生产的形势和国内外茧丝绸消费市场的变化,困难和机遇并存。作为经济发达的省份,应探索如何使浙江蚕茧生产向规模化、集约化、标准化方向发展,继续打造优质茧生产基地。同时,围绕桑蚕茧丝绸的多用途开发开展研究,拓展和延伸桑蚕茧丝绸产业链,进一步提高科技对桑蚕茧丝绸产业的贡献,探索出一条经济发达省份桑蚕茧丝绸产业可持续发展的新模式,保持浙江省在全国的技术优势和领先地位。
(二)浙江省发展现状
浙江省作为桑蚕茧丝绸的重要传统产区,拥有显著的区位优势、产业基础、科技积聚和文化底蕴。浙江大学、浙江理工大学(前身浙江丝绸工学院)、浙江农科院蚕桑研究所、浙江省丝绸科学院等一批研究机构汇聚,十一五期间又新组建了浙江省桑蚕茧科技创新服务平台、浙江省湖州蚕桑科技创新服务平台,这些科研、教育机构研究取得了一批重要科技成果,奠定了浙江省桑蚕茧丝绸研究水平一直处于国内领先、国际先进水平行列的基础。与此同时,浙江的中国丝绸城(杭州)、中国轻纺城(绍兴)、中国茧丝绸交易市场(嘉兴)等多个丝绸专业市场的建成,促进了茧丝绸产品的发展。特别是中国茧丝绸交易市场,已经成为中国最大的丝绸电子商务平台,进一步提升了桑蚕茧丝绸产业发展的生命力。
1.主要成效。在科技创新与发展方面。一是拥有国内一流的产业科技平台和结构合理的科研创新推广团队。“十一五”期间,在省政府的关注下,集聚全省科技资源建立了国内第一个省级“桑蚕茧科技创新服务平台”,培育了一支由国家知名专家、国家产业技术体系岗位科学家带队,以科研院所、大学为主体的科技创新研究队伍和以各级政府、企业技术推广人员为主体的推广队伍。通过人才资源整合,组建了浙江省桑、蚕产业科技创新团队。二是保存国内外丰富的桑、蚕种质资源,育成了一批具有重要推广应用价值的桑、蚕新品种。浙江省农业科学院和浙江大学建有桑种质资源保存圃和蚕品种保存库,保存了国内外大量的桑、蚕种质资源,其中雄蚕种质资源库是国内外唯一的。桑树新品种选育曾二度荣获国家科技进步二等奖。目前,长江、黄河流域70%和浙江省90%以上的栽培桑品种是由浙江省农科院育成的;家蚕性别控制研究和专养雄蚕实用化技术研究居国际领先水平,育成了“秋丰×平28”、“秋华×平30”、“限7×平48”等雄蚕品种,每张雄蚕种平均可新增效益20%左右,2005年度获浙江省科技进步一等奖。在常规蚕品种选育方面,“十一五”分别育成的“春华×秋实”(茧丝质优)、“明丰×春玉”(高产、易繁)、“钱塘×新潮”(抗逆强)等多对家蚕新品种通过浙江省农作物品种审定委员会审定,目前已逐渐替代现行蚕品种“秋丰×白玉”。“优质高效家蚕系列新品种的育成与应用”获2009年度浙江省科学技术二等奖。三是育种技术和理论研究取得新进展。建立了以系统选育、杂交育种等常规育种技术为主体,辐射育种、诱变育种、多倍体育种等新技术育种为辅、分子标记等现代生物技术相结合的较为完善的桑树育种新技术体系;建立了家蚕分子标记、性别控制和孤雌繁殖技术与常规育种技术相结合的育种新技术体系,使桑、蚕育种效率得到了显著提高。在我国已成功绘制完成家蚕全基因组精细图谱的基础上,浙江省围绕家蚕性连锁平衡致死系、高孵化率孤雌生殖系、限性卵色系等特色蚕品种及常规高产、优质蚕品种及其配套品系重要调控基因、突变基因的筛选与克隆进行研究,分析其基因结构和表达特征、生理生化功能、调控因子和调控方式;应用表达谱芯片技术、转基因技术和RNA干涉技术等,初步建立了家蚕分子育种技术平台,通过家蚕蛋白质组学研究,揭示家蚕产量、质量和抗病性等重要经济性状形成的分子机制,并克隆出这些重要经济性状相关的基因,开始研究其遗传基础和生物学功能。收集了特异性状的桑种质资源50余个,开始分批构建桑种质资源指纹图谱库,克隆和分析低温诱导蛋白、泛素基因和叶片变异株差异基因等的功能。四是家蚕生物技术研究取得了新突破。转基因家蚕研究已处于国内领先地位,开展了启动子组织专一性、丝腺的蛋白分泌机制、启动子陷阱技术、piggyBac转座子臂长与转座效率的关系等多方面的基础研究工作,获得了稳定遗传20代的不同基因转基因家蚕。申请具有自主知识产权的发明专利3项。为转基因家蚕生产外源蛋白及创制家蚕新品种奠定了充分的技术储备。“利用EST信息资源大规模克隆家蚕功能基因”研究获2007年度浙江省科学技术一等奖。863项目“家蚕生长发育过程中内分泌激素应答的分子调控网络解析”子课题“家蚕丝蛋白质合成相关调控基因的分离克隆”、973子课题“家蚕内分泌腺体的功能蛋白分析”研究取得了良好进展。