生物育種技術(shù)：轉(zhuǎn)變農(nóng)業(yè)生產(chǎn)方式的關(guān)鍵

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2012-07-06

生物育種技術(shù)：轉(zhuǎn)變農(nóng)業(yè)生產(chǎn)方式的關(guān)鍵(圖)

　　關(guān)注轉(zhuǎn)基因

　　轉(zhuǎn)基因技術(shù)及轉(zhuǎn)基因作物對(duì)人體安全嗎？轉(zhuǎn)基因育種技術(shù)在世界其他國(guó)家發(fā)展勢(shì)頭如何？隨著世界糧食安全問(wèn)題日益重要，也隨著生物育種技術(shù)的日益成熟，關(guān)于轉(zhuǎn)基因技術(shù)的爭(zhēng)論受到社會(huì)廣泛關(guān)注。近日，以轉(zhuǎn)基因與社會(huì)為主題的北京生命科學(xué)論壇第十八次會(huì)議召開(kāi)，來(lái)自科研一線和企業(yè)的專家與會(huì)并做主題發(fā)言，中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院生物技術(shù)研究所研究員黃大昉就關(guān)于轉(zhuǎn)基因技術(shù)的爭(zhēng)論發(fā)表見(jiàn)解。

　　全球生物育種技術(shù)及其產(chǎn)業(yè)化蓬勃發(fā)展

　　問(wèn)：目前以轉(zhuǎn)基因技術(shù)為代表的生物育種技術(shù)在世界各國(guó)的發(fā)展情況如何？

　　黃大昉：在世界范圍內(nèi)，目前越來(lái)越多的國(guó)家已將推進(jìn)生物育種作為轉(zhuǎn)變農(nóng)業(yè)發(fā)展方式、實(shí)現(xiàn)傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)升級(jí)、培育新的經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)點(diǎn)的國(guó)家戰(zhàn)略和重要舉措，農(nóng)業(yè)結(jié)構(gòu)、產(chǎn)業(yè)布局、耕作制度、生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)體系等正在發(fā)生一系列變革。

　　具體到轉(zhuǎn)基因技術(shù)，從上世紀(jì)70年代的技術(shù)突破期開(kāi)始，全球轉(zhuǎn)基因作物育種產(chǎn)業(yè)發(fā)展目前已進(jìn)入戰(zhàn)略機(jī)遇期，全球轉(zhuǎn)基因農(nóng)作物種業(yè)效益快速增長(zhǎng)。統(tǒng)計(jì)表明2010—2011年轉(zhuǎn)基因農(nóng)作物種業(yè)銷(xiāo)售額 156.85億美元，占種子市場(chǎng)總量45.5%，增長(zhǎng)率達(dá)21.9%。而同期非轉(zhuǎn)基因農(nóng)作物種業(yè)銷(xiāo)售增長(zhǎng)率僅為4.8%。四大轉(zhuǎn)基因作物種植面積也創(chuàng)新高，2011年全球大豆面積的四分之三（75%）、棉花面積的五分之四（82%）、玉米面積的三分之一（32%）、油菜面積的四分之一（26%）種植的都是轉(zhuǎn)基因品種。

　　問(wèn)：農(nóng)業(yè)生物技術(shù)對(duì)于推動(dòng)經(jīng)濟(jì)發(fā)展有什么作用？

　　黃大昉：我們可以從一組經(jīng)濟(jì)數(shù)據(jù)的對(duì)比中發(fā)現(xiàn)農(nóng)業(yè)生物技術(shù)的經(jīng)濟(jì)效益。近年國(guó)際經(jīng)濟(jì)低迷，不少國(guó)家農(nóng)業(yè)非但沒(méi)有削弱反而不斷增強(qiáng)。美國(guó)去年經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)率還不到2%，而農(nóng)產(chǎn)品凈收入增長(zhǎng)接近20%，其中農(nóng)業(yè)生物技術(shù)的貢獻(xiàn)不可忽視。又如一家著名跨國(guó)企業(yè)近年通過(guò)科技創(chuàng)新、企業(yè)并購(gòu)、資本滲透等手段一躍而成全球農(nóng)業(yè)生物產(chǎn)業(yè)之鰲頭。該公司連續(xù)三年生物育種年投資超過(guò)10億美元，去年新品種銷(xiāo)售額已達(dá)118億美元。

