张春义，男，1968年出生。1990年毕业于兰州大学生物学系细胞生物学专业，1993年于该校生物系获得硕士学位，1996年在中国农业科学院研究生院获博士学位，1999年至2003年在比利时根特大学植物遗传系做博士后。现为中国农科院生物技术研究所研究员，主要从事植物营养代谢调控研究。
吃饱了就摄取足够的营养了吗？显然不能。怎样才能够满足人们对营养元素尤其是微量元素的需求呢？如何使农产品的营养更加丰富，这是摆在我国政府和科研人员面前的重要课题。
良好的营养是社会发展的基础
贫困和营养不良、营养缺乏互为因果，使贫困者更贫困，形成恶性循环。
国民营养与健康状况是反映一个国家或者地区经济与社会发展、卫生保健水平和人口素质的重要指标。良好的营养和健康状况既是经济社会发展的基础，也是经济社会发展的目标。
记者在采访中国农业科学院生物技术研究所张春义研究员时，他说：“营养摄入不足和营养结构失衡会导致肥胖、冠心病、癌症、糖尿病、高血压等。两类营养不良带来双重负担的，80％以上属于农村人口。我国也属于世界上营养不良人数最多的几个国家之一。”
我国曾在1959、1982、1992年、2002年进行过四次全国营养调查，尽管以前进行过高血压等单病种的调查，但我国进行营养、高血压、糖尿病、肥胖和血脂异常的综合调查这是首次。这次调查涉及到31个省市的132个县市，调查人口27万。根据《中国营养状况十年跟踪1990－2000》以及2004年10月12日国务院公布的《中国居民营养与健康现状》研究报告，认为我国的微量营养（铁、锌、维生素A等）缺乏，现状相当严重，维生素A缺乏占总人口的54.4％；49％的人群锌摄入量不足；患缺铁性贫血症的人口在5岁以下儿童中占22%、成人中占11％、农村孕妇中占41%。微量营养的缺乏造成成年人生产能力下降，营养不良是贫困的结果，也是贫困的原因。
如何解决几亿人口的微量营养缺乏问题，是我国面临的一个重大挑战。缺铁性贫血（IDA）导致的经济损失相当于国民生产总值（GDP）的3.6%（成人占0.7%，儿童占2.9%）。预计今后10年，成年人缺铁性贫血造成的经济损失将达到7020亿元；儿童缺铁性贫血所造成的损失累计将达21787亿元，相当于2001年GDP的2.9%。
若缺铁性贫血降低30％，其所产生的经济价值将达到1070亿元，净产值相当于2001年GDP的0.73%。根据《中国营养状况十年跟踪1990－2000》的调查，解决微量营养问题的有效途径，一是食物强化：根据我国营养调查情况，确定添加营养素的种类、数量；二是营养药物：在医生指导下服用营养素补充剂，针对性强、见效快，具有很好的营养改善效果。但是，这两种办法都不够经济，难以在我国广大贫困地区的贫困人口中推广。
强化甘薯育种
生物强化是有效途径
我国主要农作物中铁、锌、维生素A含量的现状是：目前栽培的水稻、小麦、玉米，甘薯品种中，铁、锌、维生素A等对人体健康十分重要的微量元素含量显著低于国际水平。我国小麦绝大部分品种中平均铁、锌含量低于30ppm，国际上高的已达70ppm。我国水稻铁含量平均低于12ppm，国际上可达到24.4ppm；锌含量低于25ppm，国际上高的可达41ppm。玉米铁、锌平均含量低于30ppm，明显低于国际水平；我国一些贫困地区种植的玉米、甘薯品种中维生素A含量几乎为零，而国际上高的可达65.95μg/g。
我国主要农作物中铁、锌、维生素A含量的现状是：目前栽培的水稻、小麦、玉米，甘薯品种中，铁、锌、维生素A等对人体健康十分重要的微量元素含量显著低于国际水平。我国小麦绝大部分品种中平均铁、锌含量低于30ppm，国际上高的已达70ppm。我国水稻铁含量平均低于12ppm，国际上可达到24.4ppm；锌含量低于25ppm，国际上高的可达41ppm。玉米铁、锌平均含量低于30ppm，明显低于国际水平；我国一些贫困地区种植的玉米、甘薯品种中维生素A含量几乎为零，而国际上高的可达65.95μg/g。
在谈到如何改善全国公众营养时，张春义研究员说，应大力推广生物强化。国际上早在10多年前就开始寻找新的途径，经过多年的研究探索，人们发现生物强化是改善人群铁、锌、维生素A等微量营养元素缺乏的最佳手段和途径。
所谓生物强化就是通过育种手段提高现有农作物中能为人体吸收利用的微量营养元素的含量，减少和预防全球性的，尤其是发展中国家(贫困人口)普遍存在的人体营养不良和微量营养缺乏问题。生物强化途径直接从作物育种角度解决微量营养缺乏的问题，是防治和改善人群微量营养元素(铁、锌、维生素A等)缺乏及其相关疾病发生的比较简便、经济、有效，受益人群广泛、解决问题较为根本的途径。