开展了家蚕丝物质合成调控的分子生物学及家蚕丝腺DNA特异性基因转录和翻译的调控机制和丝素蛋白基因的结构和功能研究,阐明丝蛋白质合成的关键调节因子结构和表达特征、生理生化功能、调控因子和调控方式,以及基因间的相互作用关系和生物学意义。针对我国特色的家蚕BmNPV表达系统,构建了新型高效家蚕重组病毒表达载体及相关技术,为建立家蚕生物反应器技术平台、表达生产具有重要应用价值的药物蛋白、工程疫苗等奠定了基础。五是茧丝绸加工技术研究取得新成果。“十一五”期间,浙江省在茧丝绸加工领域取得了一批新成果,如“基于丝素反应特性调控原理的蚕丝高色牢度染色技术开发及产业化”获2007年度国家科学技术二等奖,“桑蚕丝素蛋白结构基础上的功能化研究”获2007年度浙江省科学技术二等奖。蚕丝蛋白质结构调控及提高生丝产质量新技术、真丝色织小提花组织数码设计及特殊效果新产品开发、功能性天然染料研究及高档真丝系列产品开发、真丝/PLA织物的染整技术研究与产品开发、蚕茧解舒检测关键技术和方法的研究等均取得重大进展。六是桑蚕茧丝绸资源拓展应用取得新进展。“十一五”以来,桑蚕茧丝绸资源的多用途开发利用研究呈现良好势头,蚕粪提取叶绿素、桑条培养食用菌、桑枝木板、丝素丝胶化妆品、桑葚饮料等产品已投放市场;家蚕生物反应器蛋白质药物规模化制备技术研究,转基因家蚕丝腺生物反应器表达畜禽用免疫佐剂,桑蚕丝-RGD融合蛋白骨组织修复材料的制备,蚕丝蛋白在保健功能食品、高档化妆品、生物医用医药材料、新功能纺织纤维材料、吸水材料等应用开发,桑树DN J的开发利用等研究得到进一步深化。
在产业提升方面。一是种桑养蚕区域优势明显。浙江省前十位主产县(市)的蚕茧产量占全省总产量的75%,相当于全国蚕茧总产量的8%。浙江拥有全国最大的商品桑苗生产基地,年产优良嫁接品种苗达10亿余株,约占全国嫁接苗市场80%的份额。浙江的区域特点、气候环境适合生产优质蚕茧。近年来国内发展较快的广西虽然劳动力资源便宜,但只能以多化性品种为主,传统产区四川湿度大、解舒率低,山东气候干燥、清洁净度差。所以,浙江生产优质茧的地位在近年内难以改变。二是缫丝及设备制造业先进。浙江省拥有的自动缫丝机达到国际先进水平,全国95%以上企业使用的缫丝机械和新增的自动缫丝机几乎100%来自浙江。浙江省的出口厂丝等级高,在高品位生丝的生产上具有绝对优势。多年来,生丝整体质量居于全国领先水平,为扩大我国丝绸产品在国际上的影响和提高后加工产品档次打下了坚实的原料基础。三是企业产品创新研发力强。“十五”以来,浙江省的丝绸企业通过加大科技投入和技术改造,为企业开发创新创造了条件。杭州喜得宝集团有限公司、万事利有限公司、杭州纺织机械有限公司、浙江康力亨集团有限公司等著名省市级企业均建立了技术研发中心。在全国丝绸商品出口50强中,浙江省企业占据28席;前10强中,浙江省占了6席。随着竹纤维、大豆蛋白纤维、保健功能性纤维的开发成功,交络、网络、包覆、包缠、复合等新工艺的广泛运用,丰富了丝绸产品的花色品种、拓展了桑蚕茧丝绸产业在家纺、化妆品、食品饮料、工业用材等领域的应用。四是产业集群市场网络完善。浙江省茧丝绸行业产业集群特色明显,企业竞争力强,已形成了从产品开发、设计、丝绸织造、印染到成衣生产的完整产业链,建立了以香港为中心,遍及美国、法国、西班牙、意大利、中国等地的国际销售网络。位于杭州的中国丝绸城、绍兴的中国轻纺城和嘉兴的中国茧丝绸交易市场,构成了浙江丝绸产业发达的市场网络和产业平台,特别是中国茧丝绸交易市场已成为中国最大的丝绸电子商务平台,目前在该市场参与交易的国内企业达1000余家,全国丝绸百强企业中95%是该市场的客户。专业市场和展会的形成与发展带动了相关配套产业如资金结算、物流配送、信息服务等体系的发展,从而进一步促进了产业的集聚与辐射,提升了产业发展的优势。五是桑蚕茧丝绸产业竞争力强。浙江省桑蚕茧丝绸产业链中各个环节衔接紧密,产品创新设计能力强,茧丝绸品质好,丝绸产品市场占有份额大。浙江省生产了全国10%的蚕茧、30%的生丝和50%的丝织品,全丝绸出口占全国总量的40%以上。桑蚕茧丝绸产业是浙江省在国内外具有极强竞争力的优势产业。
