陈捷：专注木霉菌研创，我们从未止步！

木霉是国际公认的植物病害生防功能菌，主要通过空间营养竞争、重寄生作用、拮抗作用和诱导植物抗性等机制防治植物病害。

在实际应用中，木霉在土壤中可快速萌发繁殖，定殖植物根际土壤，抑制病原菌对作物的侵染，预防土传病害引起的植物死棵烂苗和连作障碍引起的重茬病害，同时木霉可改良作物根际土壤菌群结构，为作物根系生长与抗逆境营造良好的土壤生态环境。

随着绿色农业的发展和环保意识的提高，木霉系列产品在我国果蔬、中药材和粮食等防病促生、提质增产以及土壤修复方面将发挥重要作用。

为了对 木霉有一个详尽了解，我们拜访了上海交通大学—上海大井生物农业微生物资源开发与利用联合实验室主任陈捷教授。

陈捷教授专注研究木霉20多年，对木霉研发和产品创制始终保持极致追求，为木霉从实验室到实际应用不断赋能。

寻求植物病害防控难题突破方法

与木霉结缘

说起与木霉的结缘，我们必须要从陈捷教授2002―2003年在美国康奈尔大学做高级访问学者期间的工作说起。

出访前陈捷教授一直从事玉米和蔬菜病害综合防治技术研究，主要侧重于对根病或土传病害防治研究，但一直无法突破作物根部病害有效防控的难题。为此，出访时陈捷教授选择了国际微生物学家、哈茨木霉T-22菌剂发明人、“国际木霉研究之父”美国康奈尔大学Gary E.Harman教授的实验室开展合作研究，以期能够掌握当时最先进的土传病害生物防治技术。

到美国后，在Harman教授指导下陈捷开展了木霉定殖玉米根系同时诱导抗根部和叶部病害机理的研究，有不少新的发现。

越是了解木霉，陈捷教授越是对木霉在农业领域的长期发展前景充满信心。回国之后，陈捷教授便下定了决心将生防木霉研究与应用作为今后科研工作的主要方向。

据了解，木霉是农业微生物的重要组成部分，国际上关于木霉的研究应用已经有很多年历史了，早在20世纪30年代就用于拮抗植物病原菌。陈捷教授表示木霉菌是一种用于农业生产中常见的生物防治真菌，它可以通过定殖土壤与植物直接抑制病菌侵染；可以通过定殖植物诱导植物免疫基因的表达，提高作物抗病和抗逆境能力；还可以通过强大的土壤内繁殖能力快速占领根际土壤，吸附重金属、盐渍化离子、降解农化物残留和作物残体；还可以产生生物刺激素和营养物质，提高作物营养利用效率，促进作物生长。

但是，木霉产品应用层面一直不是特别广泛，尤其是在国内木霉产品与化学农药和化学肥料的使用相比一直存在较大差距，这与我国微生物肥料质量还不够理想，应用重视程度不足有关。这也让陈捷教授意识到未来木霉菌剂，尤其是木霉菌肥应用上升空间很大，只要适应农业多样化的生产需求，有针对性地开发新产品系列，拓展木霉菌肥专门化及协同化田间应用技术，木霉菌肥就会在农业微生物市场中占有越来越重要的地位。

理论与实际结合

木霉产品研创不断有新突破

木霉是农业微生物的重要组成部分，从防治病害角度，木霉是三大生物防治微生物（木霉菌、荧光假单胞菌、芽孢杆菌）之一，截至2022年国际上登记的木霉生物农药已有443种，70%的生物肥料均有木霉成分。我国登记的木霉生物农药有22种，登记的单一木霉成分的菌肥有100多种，含木霉成分的复合菌肥有500余种。

但是，在实际使用上我国木霉与芽孢杆菌相比有较大差距，这与芽孢杆菌制剂相对易生产和易保存有一定关系，同时也与木霉产品稳定性、使用方法的宣传以及培训不足有一定关系。

陈捷教授坦言，木霉产品开发有太多不稳定的因素，比如活菌产品货架期短，对保存条件要求较高；具有新功能和适应性强的木霉资源较少，产品的同质化严重；适合现代农业产业技术需求的产品类型更少，如缺少适应现在农业施药技术和智慧农业的专用型产品；木霉产品中加入的助剂不科学，影响了应用效果及稳定性；制备工艺需要提升，要降低菌剂生产成本、加强低损伤或低损耗加工技术或专用设备开发等等。

多年在木霉的研究和产品创制的探索经验，让陈捷教授由衷地感受到科技创新是解决这些难题的唯一途径。此前，Harman教授与企业合作将生防产品哈茨木霉T-22在全美和全球推广的经历，也给了陈捷教授启发，做木霉研究一定要注重理论与实际的结合，尤其要注重产品核心技术的创新和产品的开发。

