刘合成是河南省开封市兰考县葡萄架乡董庄村一名普通的农民，多年来家徒四壁，穷得叮当响。但命运的转机出现在2016年，这一年他成为了“构树扶贫工程”的受益者，先是靠种植杂交构树脱了贫，之后又用构树饲料喂起了湖羊，小日子过得是一天比一天红火。他说，多亏了“构树扶贫+绿色畜牧”，要不让哪能过上如今这般滋润的生活？

　　不仅仅只是在兰考县，目前我国多个地区都在推行构树试点扶贫工程。而发现了构树这种乡土树种的重要价值，通过一系列科学手段将其“改造”成杂交构树，并发挥出最大价值的人，就是被称为“杂交构树之父”——中国科学院植物研究所首席研究员、博士生导师沈世华。

　　农民家的苦孩子童年已发现构树价值

　　沈世华老家在綦江，这里地处重庆山区，交通不便，百姓们一直过着苦哈哈的日子。在他童年的记忆里，家乡土地上一排排郁郁葱葱的构树，枝繁叶茂。起初，构树的叶子用来喂猪，再后来饥荒时有发生，人们就用构树的叶子充饥保命。

　　沈世华告诉记者，打小家里穷，根本买不起玩具，爸爸便亲手给他做了一个陀螺，而用来抽打陀螺的鞭子就是用构树皮做的。暑假的时候，他满山遍野找构树，取下树皮晒干后拿去供销社去卖，以赚取自己的学费。自己童年最特别的记忆似乎都离不开构树，但那时候他完全没有想到，今后自己的一生都将与构树“纠缠”。

　　沈世华介绍道，构树有着悠久的历史和文化，古代不少书籍里都对构树有所记载。汉朝的陶弘景所著《名医别录》和明朝李时珍所著《本草纲目》里写道“构树可以药用，根、子、果有补肾、利尿、消炎、祛风湿功能，是一味尚好的中药”。《齐民要术》载“蔡伦造纸用的原料之一是构树皮”。三国陆玑所著的《毛诗草木鸟兽虫鱼疏》中“构树幼叶可以食用”……“可以说，构树一直与人类生产生活息息相关。”

　　全力研究杂交构树通过太空选育优良树种

　　1979年，沈世华报考西南农业大学，4年后获农业学士学位。1983年本科毕业后，他被分配到甘肃省农业厅工作。1986年沈世华考入中国科学院植物所攻读研究生，先后于1989年和1994年获理学硕士和博士学位。1996年至1998年期间他东渡日本，在筑波大学基因研究中心从事博士后工作，1999年至2011年又到日本国立农业科学研究所做访问学者。

　　期间，他的主要研究方向以重要资源植物为研究对象，采用植物生理学、分子生物学和蛋白质组学等研究手段，探索植物逆境适应机制，通过现代先进生物学技术进行分子改良，提高植物抗逆性和防御能力，为生态修复、环境治理、绿色高效农业提供理论依据和技术保障。

　　沈世华两次留学日本，第一次学的是基因工程，第二次学的是植物蛋白质组学。回国后，中国科学院的一位领导鼓励他：“你研究的前沿学科，不但要顶天，而且要立地！”于是，他坚持长期带领团队深入基层，把实验室放到田间地头。

　　沈世华说：“中国是畜牧业大国，蛋白饲料奇缺。”以2017年为例，全年进口大豆9553万吨，苜蓿140万吨，进口额超过400亿美元。针对当前饲料紧缺和食品安全的需求，他所在的中国科学院植物所提出了“以树代粮”的设想，而构树便成为了首选。

　　为何这一重任会“花落”构树？

　　构树是天然分布的乡土树种，遍布祖国各地，从南到北、从东到西、从平原到山丘，只要有阳光的地方，就有它的身姿。野生构树属于自然生成，没有经过改良驯化，农艺性状差，其经济价值没有得到很好的开发和利用，被学界人士称之为“养在闺中人不识”的资源植物。因此，沈世华开始设想，如果能将构树“升级”，实现经济价值最大化，那么“以树代粮”就不仅只是一个设想，而是可以成为现实。