2.发展主要不足。浙江省桑蚕茧丝绸产业的发展还存在着明显的不足,这与桑蚕茧丝绸产业科技的发展和创新水平密切相关,产业的持续发展需要在源头创新和新产品的研发、新技术的应用上得到重大突破。一是桑、蚕品种不够丰富。主要表现为育种的新技术和新方法研究不够,品种问题已成为蚕桑可持续发展的重要制约因素。在桑树方面,新品种培育近几年虽然取得很大进展,但由于缺乏育种技术的创新,且品种资源局限,桑叶质量在提高蚕茧质量方面的作用不明显,在适应规模化和省力化养蚕技术体系建立中发挥的作用不够。在蚕品种方面,品种的多元化虽然取得了较大的进展,但基础品种的研究和育种技术的创新进展不大,导致品种的换代作用不明显,常规品种的进步主要体现在好养和产量兼顾方面,品质的提高幅度不大,品种性状不够稳定。同时由于目前浙江省蚕品种种质资源的收集、保存和利用上资金、人员和设施的投入陷于弱化状态,不利于蚕桑生产的可持续发展。特殊用途蚕品种的选育(如粗纤度茧、细纤度茧、丝胶茧、平面丝茧、彩色茧品种)虽然取得了一定的进展,但品种性状的稳定和市场开发力度有待加强,特别需要茧丝绸龙头企业的加入和后开发研究。二是现代化养蚕技术体系不够完善。蚕桑生产技术难以适应现代蚕业发展的要求,适合蚕桑产业省力化、机械化、规模化、集约化发展的栽桑养蚕综合配套技术有待研究和提高。蚕桑生产尤其是采叶、饲养过程中基本以手工为主,但是,随着其他产业劳动生产效率的提高,浙江省农村工业的发展,相对农业劳动力的减少和老龄化迫切需要实现栽桑养蚕的省力化。在新型养蚕形式下的蚕病流行规律不明,防病体系不够健全,发病率依然居高不下,在导致蚕茧产量下降的同时,严重影响蚕茧的质量和农民的养蚕积极性,造成了蚕桑生产不稳定性。养蚕生态环境的破坏,特别是工业发展中污染物排放的控制不够严格而对生态环境的破坏首先从养蚕中体现,不时还会出现群体性养蚕中毒事件发生,影响蚕农收入。由于桑园管理过程中,缺乏用药的规范操作,以及大田治虫的矛盾,养蚕期间的农药中毒事件频发;长期大量施用无机化肥,造成土壤板结,生态环境破坏。蚕种繁育中微粒子病防治的重要技术成品卵检查技术和叶面消毒技术缺乏突破性研究,防范作用不稳定。省力化养蚕设施、安全蚕茧生产、桑园套种、桑枝栽培食用菌等省力化、适应低碳产业发展、提高桑蚕茧丝绸资源综合利用力度的高效产业经营模式和技术成果转化率不高。三是蚕茧生产过程中的标准化和安全化亟待解决。近几年国家和各省区在桑、蚕种、桑苗和催青等生产环节制定了相应的标准,但这些标准还需进一步完善和科学化。生产主要环节的桑园管理、养蚕过程和上蔟技术未能标准化,突出表现在:桑园管理中的化学肥料和农药使用缺乏科学依据,导致环境的严重污染和生态环境的破坏,桑园科学配方施肥和用药的规范操作缺乏标准;养蚕中大量使用对人体有害的消毒药剂,对消毒药剂的评价缺乏标准;对蚕茧质量有较大影响的上蔟营茧缺乏统一标准,良种良法有待进一步普及。四是蚕业相关产物的附加值提升产业化进展缓慢。从蚕桑综合利用发展到深加工,虽有大量研究成果涌现,但真正实现产业化、能提升蚕业综合经济效益的成果转化不多,至今未能对蚕业生产产生重大推动影响。蚕业副产品的开发需要多学科的交叉协作研究,一些具有较高附加值的产品涉及医药、食品等行业,由于缺乏后期研究的多学科介入以及强势龙头企业的资助,开发资金严重缺乏,虽然潜力巨大,前景看好,但在短期内难于产业化,对提高蚕业综合经济效益的作用不明显。五是丝绸新产品研发及加工技术需要进一步研究。相对其他纤维产品而言,以桑蚕丝为主要原料的纺织产品变化较少,真丝类产品与消费者对面料时尚化的要求之间已存在一定程度的距离,研究与开发符合世界面料市场潮流的新产品、形成具有自主知识产权的加工技术是浙江省丝绸界的一个重要课题。研发具有多元化风格和特性的含真丝新产品,以进一步扩大丝绸产品应用的新领域。新蚕丝品种的出现、蚕丝与其他种类纤维的组合应用、市场对面料产品要求的提高、加工业的环保与节能等均要求采用新的印染后整理加工技术,针对蚕丝相关产品的丝纤维加工技术、先进织造和印染后整理加工技术需要进一步的研究与探索。六是产业环节多,农工贸自成一体,全省的科研力量得不到很好的整合。在整个产业链中,蚕茧生产归农业部门管理,收烘茧由供销系统负责,缫丝织绸归工业系统,而销售主要由外贸系统负责,各自为政,缺少利益共享机制。七是缺少前瞻性和战略性研究,源头创新不够。日本的蚕茧产量虽然目前只占我国蚕茧产量的1%,但长期以来,日本在蚕丝业的前瞻性和战略性研究上从不吝惜资金,大量的源头性创新研究成果使日本在桑、蚕品种的培育、桑蚕茧丝绸产品的后加工和高新技术的介入、家蚕基因组学和生物反应器技术等方面继续保持世界领先地位。浙江省在前瞻性和战略性研究以及源头创新方面明显不够。
二、发展思路与主要目标
(一)发展思路