　　在發(fā)展中國(guó)家中，巴西是一個(gè)很好的案例。農(nóng)業(yè)的成功是近年巴西經(jīng)濟(jì)崛起的重要標(biāo)志之一。農(nóng)業(yè)人口僅占巴西全國(guó)人口21%，農(nóng)業(yè)出口卻占全部出口總額的35%。這其中離不開(kāi)農(nóng)業(yè)生物技術(shù)帶來(lái)的農(nóng)業(yè)發(fā)展方式和產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)的轉(zhuǎn)變、集約化程度的擴(kuò)大和勞動(dòng)生產(chǎn)率的提高。巴西一方面大力推進(jìn)生物能源產(chǎn)業(yè)，一方面積極推進(jìn)轉(zhuǎn)基因作物產(chǎn)業(yè)化。2003年，巴西才真正推進(jìn)發(fā)展轉(zhuǎn)基因作物，2011年種植面積已達(dá)3030萬(wàn)公頃，占全球種植面積的19%，位居世界第二，增速躍居世界第一。同年巴西因擴(kuò)大轉(zhuǎn)基因作物種植增收12億美元，其中農(nóng)民因增產(chǎn)獲益占27%，因投入減少獲益占52%，種子公司獲益占21%。以轉(zhuǎn)基因?yàn)榇淼纳锛夹g(shù)已經(jīng)成為巴西經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)的重大推動(dòng)力。目前巴西獲準(zhǔn)應(yīng)用的轉(zhuǎn)化事件總數(shù)已達(dá)32個(gè)，僅2010/2011年就有14個(gè)新產(chǎn)品推向市場(chǎng)。除國(guó)外引進(jìn)的大豆、玉米、棉花外，自主研發(fā)的轉(zhuǎn)基因植物已達(dá)十余種。預(yù)計(jì)菜豆、甘蔗、桉樹(shù)、馬鈴薯、木瓜等8種產(chǎn)品未來(lái)幾年即可種植應(yīng)用。

　　生物育種技術(shù)是我國(guó)保障糧食安全的必然選擇

　　問(wèn)：我國(guó)發(fā)展以轉(zhuǎn)基因技術(shù)為代表的農(nóng)業(yè)生物育種技術(shù)有什么必要性？

　　黃大昉：談及農(nóng)業(yè)生物育種，我們往往會(huì)想起糧食生產(chǎn)，想起令人驕傲的糧食產(chǎn)量“八連增”。糧食產(chǎn)量“八連增”是事實(shí)，但與此同時(shí)我國(guó)糧食消費(fèi)總量也連續(xù)8年超過(guò)生產(chǎn)總量。目前我國(guó)是以占世界9%的耕地提供世界25%的糧食，養(yǎng)活著占世界20%的人口。

　　當(dāng)前，我國(guó)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)正面臨人口增加、資源短缺、勞力銳減、環(huán)境惡化、氣候異常以及國(guó)際市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)等越來(lái)越大的壓力，糧食安全仍面臨諸多風(fēng)險(xiǎn)，農(nóng)產(chǎn)品中長(zhǎng)期供求形勢(shì)依然非常嚴(yán)峻。而從國(guó)際范圍看，糧食短缺、價(jià)格上漲的總體趨勢(shì)不會(huì)改變。單純依靠傳統(tǒng)生產(chǎn)方式已無(wú)法突破上述各種約束和發(fā)展的技術(shù)瓶頸。要保證農(nóng)產(chǎn)品持續(xù)供給，必須在技術(shù)手段、生產(chǎn)規(guī)模、產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)和發(fā)展機(jī)制上實(shí)現(xiàn)大的創(chuàng)新。以轉(zhuǎn)基因?yàn)楹诵牡纳锛夹g(shù)迅速興起，使農(nóng)作物優(yōu)良品種的定向培育成為可能，并且更為精準(zhǔn)、快速和可控，成為轉(zhuǎn)變農(nóng)業(yè)發(fā)展方式的主要引擎。推進(jìn)轉(zhuǎn)基因生物育種技術(shù)產(chǎn)業(yè)化是保障我國(guó)農(nóng)產(chǎn)品持續(xù)供給、糧食長(zhǎng)期自給自足的必然選擇。

