農業是人類衣食之源、生存之本，是一切生産的首要條件。我國是農業大國，在距今10000至4000年前的新石器時代，生活在這塊土地上的先人們就創造了農業。曆經時代的更叠，人類為了實現豐衣足食，一直都在追求着農業生産和發展的高效與可持續目标。經曆了以化學農業為主的20世紀，21世紀我們步入了以生态農業為主的農業世界，光學在其中起着至關重要的作用，如今“光學農業”已經成為農業産業升級中必不可少的一部分。

作為一名光學農業研究者，華南農業大學教授劉曉瑭就十分熱愛這一科研事業。一直以來，她的心願很簡單也很純粹：“把研究技術落實到田間地頭，讓農民生活富裕、讓農業成果造福全世界是我們最大的心願。”多年來，在農業轉光膜的研究中，她與團隊成員們齊心協力，創新探索，做出了一系列具有推廣應用價值的研究成果。為了将團隊的科研成果更好地推向農業生産、推向社會，實現為老百姓謀福的這一理想，劉曉瑭及其團隊仍在步履不停。

劉曉瑭

不斷挑戰

笃行追“光”之路

劉曉瑭并不是一開始就從事農業領域研究的，在科研曆程中，她經過了多次科研方向的轉換。青年時期是敢于冒險敢于探索的時期，而正是這一次又一次的積澱與實踐，鋪就了她如今的光學農業之路。

劉曉瑭本科和碩士研究生階段的專業分别是煤化工和有機化工，工科的學習經曆是她現在進行成果工業化的堅實基礎。1994年5月碩士畢業後，劉曉瑭從東北遼甯穿越整個中國來到祖國陸地的最南端，在湛江師範學院化學系從事教學和科研工作。在這裡，她遇到了中國科學院長春應用化學研究所的石春山研究員，在石老師的引導下開展稀土發光材料的研究，主要方向是單基雙摻三基色熒光粉的制備和機理，自此開始了自己的追光之旅。在不斷探索中，她對這一領域研究的興趣愈加濃厚，而這一切也在無形中激勵她更深入地研究神奇的稀土發光材料。

2001年9月，劉曉瑭重返東北，在長春開始了在職攻讀博士學位的征程，同年晉升為副教授，2002年申請國家自然科學基金并獲得重大研究計劃的資助，開展了稀土摻雜納米複合氟化物合成和熒光特性的研究。其博士論文的研究内容以稀土材料發光機制為主，涉及納米發光材料的制備和性質研究，為今後發光材料在農業中的應用研究奠定了堅實的理論基礎。

2004年10月，劉曉瑭正式來到了華南農業大學理學院應用化學系從事教學和科研工作，這是她科研人生新的轉折點。在華南農業大學，她深切感受到了農業的重要性及其涉及領域的廣泛性。如何提供充足的安全食品是所有農業專家面對的課題。劉曉瑭在這裡考慮的首要問題，就是發光材料和發光技術如何在農業産業升級中發揮作用。通過查閱文獻和實地調研，她于2006年在獲得教授資格的同時也确定了自己在農大的主要研究方向，即弄清楚光與植物生長的關系，開發出能夠調控太陽光質、提供植物生長所需的藍光和紅光并具有實用價值的發光材料，将其作為轉光劑應用于轉光膜的生産，在大田試驗中檢驗其提高作物的産量和品質的效果。在師生的共同努力下，第一個雙功能農膜用轉光劑發明專利獲得授權。

2010年10月，佛山安億納米材料有限公司的陳震東董事長出于發展農業、造福人類的初衷，帶領研發成員主動加入到劉曉瑭的研發團隊中，為推動研究工作的快速進行提供了人力、物力和财力的支持，使得研究工作如虎添翼。2012年，她和團隊首次提出了“光學農業”的概念，采用“全波段轉光”的學術理念，将太陽光中對植物生長有害的，或用處不顯著的，或對田間管理産生不利影響的紫外線和綠光轉換為促進植物生長的紅光和藍光。十幾年來，劉曉瑭與團隊用開放的心胸與國内外相關領域的機構、專家、學者和種植戶及農民兄弟密切合作，通過不懈實踐與探索，一步步前行，深入了解了光合作用過程中，光信号與植物生長的關系，探索集成了高效安全增産的轉光技術，在光學農業領域取得了一系列科研成績。