以提高科技创新能力和推动行业科技进步为宗旨,以产业需求为导向。努力降低桑蚕茧丝绸产业劳动力成本,提高桑蚕茧丝绸产品质量,提升桑蚕茧丝绸产业经济效益,减轻桑蚕茧丝绸产业发展环境负荷,促进桑蚕茧丝绸产业的生态化、低碳化,协调好资源、环境与产业发展规模的矛盾,把桑蚕茧丝绸产业打造成能为农民增收、能为企业增效、促进生态优化的高效产业。
坚持前瞻性与可行性相统一,瞄准学科前沿和未来产业发展重大需求,部署一批有基础、有优势的前沿技术和关键核心技术研究,提升桑蚕茧丝绸产业的创新能力和创新水平。
坚持原始创新与集成创新相结合,近期目标与远期目标相结合,着重解决制约浙江省桑蚕茧丝绸产业发展的关键技术,增加对桑蚕茧丝绸产业发展的科技贡献率。
采取“突出重点,培育特色,总体推进”的发展思路,突出打造优质蚕茧生产基地,突出打造桑蚕茧丝绸新品、名品,拓展桑蚕茧丝绸研究与应用新领域,实现浙江省桑蚕茧丝绸产业的可持续发展,并继续保持在全国的领先地位。
(二)主要目标
针对目前蚕茧质量、蚕桑生产保障技术和茧丝绸资源的开发利用等关键“瓶颈”问题进行协作攻关研究,争取在桑蚕新品种选育、蚕桑生物技术、先进养蚕技术及装备、低碳节能缫丝技术、茧丝绸加工新工艺和新技术、桑蚕茧丝绸资源新用途的开发和基于特种蚕茧真丝新品种的丝绸生产关键技术等研究方面取得新的突破。育成桑、蚕新品种3~5个,获专利授权30项,省级以上科技成果8~10项。重点推广雄蚕新品种、强桑1号等桑蚕新品种,桑枝条栽培食用菌技术、蚕丝被标准化生产技术、节能减排蚕茧干燥新技术和真丝纤维原料多元化复合、加工新技术等新成果,成果转化应用率达到70%。
“十二五”期间,浙江桑蚕茧生产以稳定规模、提升质量、提高效益为总目标,力争到2015年,桑园面积稳定在100万亩,蚕茧产量9万吨。具备亩桑产茧150千克生产能力的标准化桑园园区提高到70%以上,茧丝龙头企业和蚕农合作社带动农户达到60%以上,优质茧率提高到80%以上;丝绸加工以开发新工艺、新技术、新产品为主要目标,主打名牌产品,培育创新型科技企业3~5家,建设企业研发机构3~5个。
三、发展重点与主要内容
(一)发展重点
1.针对浙江省桑蚕茧丝绸产业发展需求和存在的主要不足,通过共性关键技术的研究,建立桑、蚕种质创新和高效育种技术体系平台,选育一批综合性状优良或适合产业多用途开发利用的桑、蚕新品种。
2.利用现代分子生物学技术,加强桑、蚕重要品质、抗性等性状的遗传机制研究,开发相关分子标记,通过远缘杂交、诱变育种和转基因等技术,获得一批有突破性的育种新素材,加快桑、蚕新品种和新资源的开发。
3.根据现代蚕桑产业发展的需要,开展省力化、机械化、规模化、集约化养蚕技术研究和设施及规模化养蚕中的蚕桑疫病(虫)防治技术研究,建立现代化养蚕技术体系。
4.拓展桑蚕茧丝绸产业应用范畴,研究桑蚕茧丝绸资源在食品、医学、轻工、化工、农业等领域的新价值,重点研究解决产业化生产的关键技术;研究桑园套种、桑枝条栽培食用菌等,提高单位土地面积的产出率,实现桑蚕茧丝绸资源的高效、多用途开发。
5.积极开发节能减排、提高茧质的蚕茧干燥新工艺和新设备,研究低能耗、低排放、低污染的新一代缫丝技术和印染、后整理技术,促进低碳经济、低碳产业的发展。
6.在保持蚕丝优良特性的基础上,攻克蚕丝面料易皱、泛黄等弱点,研究真丝纤维原料多元化复合、加工新技术及含丝新产品,扩大真丝类产品的开发应用范围,适应国际面料市场发展的新需求。
(二)主要内容
1.共性关键技术。桑蚕种质资源库构建、资源创新与资源多用途利用研究。对浙江省桑、蚕种质资源进行收集、整理、保存,对资源的生物学(形态学、生理生态学、遗传学)和经济性状进行调查和评价,采集特征图像,构建具有浙江特色桑、蚕种质资源库;研发基于互联网技术的桑、蚕种质资源库信息平台和数据库查询系统,为浙江省育种单位进行新品种选育、开展国内外学术交流搭建高效的共享平台。应用A FLP、RFLP、SSR等技术,对特色优良资源的2~3个重要经济性状进行遗传多样性分析。开展转基因技术在家蚕育种素材创制上的应用研究,利用转基因结合RNAi技术,选育抗核型多角体病毒病的育种素材;利用转基因技术建立丝腺生物工厂,获得能够在家蚕丝腺中“定点”、“富集”表达高附加值稀有生物制剂的蚕种质资源;利用基因工程方法从丝蛋白一级结构肽链的氨基酸组成和排列顺序入手,通过改变分子结构形态和相对分子质量来调节丝蛋白特性,选育分泌可控生物降解的丝素蛋白的特殊种质资源。
高产优质多抗桑树新品种的选育及应用。筛选桑树抗逆(抗旱、抗寒、抗盐)、抗病抗虫和高产基因的分子标记,克隆相关功能基因,建立桑树分子标记辅助育种技术,完善新的桑树育种技术体系,提高桑树育种效率。通过本项目的实施,培育高产优质多抗桑树新品种2~3个,并建立相应的配套栽培技术。