　　不过，他再三强调，野生构树和杂交构树是两种完全不同的东西，本质完全不同。虽然构树是重要的资源植物，但是由于人类历史上尚未对其进行系统的驯化和品种培育，野生构树存在的诸多缺陷制约了构树在饲料原料等领域的产业化和规模化发展。

　　“而杂交构树是将野生的构树杂交之后，通过太空选育和生物技术综合培育出的优良树种。比如杂交构树具有较强的抗旱性、耐瘠薄、耐盐碱性、抗污染和抗病虫害等特点，杂交构树整体饲用价值也显著高于牧草之王紫花苜蓿。”

　　沈世华指出，杂交构树之所以备受重视，因为它不仅是经济植物，而且是资源节约环境友好物种。不但具有食用与药用价值，而且可以美化环境，改善生态。作为新型品种，它具有“以树代粮”的功能，也可以代替棉花做纺织材料。“2005年10月12日我国神州6号载人飞船升空，2016年10月17日神州11号再次升空，这十几年间每一次升空的航天器上都有杂交构树材料。杂交构树没有种子，多以培养物搭载，需要经过特殊处理才能经得起‘上天入地’的考验。”

　　杂交构树“浑身是宝”有极高经济价值

　　沈世华说：“构树不但‘浑身是宝’，而且是重要的农业和畜牧业战略资源。”

　　杂交构树根系发达，侧根多、抗逆性强、适应性广，在平原、丘陵或山地都能生长。枝叶繁茂，生长快，耐砍伐，萌生力强，轮伐期短。其树叶是最好的粗蛋白饲料，树干和树枝是造纸和纺织的高级原料，树液可以治疗皮肤病，全株均可入药，有很高的经济价值。杂交构树生命力顽强，不受地形地貌限制，既可集中连片造林，也可见缝插针，在沟、塘、岸、溪和房前屋后种植，还是全球第一个木本高蛋白饲用品种。

　　目前我国40%的粮食用于生产饲料，60%的草料也用于生产饲料，而80%的大豆则用于饲养家禽家畜。长期以来，我国需要从国外进口大豆，牲畜和人争粮的现象越来越为世人所关注，而杂交构树可以有效缓解这一矛盾。

　　沈世华介绍，相比普通树木，杂交构树具有五大优势。一是生长快产量高。当年栽植，当年收获，属于超短轮伐期树种，当年生长高度可达3~5米，直径可达4~6公分。砍伐后可以萌生，一次栽植，多年受益。杂交构树第一年亩产枝叶“蛋白原料”3~5吨，南方可达10吨；第二年亩产可达8~10吨，亚热带地区最高亩产可达15吨。

　　二是经济价值高、用途广。杂交构树的叶和枝干，粗蛋白含量高达20%，比有“牧草之王”的紫花苜蓿还要高，是优质的牲畜饲料。树皮可生产优质长纤维纸浆，树干可生产木板和打桨造纸。还可以开发食用、饮料、保健药品等。

　　三是适应性强。杂交构树耐干旱、抗风沙，能在盐碱地、河滩地、贫瘠地、砂石地生长，既是绿化和水土保持的先锋树种，又是城市园林美化的资源节约型树种。四是耐砍伐，且越砍越旺。长江以北地区每年能砍伐3~4次，广东、海南每年能砍伐7~8次。生产成本低，产出效益高。

　　五是机械化程度高。桑、榆及野生构树的叶子都可以作为饲料养殖家畜，多为人工采集，形不成规模化高效产业。而杂交构树可以试管培育、工厂化生产、机器插秧、机械化采伐，走工业化、现代化、信息化发展的路子，是未来农业发展的必由之路。

　　奔波各地示范种植推动当地脱贫致富

　　由于杂交构树易于在干旱、贫瘠、盐碱、石漠化、沙漠化及其矿山等难以植绿的地方生长，且收获过程中不挖根须，不动土层，可防风固沙、改良盐碱地。沈世华因此提前预见到，其对于贫困地区人民来说改变现状的各种可能性。