砥砺前行

實現光學農業技術突破

我們都知道“萬物生長靠太陽”，喻義的就是綠色植物對光的需求。那麼，太陽光與綠色植物之間的關系是什麼？開展光學農業的研究，對農作物生長有怎樣的積極作用呢？

在劉曉瑭的介紹下，記者了解到：植物幹物質的90%是光合作用的産物，即太陽能的積累。但是綠色植物對光的需求具有選擇性，并非吸收利用所有波段的光。葉綠素光合作用的吸收光主要集中在420～480nm的藍紫光區和600～680nm的橙紅光區。綠光是被植物反射掉的波長、紫外線則有利于作物病蟲害的繁殖和發育。因此，如何充分利用太陽光及在太陽光不足情況下增加特定人造光源對綠色植物實施不同光質的光肥，從而在促進作物生産、分化的同時還能高效利用土地資源，優質、高産、高效地生産無公害農産品，是光學農業追求的目标。

“轉光膜”就是利用生産普通棚膜的工藝在原材料中添加“轉光劑”後制成的棚膜。當陽光透過“轉光膜”時，其中的紫外線和綠光被膜中的“轉光劑”吸收轉換,發射出對植物生長有利的藍光和紅光, 增加棚内的藍色和紅色光譜成分,提高光能利用率。

劉曉瑭介紹說：“‘轉光膜’或‘轉光’這一概念最早在20世紀80年代就已經由蘇聯科學家提出，日本進行了早期的研究，并有一些發明專利，也有效果顯著的種植研究。但這麼重要的技術發展卻不迅猛，重要原因就是做發光材料的科學家不了解農作物的生長和種植，而從事農作物研究的學者，又不了解相關材料的性能和研發。”因此材料與農業的通道一直沒有打通。身處農大的材料科學家與農業領域的科學家有機會進行多學科交叉融合，使得在轉光膜領域形成集成化、規模化的可推廣應用新材料與新技術成為可能。目前，劉曉瑭科研團隊所做的研究工作，就是把全行業的鍊條打通，從源頭上進行轉光劑的設計和生産，進而制成轉光膜，再進行大田作物的栽培，達到高效優質增産、抗病無公害的目的。在多年的不懈努力下，劉曉瑭團隊研發了一系列能夠将紫外光和綠光轉換為植物光合作用需要的藍光和紅光的轉光劑，且發射光譜與植物光合作用的需求完全匹配。添加轉光劑制備的棚膜，在蔬菜、茶葉、藥材的種植中，早熟優質、增産增收、抵抗病蟲害效果顯著。

一直以來，劉曉瑭團隊所發表或發布的數據都是團隊成員在田間地頭親自采集的，“科學家必須運用學科背景知識幫助農民解決實際問題，同時為自己的科研積累第一手資料”。在劉曉瑭看來，這本就是一個雙赢的過程。她堅定地認為：在光學農業中，科學家隻有深入到生産實踐當中，對農作物生産和生長非常熟悉，走進農田中親自觀測作物的成長與變化，把實驗室的研究成果應用在農業生産的升級換代中，才是真正地把論文寫在了祖國大地上。

放眼全國乃至全世界，農業科研人員在新品種研發推廣與市場需求之間找到完美平衡，本就是一大難題，是一塊“硬骨頭”。懷揣着“把科研成果落實到田間地頭”理想的劉曉瑭團隊，一直在“啃”這塊“硬骨頭”。從2010年開始，在佛山安億納米材料有限公司的大力支持下，劉曉瑭團隊的研究成果也推廣到了更廣闊的市場中。“最開始我們從事科學研究，可能隻是單純地認為科研是一項成果，可當成果最終能反饋到社會應用中時，就會産生一種情懷。自己組織和參與研發的技術對食品安全、糧食安全和人民健康都是有莫大益處的。這種造福人類的情懷便是我們不懈努力的不竭動力。”劉曉瑭說。至今為止，他們在全國一共建立了30多個農業轉光膜的推廣示範點，遍及中國華南、華北、中南、東北和西北地區的9個省、自治區、直轄市，實驗結果都十分成功。