因此，陈捷教授和大井生物等企业在木霉研发和产品创制方面建立产学研合作关系。从木霉研发、产品创制，到技术转化、规模化生产，再到实际应用，每一个环节都非常重要。为了确保最终实际应用的效果，陈捷教授认为首先要发挥相关高等院校和科研院所的技术研发优势，组建校企联合实验室，加强产学研融合，吸引大专院校师生深入到企业联合攻关，解决技术产业转移的瓶颈问题和产品开发的“最后几公里”难题，加强科研院所和企业技术骨干互培训工作；其次，高校要支持企业建设自主研发基地和研发队伍，要建成一个国际水准的微生物产业技术研发基地和一支具备国际产业技术视野的研发队伍；最后，要加强微生物菌肥专用技术和协同应用技术的开发，尤其针对不同作物和栽培条件下的应用技术开发。

2020年，由上海交通大学批准建立了上海交通大学—上海大井生物工程有限公司“农业微生物资源开发与利用”联合实验室，在联合实验室，陈捷教授团队和大井生物研发技术人员并肩工作，解决技术转化“最后几公里”的问题，包括规模化生产的技术难题，转化技术的二次创新问题。另外，为了提高用户木霉产品的应用技术，在陈捷教授的主持下，联合实验室和大井生物研发中心共同编制了一部十分翔实的木霉产品在田间全生育期高效使用的手册。

目前，陈捷教授团队在木霉产品开发方面，已取得一些新成果：已发酵出合成木霉合成群产品、木霉多菌株合成菌群产品，先后获得3项省部级科技进步一等奖，获得23项发明专利，已转让9项专利。

有了陈捷教授团队与企业的产学研究合作机制的支持，大井生物也已经打通了从研发到生产的流程，并实现工业化液体发酵生产（木霉菌）厚垣孢子及木霉菌代谢产物产品。

成果转化初见成效

产品研创永远处于进行时

市场良好的反馈，是科技创新的动力。从实验室到实际应用，陈捷教授为木霉产品科技成果转化不断赋能。

经过陈捷教授团队和上海大井生物工程有限公司十几年的联合攻关，大井生物实现了木霉菌工业化生产，产品的标准化，不但把木霉菌活菌做得更适应各地不同的土壤环境；同时还实现了活菌代谢物工厂化生产，其复配更加广泛，和农药、肥料的复配也更方便。

新开发出来的木霉系列产品优势非常突出。比如，木霉代谢产物复配使用更加方便，木霉代谢产物与除草剂复配，增效降药害；与杀虫剂复配，增强植物抗逆，杀虫更彻底持久；与杀菌剂复配增效，调节植物抗病免疫，延长持效期；与肥料复配，发挥木霉植物生长调节能力，增加营养利用率。而经销商就利用这一特点，做“木霉代谢产物+”的产品组合，对产品进行二次定位，为种植户解决实际生产中的问题。

木霉产品在市场的成效已经开始显现。据了解，上海大井生物工程有限公司转化的上海交通大学陈捷教授团队发明专利技术成果，已经得到了良好的应用效果，比如在华南、西南、华北、西北等市场，草莓、大姜、西红柿等经作区，甚至在玉米、小麦等大田作物上的增量均比较明显，对连作障碍，改良土壤有很好的作用，赢得了广大种植者的信赖。

随着我国农业微生物快速发展，要想不断增强木霉产品在农业领域的影响力，就要依靠产品的研创，不断创新突破，才能获得更大发展空间，朝着更大的规模、更强的竞争力跨步发展。关于未来的木霉产品创制，陈捷教授团队已经有了新方向，一是产品专用化，开发出作物器官专用型、作物种类专用型、病原菌专用型、功能专用型等；二是功能综合性产品，开发综合功能理想的合成菌群肥及合成代谢物，如木霉多菌株合成菌群肥料、木霉与其他微生物共生代谢物肥料产品。

技术创新和产品创制是推动行业高质量发展的基础。从与企业多年合作的实践中陈捷教授体会到，要实现科技成果转化，必须与企业合作，否则只能停留在“实验室研究—小面积试验—发表文章或专利—验收—报奖”的学术线条上。高校老师需要深入到企业科技创新一线，与企业研发和技术人员并肩工作，一方面要了解企业及应用部门的技术和产品需求，另一方面要切实帮助企业解决技术转化“最后一公里”的问题。

为了木霉产品系列升级迭代，丰富产品品种，为了拓宽木霉的使用范围，引领我国木霉产业的发展方向，发挥木霉在中国农业健康可持续发展的重要作用，陈捷教授表示，未来上海交通大学和大井生物将继续深度合作，进一步发挥上海交通大学在生物防治资源和技术研发上的优势，通过校企产学研合作平台持续为企业自身研发能力的成长和产品创新提供有力支撑。

由于生产保存困难，使用条件要求较高，农业微生物依然处于起步阶段，特别是真菌类产品。在真菌类中，木霉菌是领头的生防菌，陈捷教授团队和大井生物用了十几年的科研攻关，才完成了木霉菌工业化生产，以及产品的标准化。

其实，当下木霉产品的市场面临的阻碍归根到底是技术障碍。至于未来，陈捷教授表示，只要不断打破技术上的障碍，木霉产品市场前景将会更加广阔，更加多元化。