适合于设施养蚕用桑树新品种选育。针对蚕桑产业省力化、规模化、集约化的发展目标,以杂交、多倍体、辐射育种技术结合现代生物技术,实现优良基因重组,培育耐瘠、抗旱、抗寒、抗叶质老化、耐剪伐、发条数多等性状明显优于现行品种,且抗黄花型萎缩病、桑疫病能力优于现行主栽品种、适合于设施养蚕用的桑树新品种1~2个;结合桑树新品种繁育、省力化栽培和收获技术研究,有效节省桑树的繁殖、栽培、收获及养蚕用工成本。
优质高效家蚕新品种选育及省力化配套技术的研究与应用。筛选与家蚕抗核型多角体病、抗高温等重要性状连锁的分子标记,建立分子标记辅助育种技术体系,结合转基因等手段培育育种素材;针对浙江省嘉湖蚕区养蚕气候条件相对较差和劳动力不足的状况,以强健性为重点选育中丝量家蚕新品种,为养蚕向省力化、规模化、简易化方向发展提供品种保障;针对浙江西南蚕区养蚕气候条件优良和劳动力相对富裕的状况,以优质为重点选育多丝量家蚕新品种,为打造浙西南优质蚕茧生产基地提供配套品种;开展家蚕新品种的高效、省力化配套技术研究,进行新品种的中试示范,结合已育成并在生产上逐步应用的品种,进一步优化当地品种推广结构。
资源节约型多丝量雄蚕新品种选育及低成本制种技术研究。根据雄蚕种只有一种交配方式和杂交种只利用雄性的特点,利用家蚕伴性成熟基因和伴性卵量基因等控制家蚕主要经济性状的伴性基因,对雌雄双亲设置不同的选育重点,利用自主创建的平衡致死系改良方法,分别对多丝量育种材料开展限性斑改造,构建多丝量平衡致死系材料并进行强健性选择,组配资源节约型多丝量雄蚕新品种。通过对多丝量雄蚕新品种繁育饲养技术研究,提出多丝量雄蚕品种各级蚕种的繁育饲养操作规程,并在浙西南淳安等主蚕区进行试养,通过杂交、回交和系统选择等方法,进一步选育经济性状优良、实用孵化率高的雌蚕无性克隆材料,并与家蚕性连锁平衡致死系杂交组配低成本新型雄蚕品种,降低雄蚕杂交种的生产成本。
蚕丝被专用型蚕品种选育及高效省力化配套技术的集成与应用。近些年国内蚕丝被消费快速增长,为满足蚕丝被生产企业对蚕茧稳步增长的需求,加强蚕丝被专用型家蚕新品种选育。筛选产量高、强健性好的育种素材,采用杂交育种方法,结合抗高温、抗病性选择进行茧层量的定向选拔,选育好养、茧层率高、适合蚕丝被生产需求的专用型蚕品种。制定蚕丝被专用型品种的高效、省力化配套饲养技术,降低蚕茧生产成本,并在浙江省蚕丝被主产地区进行中试和示范。通过产学研结合,探索蚕丝被品种高效省力化饲养、蚕茧收购及蚕丝被生产销售的一条链模式,与现行蚕丝被生产的综合效益比较分析。
高产、优质、特色蚕品种分子标记筛选及辅助育种。充分利用家蚕基因组研究基础,围绕家蚕性连锁平衡致死系、高孵化率实用化雌蚕无性克隆系、限性卵色系及常规高产、优质蚕品种及其配套品系重要调控基因、突变基因、相关的染色体片段及优良性状的连锁分子标记的筛选,建立家蚕特色蚕品种选育技术创新体系,利用分子标记,将相关性状和相关基因准确、高效地导入我国现行系列优良蚕品种中,育成经济性状优良的实用型家蚕优良蚕品种。主要包括克隆家蚕性连锁平衡致死系中几个与性别控制相关基因紧密连锁的分子标记,利用分子标记把性别控制相关的特殊基因准确、高效地导入我国现行系列优良蚕品种中,选育雄蚕新品种;利用甲基化敏感扩增多态性技术对家蚕高孵化率实用化雌蚕无性克隆系的基因组水平上DNA甲基化修饰进行比较研究,筛选与其密切相关的分子标记。采用杂交技术,将与常规反复回交,用分子标记辅助从杂交后代中筛选高孵化率雌蚕无性克隆系,建立一系列与现有高产、优质、特色实用性蚕品种配套的雌蚕无性克隆系,加速新型高产、优质蚕品种的培育进程;通过对家蚕性连锁平衡致死系、限性卵色系卵色控制突变基因和易位基因的克隆研究,以及W染色体上易位染色体片段连锁分子标记的筛选与克隆,利用分子标记把限性卵色控制相关基因及分子标记导入到我国现行系列优良蚕品种中,构建和充实家蚕限性卵色系种质资源库,形成一个具有卵色限性特征、高产、优质的蚕种资源库。
省力化养蚕设施设备研究。针对目前蚕桑生产上迫切需要解决的设施化、省力化、规模化养蚕技术,开展家蚕转基因技术和生物反应器技术研究。
桑蚕茧丝绸多用途开发研究。
蚕丝蛋白规模化生产及应用研究。