相關成果獲得16件發明專利權，公開發表了60餘篇研究論文，由廣東省科技評估協會組織了成果評價會，評價委員會一緻認為：使用相關技術提高了産品的附加值，實現了産值和利潤增長，促進了植物的提質增産，具有先進性、新穎性和實用性。轉光技術在設施農業領域具有廣闊的推廣和應用前景，基于該技術構建的“光學農業”對于綠色、高效的現代化農業生産具有現實意義，該成果整體技術達到國際先進水平。相關成果獲得廣東省科學技術獎三等獎1項、廣東省技術發明獎二等獎1項，全國商業科技進步獎一等獎和産學研合作創新成果獎優秀獎各1項。面對累累科研碩果，劉曉瑭表示：“在實驗室裡做科研，在田間地頭搞研究，腳踏實地、崇尚實幹、真材實料是我們堅守的作風和底線。”

深入一線調研

矢志不渝

科研成果為世界謀福

“我們現在所做的事業，往小一點說是為了保證人民的健康；往大一點說，可以稱之為造福全人類的一項工作。”劉曉瑭說。從一點一滴做起，慢慢彙聚成改變社會的大能量。在她看來，這便是自己從事光學農業研究工作的最大成就感。如今光學農業的概念已逐漸被同行認可，光學農業學術研讨會已連續舉辦三屆，更多科研人員加入其中。但是光學農業的發展僅僅是起步，還有大量的未知領域等待着他們的發現，比如發現更具突破性的轉光劑體系、建立具有可操作性的轉光膜相關行業标準等。

任何偉大的事業都需要繼承人。身處高校的劉曉瑭堅定地認為自己的第一身份是教師，教書育人培養學生是自己最根本的職責。從學生時期一路走來，她直言自己十分幸運，從小學到博士階段，遇到了許多為其注入人生能量的良師。作為遼甯省“優秀畢業生”，在走上教師這一神聖崗位後，她一直謹記高中班主任老師的教誨，“教師和醫生的工作對象是人，是不能返工的，一定要全心全意對待學生和病人”。研究生導師周師庸教授和石春山研究員，一生與人為善、淡泊名利和功利，專注于科學事業中，勤學不辍。這都在潛移默化地影響着她，使她受益良多，并在自己的教學和科研生涯中嚴格恪守。

秉承“師者，傳道授業解惑者也”，劉曉瑭形成了自己的教育理念和心得：“教師的職責不僅僅指教書和上課，其實更多的是育人。”而她主持的廣東省高等教育教學研究和改革項目“《無機化學》課程思政的建設與實踐”，就是希望學生能在老師講課的過程中或與老師相處中不僅學習了知識，也學會用科學的方法論去思考問題、研究問題，對科學精神有更好的領悟，以實現教書育人的終極目的。她要求自己在人才培養中從幫助學生成長的角度出發，定位自己的職業，在傳授科學知識和科學方法的同時，要有人文思想和家國情懷。“

這些工作效果可能不是立竿見影能看到的，但是如果每一位老師都能夠這樣去引導學生，這些思想就會以‘潤物細無聲’的方式，影響到自己的學生，如同我的導師對我的影響那樣。”劉曉瑭說。現如今，在她已經畢業的15位研究生中，有5名在從事光學農業的研發工作，其他都在各自的崗位上兢兢業業地工作，恪守着老師教導的做人原則。作為項目負責人，劉曉瑭還主持完成了“應用化學廣東省特色專業建設”和“應用化學廣東省重點學科建設”項目，為應用化學專業學生培養和學科發展奠定了良好基礎；申報開設了材料科學與工程本科專業，拓寬了學科發展領域。

人生須臾，重要的是如何将有限的生命放在有意義的事業中。一直以來，劉曉瑭對于自己的人生選擇始終是無悔的。在她看來，人類個體始終是很渺小的，重要的是自己所做的事情，能否為社會做出一些實實在在的貢獻。“在科學研究中，有的科學家在做‘頂天’的研究，引領世界未來四五十年的發展，而我們從事農業研究的科學人就要做一些踏踏實實‘立地’的事情。”劉曉瑭說，而這也正是她的科研團隊一直以來所踐行的。

心之所向，素履以往。今後，劉曉瑭團隊還會繼續将研究的根蔓延伸到更廣袤的大地之中，使其生根發芽。

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