第一，生物强化途径生产简单，易于推广，食用方便安全。富含微量营养元素的生物强化作物一旦育成，只需直接替代原有种植品种，可迅速大面积地推广。“隐性饥饿”患者在正常饮食过程中就可以完成营养的改善。在崇尚自然食品的今天，人们从天然食物中获取所需要的营养，既方便又安全。
第二，受益人群广泛。只要食用了这种经过生物强化作物的产品的人群，其营养状况都会得到改善，尤其是贫困地区的贫困人口。如果全国都种植富含微量营养元素的强化作物，那么受益的将是全国人民。
第三，生物强化手段经济有效，且研究成果可以直接转化为生产力，效果显著。生物强化只需要一次性投入，育成的强化品种就可以源源不断地供给，不再需要额外的支出。在国际上比较食品强化和生物强化二者的投入产出比，前者每年需要2.5亿美元，而生物强化对一种作物只需一次性投入1500万～2500万美元就可以达到相同的效果。有关学者在对美国明尼苏达州9～23个月的婴儿进行研究的过程中发现，生物强化对于防止缺铁性贫血是有效的。
我国生物强化项目始于2004年，目前，已经获得了富含微量营养元素(铁、锌、类胡萝卜素)的水稻、小麦、玉米等作物新品种或品系。项目组在云南、贵州和四川等贫困地区完成了目标人群的营养状况分析，筛选出了微量营养元素严重缺乏的人群，为利用这些生物强化培育的新型作物进行人体营养实验奠定了基础。我国生物强化取得的进展得到了国内外专家的认可，项目也将列入国际生物强化第二期(2008～2011年)的资助项目。
比较分析中国生物强化项目的研发成本及其潜在的健康效益，以甘薯为例加以说明：仅我国农村贫困地区由于维生素A缺乏造成的经济损失每年超过10亿元。如果通过生物强化甘薯的推广，将现有维生素A摄入量提高10%～20%，则每年可减少1.8亿～3.4亿元的损失；通过甘薯生物强化项目，每1元的投入可以产生300元左右的效益。
张春义(左一)在四川南充甘薯中心考察
我国育种资源筛选与引进
在谈到我国育种资源筛选与引进时，张春义说：2006～2007年合计从国家甘薯种质资源保存圃筛选83份次富含β-胡萝卜素材料（其中2006年筛选37份，2007年筛选46份），鉴定其生产力，利用丙酮提取，分光光度计比色测量β-胡萝卜素含量，筛选资源β-胡萝卜素含量变化范围为6.2~176.3ug/g FW。其中徐22-5、维多丽、百年纪念、波嘎、台农69、泰顺金瓜薯等高胡萝卜素品种可以作为育种亲本利用；岩薯5号、龙薯3号、徐薯033115、广薯79、苏薯8号、徐薯23、烟薯27等中等β-胡萝卜素含量的品种可以直接引种小面积示范种植。
2006年底从国际马铃薯中心（CIP）引进19份富含β-胡萝卜素材料的试管苗，引进资源包括产量、烘干率、β-胡萝卜素、微量元素铁、锌含量等信息，分析方法为利用HPLC建模，近红外分析仪分析。2007年进行试管扩繁和移栽网室繁苗，2008年对生产力、胡萝卜素含量、适应性等性状进行鉴（测）定。
高胡萝卜素甘薯新品种的选育实生种籽的方面也获得成果，在2006年冬季，选择性状差异较大，来源广泛、综合性状较好的台农69、AIS0122-2、徐22-5、苏薯8号、徐薯25（徐35-5）、徐033115等6份材料在海南进行计划集团杂交。2007年收获实生种籽13469粒。
在实生种籽及复选材料鉴定筛选方面，在2006年从958系系选材料中筛选51份胡萝卜素品系，测定其胡萝卜素含量；2007年大田生产力鉴定和胡萝卜素含量测定，从中筛选7系优系，其中徐60103烘干率中等，鲜薯产量达45T/Ha，胡萝卜素含量为81.3μg/g FW，徐65919烘干率较高，鲜薯产量36T/Ha，胡萝卜素含量为90.9μg/g FW。2008年对入选品系进一步综合鉴定产量、胡萝卜素含量、抗病性等。
2007年从海南集团杂交后代中选择优系165系。2008年田间种植149系，鉴定入选品系产量和胡萝卜素含量。
从品系比较方面上，2007年从高代品系中选择徐033115、徐036109、徐035108参加品系比较实验，其中徐033115，胡萝卜素含量5-6mg/100g鲜薯左右，鲜产较对照增产极显著，达2500公斤/亩以上，烘干率与对照相当，抗黑斑病，中抗根腐和茎线虫病。徐036109，鲜薯产量较对照增产极显著，达2500公斤/亩以上，抗病性好，薯形美观。
2008年推荐徐033115参加江苏省甘薯新品种区域试验。在项目执行初期，筛选超高β-胡萝卜素含量中低产品种徐22-5和中低β-胡萝卜素含量高产品种徐薯23，并培育脱毒试管苗，为项目执行地四川省彭溪县提供徐22-5脱毒薯苗，繁殖薯块用于营养干预试验。