桑、蚕病防治及蚕茧安全生产技术研究。鉴于浙江省每年因蚕病和化学因子中毒危害造成的蚕茧损失将近10%,家蚕微粒子病的危害依然未得到有效控制;蚕区粮食作物和经济作物混栽,常发生农药污染桑园现象,使家蚕中毒;桑树害虫发生日益频繁,局部病害潜伏待发。严重影响蚕茧产量、质量和蚕农的经济效益。通过本项目研究,开发新型蚕用药剂2~3个,申请专利2~3项。形成新的家蚕微粒子病防控技术;开发高效安全低腐蚀蚕用药剂(包括蚕室蚕具消毒药剂、蚕体蚕座消毒药剂、桑叶叶面消毒药剂等),适应现代规模化、设施化养蚕的蚕病防治技术;研发对桑树病虫害防治效果好、残毒期短、对蚕安全的桑园病虫害防治药剂;开发快速检测农药新方法,提出适应农药市场和农作结构变化的家蚕农药中毒防范技术,建立蚕茧安全生产技术体系。
蚕茧质量检测关键技术、评茧方法研究及小型蚕茧干燥设备开发研究。作为蚕茧生产技术构成要素的评茧方法,最重要的是应能体现产丝量的多少(出丝率)和缫丝解离的难易(解舒率)等蚕茧品质属性。新型、快速、有效的蚕茧评价技术及配套设备的研发对激励和引领优质蚕茧生产、提高蚕丝业综合经济效益、推动蚕丝业的发展有重要意义。随着规模养蚕大户和蚕桑专业合作社数量的增加,开发小型蚕茧干燥设备显得十分必要,使得专业合作社在与茧丝绸公司商谈、确定蚕茧价格时更具公平性,维护广大蚕农的利益。通过本项目研究,研制完成1套能快速、准确评定蚕茧质量的评茧仪,并提出新的蚕茧质量评定标准和实用操作规程;研发1套适合蚕茧专业合作社、规模养蚕大户的蚕茧干燥设备;申请专利2~3项。
低碳节能缫丝技术和设施研究。在缫丝生产中,缫丝-复摇等生产环节中,需要消耗大量的能源干燥丝片。因此,如何减少缫丝生产中的能耗,是缫丝生产企业的共性关键技术问题,不但对缫丝企业降低成本具有重要的作用,而且还具有十分明显的社会效益。利用新型的干燥装置替代传统的蒸汽管辐射加热装置,研究新型干燥装置与传统装置热效率的差异;新型的干燥装置对生丝等量指标的影响。在保证生丝质量的前提下,能耗下降15%,废气排放量减少20%。生丝质量除了与原料茧质量本身有关外,还与缫丝机械有很大的关系,国内现有缫丝机械生产的生丝在偏差、总差指标、生丝的抱合(或茸毛)等指标上尚不能满足有些面料特别是缎类面料的要求,与立缫相比,生丝手感偏硬。通过对现有控制系统的改良,提高缫丝生产过程中的中心粒数符合率和允许粒数符合率;生丝偏差和总差指标明显改善,在同样原料茧情况下,生丝偏差和总差值减小10%以上;生丝抱合指标提高10次以上;生丝手感明显改善。
基于特种蚕茧真丝新品种的丝绸生产关键技术研究。研究利用粗纤真丝、细纤真丝、彩色真丝和雄蚕茧等新型蚕品种研究成果、研究与开发新型差别化蚕丝纤维新品种,并形成相应的加工新技术,克服蚕丝纤维原料单调不变的现状。利用天然彩色茧丝,减少或甚至完全消除染色等传统生产工艺,形成无染色生产新技术,促进丝绸产品风格多样化。项目研究内容包括:①粗纤度茧、细纤度茧、雄蚕茧和彩色茧等蚕茧新品种生丝规格优化设计及其性能研究;②粗纤度茧、细纤度茧和彩色茧等蚕茧新品种生丝织造技术研究;③粗纤度茧真丝产品服用性能、风格特性研究与新产品研发;④细纤度茧真丝产品服用性能、风格特性研究与新产品研发;⑤彩色茧生丝颜色特性研究与无染色织造加工技术研究;⑥彩色茧真丝产品服用性能、风格特性研究与新产品研发技术;⑦粗纤度茧、细纤度茧、雄蚕茧和彩色茧真丝产品的设计方法研究等。
新颖真丝纤维为主面料研究。目前浙江省主要出口的真丝产品主要为几十年不变的双绉、素绉缎、乔其纱、斜纹绸等老品种,创新品种少,已影响了浙江省真丝产品出口效益。因此,组织省内外丝绸界的科研、开发、生产和销售等方面的力量,有组织、有计划地开展真丝新产品的研发和生产,从根本上改变丝绸产品落后的面貌。
真丝和其他纤维的交织混纺技术研究。纤维材料科学的发展促使一大批新型纤维的出现,这些新纤维的出现一方面对传统蚕丝纤维产生了竞争的态势,但另一方面,也为利用蚕丝这种具有特殊性能的纤维创造了新机遇。以蚕丝为基础,组合其他种类的纤维,采用纤维加工新技术研究形成新型纱线,研发具有多元化风格和特性的含真丝新产品,以进一步扩大丝绸产品应用的新领域。
真丝产品新型外观风格和生产新工艺技术研究。运用真丝纤维与复合、CAD/CAM织造技术,在研究形成真丝产品新型、特殊外观风格或功能原理的基础上,深入探讨其相应的设计新方法,研究形成其织造生产新技术,并进行产业化的探索。真丝产品特殊外观风格或功能主要包括:①采用异送经织造技术实现表面高凸纹外观风格;②超高密真丝产品及其防羽绒功能的实现;③双面提花技术及其双面异花、同花风格;④运用与真丝纤维的组合或复合新技术实现含真丝产品的防缩、抗皱、易洗、高弹等功能;⑤采用电子提花、数字化喷印、电子绣花等现代技术手段进行丝绸产品的复合加工技术研究,达到丝绸产品的技术提升和创新的目的;⑥研究开发服装用、装饰用及工业用具有特殊性能或外观风格的真丝新产品。