　　从2004年开始，他先后在我国20多个省市自治区开展杂交构树示范种植，结果表明杂交构树不但有很强的适应性，而且有很强的抗病虫害能力，不仅能为种植者带来可观的经济效益，同时可作矿山植被构建、盐碱地林带建设，用于生态修复和环境治理。

　　在沈世华的努力下，杂交构树在产业扶贫方面的优势慢慢凸显。2014年年底，杂交构树产业扶贫入选国家十大精准扶贫工程，2015年在国务院扶贫办统一部署下，全面依托中科院植物所技术支撑，截止2018年在全国20个省、自治区、直辖市的200多个贫困县试点种植60多万亩杂交构树，惠及贫困人口16万人，杂交构树产业显现出快速脱贫致富效果。

　　如四川省攀枝花市米易县平地镇贫困农户陈廷富，家里共有5口人。2015年全家种植杂交构树8亩共5000株，养殖2头牛、7只羊、2头猪，当年收益6万多元，实现一年脱贫致富。

　　而在河南省，结合推广兰考构树扶贫工程经验，在太康县、上蔡县、卢氏县等地因地制宜，规划布局，使得构树产业在河南不断开花结果。截至去年年底已种植构树3.19万亩，形成了组培、炼苗、大田种植、饲贮、饲养、深加工等全产业链，带动2137个贫困户、6208人实现年户均增收8000元左右。

　　杂交构树产业化推广十几年来，在全国20多个省、自治区、直辖市进行了广泛试验示范，创建了“以树代粮”、“林—料—畜”一体化生态农业牧业循环经济模式，即在育苗、种植、采收、加工和养殖等多个环节重点推行“五化”生产技术体系，因地制宜发展杂交构树经济林用作饲料养殖，实施“三品”建设，即选对品种、坚持品质和打造品牌。

　　破译构树基因组解析构树遗传基础

　　在坚持推进杂交构树扶贫工程的同时，沈世华研究组还在今年年初与多家单位合作首次破译了构树的基因组，通过对基因组的解析发现了构树与土壤微生物共生间的联系，并于2月27日在《分子植物》上发表了该成果。

　　大约3100万年前，构树与桑树分开，进化出了独特的纤维内皮。构树具有低木质素、高纤维素的独特比例，其营养丰富，易被牲畜消化吸收，而这也可能是它可以与土壤微生物共生的原因。沈世华带领团队利用单分子实时测序、光学和遗传图谱等方法，获得了构树的染色体尺度基因组组装，组装的构树基因组大小为386.83Mb，覆盖度接近100%，注释了30512个蛋白编码基因。此外，通过比较基因组分析，他们还发现构树类黄酮合成基因家族扩张，类黄酮含量提高。而紫丁香基木素和愈疮木基木素比例的增加，更突显其在医药、饲料、造纸等方面的应用价值。

　　此外，沈世华带领研究组还鉴定了构树根系的相关菌群，发现构树根系富含假单胞菌和根瘤菌，其可能通过共生固氮为其茎叶提供氮源。这些结果表明，构树可能经历了适应性进化，并“招募”了固氮微生物，提高了类黄酮的产量并改变木质素构成，从而促进自身生长。“构树的独特与中国古代相克相生、此消彼长的哲学道理一致，这表明构树是一种非常智慧的树。”沈世华表示，“人类和牲畜都能从构树和微生物的共生关系中受益”。

　　这项研究还揭示了构树用于造纸、饲料养殖、入药和适应性强的遗传基础，为高蛋白质功能性木本饲用植物资源的研究和开发提供了重要的理论依据，为药物分子合成、纤维木质结构和抗逆性状形成的分子遗传机制研究，以及分子设计育种和高产、优质、多抗新品种培育提供强有力的支撑。

　　沈世华最喜欢的一句话是陶行知先生的劝世箴言“人生天地间，各自有禀赋，为一大事来，做一大事去……”他把这句话当作自己人生的座右铭，一生践行之。作为学科带头人，作为世界杂交构树研究的首席科学家，杂交构树是他的最爱与奋斗一生的事业。“我希望杂交构树遍布贫困地区的每个角落，为那里的人们带去一抹绿色和一份满满的希望！”