“我要把天马行空变成真实存在。”这是河南大学生命科学学院教授、国家重点研发计划首席科学家王强站在兰考张庄黄河滩说出的话。把海水鱼引入盐碱水,把不可能变为可能,从创新生态循环养殖的“兰考模式”到致力于以构建微藻细胞工厂为目标的绿色生物制造技术研究,王强坚守在微藻光合成生物学研究领域,一笔一划绘出自己的光之“绿”图。
海水鱼引入河,把不可能变成可能
谈及在黄河滩养海鱼,王强说:“在黄河滩里养殖海水鱼,听起来是一个特别天马行空的想法,但科学就是要把不可能变成可能。”
作为历史上有名的大沙窝、大风口,张庄黄河滩盐碱水引起了王强及其团队的注意,“能不能利用所学知识,让这个盐碱水养海鱼?”王强提出了这个想法,并随即开展了大量研究与实验。埋头实验室,深入盐碱地,王强和郭敬功团队经历2年研究,终于在2018年成功养殖南美白对虾。随后,王强带领团队继续扎根黄河滩,五年的时间,成功让黑鲷、美国红鱼等海水鱼在内陆安家。
在王强的努力下,如今的张庄村已是旧貌换新颜,昔日的荒沙丘、盐碱地,蜕变成了美丽乡村。然而不只是满足于现状,王强脑海中还有着助力国家环境治理的新想法。如何在引入海水鱼的同时让鱼塘实现循环发展?王强首先想到了自己研究的老本行——藻类。为了实现这一想法,与自己的老熟人“合作共赢”,王强和团队扎进实验室,花了整整一年的时间培育出了一株绿藻,它不仅能够高效吸收养殖水体污染物,释放氧气,抑制有害蓝藻生长,同时还可以作为高营养高值饵料被池塘鱼虾直接或间接食用。谈及这株绿藻,王强感慨道:“这株看起来其貌不扬的藻种帮我们实现了海鱼的优质高产和尾水零排放,做到了经济效益与环境保护的双赢。”
2021年11月,河南盐碱地海水鱼养殖项目现场验收会上,专家组成的验收组写下评价:黑鲷、美国红鱼两种鱼能够在盐碱地生长,开创了鱼类人工养殖新的篇章,实现了高值海鱼优质高产和尾水零排放,验证了以“水养藻-以藻促鱼-以鱼控藻-以藻调水”的生态循环养殖新模式。
以“水养藻-以藻促鱼-以鱼控藻-以藻调水”的生态循环养殖新模式,实现了盐碱地海水鱼的成功养殖,形成了兰考张庄立体生态农业体系新模式。现如今,这个生态循环的新模式,能够做到每年为兰考县张庄村新增产值500多万元,成功入选了农业农村部的水产养殖典型案例。
怀抱美丽中国之信念,打造微藻细胞工厂
海鱼成功在黄河滩安家,带动当地百姓增收。以往似乎“遥不可及”的鱼虾在绿藻间欢快地嬉戏,看着盐碱地里的微藻鱼塘,王强心中装着一个更大的梦:基于微藻细胞工厂的绿色生物制造。
对此,王强解释道:“简单来说,就是利用微藻生物合成,实现绿色生物制造,构建微藻环境污染物生物减排与生物综合利用的循环经济技术体系,真正实现高质量又低碳环保的可持续发展。”在王强看来,这是他的一个梦想,也是团队马不停蹄正在做的事情。
合成生物科学与技术作为当下世界的热点,亦是王强的“主攻对象”,王强对其发展有着独特的见解:“通过微藻细胞工厂合成出像蛋白、多肽、色素、脂质等高值的天然产物,聚焦未来产业布局,对国家在国际竞争中占领先机起到了重要作用,这是面向世界科技前沿;目前,工业烟气资源化与微藻生物转化已完成了工程化示范,正在进行产业化示范,这是面向经济主战场;同时藻类可以很好地去进行生物减排,可以说氮氧化物减排我们是全世界做的最早的,也是做的最好的,这是面向‘碳中和’这一国家重大战略;最后它也是面向我们人民群众的生命健康,通过微藻生物合成出DHA、EPA、类胡萝卜素、抗生素或医药中间体,对人民群众的身体也是十分有益的。”
2021年12月,由王强牵头,河南大学联合中国科学院植物研究所等单位共同申报的2021年度国家重点研发计划“合成生物学”重点专项项目“微藻底盘细胞的理性设计与系统改造”获立项资助,对推动我省乃至我国绿色生物制造产业的快速发展有着重要意义。作为合成生物与绿色生物制造领域的国家重点研发计划首席科学家,王强始终抱有为建设美丽中国,特别是实现国家乃至全球的绿色发展添砖加瓦的信念。
王强认为自己是一个典型的“干一行爱一行”的性格,既然做了一个事情,就一定要把它做好,不但要做到国内最好,他更希望在国际上也是最好的。在他心中,做科研就应该“顶天立地”,无论是在实验室进行基础研究,还是下泥地开展应用转化,他和团队都会抱着精益求精的态度,认真做好应该做的事情。团队要坚持脚踏实地、潜心研究,更要坚定不移地服务河南省生物产业转型升级,促进河南省绿色转型与低碳发展,为实现中华民族伟大复兴的中国梦作出新的更大贡献。
桃李不言,用实际行动授人以渔
授人以鱼,同样也授人以渔。作为一名教师,王强始终全心全意服务于师生和教学,坚持在教学第一线,以灵活多样的教学方法教导学生。
王强始终把学生的思想教育放在首位,坚持言传身教、立德树人,为祖国培养优秀的社会主义建设者和接班人。不论课上还是课堂之外,王强坚持以学生为中心开展教学和科研工作,培养学生的科学精神和科学道德,提升学生的全面能力和品质,帮助学生形成正确的人生观、世界观、价值观。
作为一名老师,王强在自己所负责的专业领域倾尽全力,将自己所知毫无保留地教于学生们。他选择定期与学生交流谈话的方式,积极了解学生们的科研进展和学习生活情况。针对研究方向不明确的学生,他会积极为其介绍当前学科领域国际上前沿进展和突破性科学成果,深入解析学生们未来的研究方向和今后继续工作的设想;对于自身目标明确的学生,他会鼓励他们将其所学用与实践,将其所想用于创新,积极动员学生参加学术会议,提高科学素养,成为技术型创新型人才。在王强因材施教的培养下,他所指导的研究生中,荣获研究生国家奖学金、中科院院长奖学金等奖项的有40余人。
王强始终坚持以人为本的教育理念,以坚定的政治信仰教书育人,以敏锐的学术眼光洞察科研前线,带领学生不断探索科技创新的前沿,让学生们在科学研究中得到成长和收获。
从一个天马行空的想法,成功把不可能变为可能,王强以光合作用研究模式材料蓝细菌和小球藻为研究对象,聚焦环境问题,围绕微藻环境适应、生物能源与生物减排等科学问题开展系统性研究。以引海鱼入黄河为起点,他一步一步构建出自己梦想中的“微藻细胞工厂”,为祖国绿色发展贡献自己的一份力量。(通讯员 王文君 尹亚辉)