2.成果转化及产业化。新一代“强桑系列”桑树新品种的推广应用。以优质高产桑基地建设为载体,实施农业成果转化项目为抓手,在全国范围内继续做好农桑系列桑树新品种的推广应用和技术咨询服务的同时,对2009年通过浙江省农作物品种审定委员会审定的“强桑一号”新品种开展省内外的推广应用。
雄蚕系列新品种的中试、示范及推广应用。继2005年第1对雄蚕品种“秋华×平30”(强健、易繁)通过浙江省农作物品种审定委员会审定后,目前有2对各具特色的雄蚕新品种“秋丰×平28”(茧层率高、丝质优)、“限7×平48”(茧形大、产量高)通过浙江省农作物品种审定委员会审定,适合浙西南淳安等地区饲养的多丝量家蚕新品种“华菁×平72”正在参加浙江省家蚕新品种实验室鉴定。通过总结前几年的推广模式和经验,加快雄蚕系列品种在省内外的推广应用。
优质高效家蚕系列新品种的推广应用。针对浙江省嘉湖和浙西南两大蚕区的不同特点,重点对“十一五”期间育成的家蚕新品种“春华×秋实”、“明丰×春玉”进行推广应用,提出新品种的配套饲养和繁育技术,建立新品种推广基地和繁育基地,建立家蚕新品种示范推广技术体系,采用“丝绸公司+科研院所+基地农户”模式在嘉湖和浙西南蚕区进行推广应用,加大新品种宣传和技术培训,优化蚕品种的结构,努力打造优质蚕茧生产基地,提升浙江省蚕茧产质量。
节能减排蚕茧干燥工艺及设备的推广应用。蚕茧干燥除了便于储存外,还有一个重要目的就是调整茧质,使丝胶适当变性。而丝胶一旦变性,要想回复是很困难的。因此,选择合理先进的蚕茧干燥新工艺和设备不但能节能减排,同时还能提高蚕茧质量。推广应用“十一五”研究成果——过热蒸汽干燥蚕茧技术,达到废气排放率减少50%以上,热效率提高15%以上,蚕茧解舒率增加5%,万米吊糙次数降低10%以上。
真丝纤维原料多元化复合、加工新技术及含丝新产品研发与产业化。针对国内真丝产品变化较少、新型纤维原料不断出现、消费者对高档面料风格需求多样化、国际面料纤维原料复合化等现状,研究以真丝纤维为基础的多元纤维复合技术,研究开发风格多样化含丝新产品并实现产业化。内容主要包括:通过蚕丝纤维与其他纤维多元化复合及其加工新技术研究,形成具有多元化风格特性的含真丝新颖线型产品,建立纤维组合或复合加工新技术,为丝绸新产品的研究与开发提供新原料,扩大真丝类产品的开发与应用范围,改善真丝产品的风格特性。
四、构建产业科技创新服务体系
(一)产业技术创新战略联盟构建
产业技术创新战略联盟的构建是加强产学研结合,促进技术创新体系建设的重要举措。浙江省桑蚕茧丝绸产业集群优势明显,通过构建桑蚕茧丝绸产业技术创新战略联盟,集聚浙江省桑蚕茧丝绸产业领域的主要技术力量,实施产学研强强联合,农工贸一体,资源共享、优势互补,实现产前、产中、产后的多学科交叉、技术链衔接,共同开展桑蚕茧丝绸产业发展战略研究和共性关键技术研究,通过原始创新、集成创新和引进消化吸收再创新,开发具有自主知识产权的核心技术,提升产业核心竞争力,促使桑蚕茧丝绸产业结构优化和升级,支撑和引领桑蚕茧丝绸产业技术创新的发展。目前浙江省已组建省级“桑蚕茧科技创新服务平台”和“湖州蚕桑科技创新服务平台”。浙江省“桑蚕茧科技服务平台”由浙江省农科院牵头,以浙江大学、浙江理工大学和浙江省农业厅经作局等单位为核心单位;“湖州蚕桑科技创新服务平台”由湖州市农科院为牵头单位,浙江大学等4家单位为核心单位。两个平台相互融合、紧密合作,实现了资源共享、优势互补,创新和服务能力明显提高。如能在上述平台建设的基础上,进一步融入相关的茧丝绸研究力量,构建完整的产业技术创新战略联盟,对促进桑蚕茧丝绸产业整体协调发展、提升科研创新能力和对产业的服务能力具有重大推进作用。
(二)产业科技创新团队建设
产业科技创新团队建设整合了省内桑蚕茧丝绸产业科研、教育、推广各方面的技术人才优势和资源,使之集产业研究开发、技术推广、人才培养为一体。创新团队以高层次人才队伍建设为战略抓手,以提高创新能力和弘扬科学精神为核心,推进团队内学科带头人队伍建设和青年学术骨干培养。构建定位明确、层次清晰、衔接紧密、促进优秀人才可持续发展的培养和支持体系。目前浙江省在桑、蚕产业科技创新团队基础上,拟组建桑蚕茧丝绸产业重点科技创新团队,围绕浙江省的桑蚕茧丝绸产业发展,提出科技创新主攻方向和重点。通过原始创新、集成创新和引进消化吸收后再创新,发展高新技术与提升常规技术,科技创新与转化应用相结合,紧紧围绕浙江省桑蚕茧丝绸产业的发展需求,密切跟踪国际发展的最新成果和高科技前沿,主动设计一批科技攻关项目,提升浙江省桑蚕茧丝绸产业的科技含量和产业层次。
(三)创新型农业科技企业培育
以浙江省桑蚕茧丝绸产业生产企业为对象,发挥浙江省农业龙头企业的创新能力。通过产学研结合,引导和鼓励创新型企业承担国家和地方科技计划项目,支持企业开发拥有自主知识产权和市场竞争力的新产品、新技术和新工艺,建立健全具有内在动力的新的技术创新机制,促进产业科技的进一步发展。在“十二五”期间,培育桑蚕茧丝绸产业创新型农业科技企业8~10家。培育的方式主要为引导企业参与各类科技计划项目的实施、开展紧密联系生产实际的研究和成果转化,提高企业的科技含量。同时,支持和帮助企业自主申报科研项目,通过项目实施进行技术改进,提高产业效益。
(四)企业创新型人才培养与企业研发机构建设
企业成为技术创新主体,是“国家中长期科学和技术发展规划”中科技体制改革与国家创新体系建设的重点任务。规划中的主要思路是:发挥政策导向作用,使企业成为研究开发投入的主体;改革科技计划支持方式,支持企业承担国家研究开发任务;完善技术转移机制,促进企业的技术集成与应用;加快现代企业制度建设,增强企业技术创新的内在动力;营造良好创新环境,扶持中小企业的技术创新活动。“十二五”期间要积极培养企业创新型人才,组建企业研发机构,促使浙江省桑蚕茧丝绸产业的企业成为产业科技发展的创新主体。企业创新型人才培养主要通过三个途径:一是企业人员参与项目的实施,提高自身专业知识水平和技能;二是项目参加单位定期或不定期对企业人员进行技术培训;三是协助企业申报科技项目,并指导企业开展科技创新。企业研发机构依托科研院所建立。企业研发机构工作重点在于面向生产实际进行创新和中试性,科研成果的中试推广,科研院所的研究与企业研发中心的应用紧密结合,是促进科研成果转化的有效举措。“十二五”期间拟培育和强化桑蚕茧丝绸产业企业研发机构5家以上。
(五)产业集群创新
根据浙江省桑蚕茧丝绸产业的发展规划和战略布局,通过近几年的发展,逐渐形成了以嘉湖、浙西南两大桑蚕茧生产产业带和杭嘉湖绍为中心的茧丝绸生产加工集群。“十二五”期间,桑蚕茧丝绸产业科技发展项目的实施,要服务于两大蚕茧产业带和杭嘉湖绍茧丝绸产业集群的科技创新能力提升。嘉湖蚕区以“蚕桑规模小区建设与改造,规模化、省力化种养技术推广,蚕茧产业化经营”为核心,大力实施蚕桑优化改造工程,要大力推广强健好养、适合规模化、省力化推广应用的桑、蚕新品种,提高亩桑产出效益;浙西蚕区以“开发拓展蚕桑新基地、提高种养水平、打造优质蚕茧生产区”为核心,要大力推广耐瘠、抗旱的桑树新品种及优质高产的常规或雄蚕新品种,有效提高茧丝产质量。杭嘉湖绍茧丝绸生产产业集群重点开发“低碳”、高效、符合国际潮流的茧丝绸新产品,提升茧丝绸产业的效益。
五、保障措施
(一)明确目标,加强领导
桑蚕茧丝绸产业环节多,农工贸自成一体,产业的发展需要积聚全省各相关科研和推广体系的力量,实施联合攻关。拟建议组建桑蚕茧丝绸产业科技创新协调小组,建立协调会商制度。
(二)加大对桑蚕茧丝绸产业的科技投入
组织浙江省科技力量,发挥创新团队的优势,针对影响浙江省桑蚕茧丝绸产业的重大关键技术、共性技术及相关设备研发,开展科技集中攻关。加大投入力度,稳定科研推广队伍,围绕“十二五”科技规划,在实施经费上予以保障。
(三)构建产业科技创新服务新体系
通过建立省重点产业科技创新团队,产业科技创新服务平台,组建产业技术创新战略联盟,培育创新型科技企业、企业创新型人才和企业创新研发机构,整合省内科研、教育、推广、生产和管理各方面的技术人才优势和设施设备资源,构建产业科技创新服务的新体系。
(四)建立科技成果转化促进机制
桑蚕茧丝绸产业链长,需要参与的研究单位多,其中的蚕茧生产,目前仍以千家万户农民为主体。项目成果的转化,需要政府的大力支持,同时也需要企业的积极参与,必须建立起一种由地方政府和企业共同推动的成果转化促进机制。通过政府引导,积极鼓励企业推进产业技术进步,促进浙江省桑蚕茧丝绸产业的升级和拓展。
(五)积极开展国内外交流与合作
加强与国内外桑蚕茧丝绸产业界的合作与交流,积极引进新技术、新品种、新设备、新产品,确保浙江省桑蚕茧丝绸产业在国内外的领先地位。
执笔人:孟智启、计东风、王永强、傅雅琴、朱良均
打印:戴丹丽 校对:郑荣泉
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