　　問(wèn)：轉(zhuǎn)基因生物育種技術(shù)在我國(guó)的發(fā)展和應(yīng)用如何？

　　黃大昉：雖然在整體實(shí)力上我國(guó)企業(yè)還不及跨國(guó)公司，但應(yīng)看到，一方面我國(guó)已經(jīng)擁有從功能基因研究、發(fā)掘、轉(zhuǎn)化直至轉(zhuǎn)基因生物育種、應(yīng)用和產(chǎn)業(yè)發(fā)展的獨(dú)立的、比較完整的技術(shù)體系；另一方面在某些重要作物、某些重要性狀上我們已掌握了核心技術(shù)、自主產(chǎn)權(quán)并取得重要進(jìn)展（如棉花、水稻、玉米生物育種）。只要堅(jiān)定不移推進(jìn)實(shí)施《轉(zhuǎn)基因生物新品種培育》重大科技專項(xiàng)，大力推動(dòng)產(chǎn)業(yè)發(fā)展，定能如當(dāng)年抗蟲(chóng)棉一樣，不僅能夠與國(guó)外公司抗衡，搶占市場(chǎng)發(fā)展先機(jī)，而且能夠搶占技術(shù)制高點(diǎn)，引領(lǐng)我國(guó)種業(yè)創(chuàng)新和科研水平的進(jìn)一步提升。

　　我國(guó)農(nóng)業(yè)生物育種發(fā)展處于重要時(shí)刻

　　問(wèn)：您如何看待我國(guó)生物育種技術(shù)產(chǎn)業(yè)化進(jìn)程？

　　黃大昉：生物育種創(chuàng)新的真正動(dòng)力來(lái)自產(chǎn)業(yè)化。不推進(jìn)產(chǎn)業(yè)化，不能真正激發(fā)自主創(chuàng)新的活力。我國(guó)農(nóng)業(yè)生物育種的自主研發(fā)曾一度領(lǐng)先于發(fā)展中國(guó)家并居國(guó)際前列，轉(zhuǎn)基因抗蟲(chóng)棉作為生物育種創(chuàng)新的成功事例曾在國(guó)內(nèi)外產(chǎn)生了廣泛影響。但是，由于在“轉(zhuǎn)基因安全”問(wèn)題上受到諸多復(fù)雜因素的影響和牽制，近年我國(guó)農(nóng)作物生物育種的產(chǎn)業(yè)化進(jìn)程減慢了，甚至落后于巴西、印度等發(fā)展中國(guó)家。不進(jìn)則退，不發(fā)展就會(huì)落后，這個(gè)問(wèn)題應(yīng)該引起各方面高度重視。

　　問(wèn)：您如何看待目前爭(zhēng)議較多的轉(zhuǎn)基因安全問(wèn)題？

　　黃大昉：對(duì)于轉(zhuǎn)基因技術(shù)發(fā)展問(wèn)題的判斷首先應(yīng)當(dāng)科學(xué)和理性。我國(guó)早已建立了比較健全的轉(zhuǎn)基因生物安全評(píng)估和管理體系，迄今并無(wú)科學(xué)根據(jù)證明轉(zhuǎn)基因技術(shù)不安全，國(guó)內(nèi)外大量科學(xué)研究也充分證明轉(zhuǎn)基因安全風(fēng)險(xiǎn)能夠得到有效控制。實(shí)際上，轉(zhuǎn)基因安全相關(guān)爭(zhēng)論出現(xiàn)的原因非常復(fù)雜。在考慮轉(zhuǎn)基因安全這一問(wèn)題時(shí)，要把握我國(guó)仍是發(fā)展中國(guó)家和農(nóng)業(yè)大國(guó)這一基本國(guó)情，要在經(jīng)濟(jì)與科技競(jìng)爭(zhēng)的大背景下認(rèn)真審視和權(quán)衡，要從國(guó)家糧食安全和科技創(chuàng)新的高度，圍繞轉(zhuǎn)變農(nóng)業(yè)發(fā)展方式這一基本方針統(tǒng)一認(rèn)識(shí)和步調(diào)。反之，如果陷入“安全”之爭(zhēng)而猶豫不決、止步不前，就將失去這一難得機(jī)遇，我國(guó)經(jīng)多年努力形成的研發(fā)優(yōu)勢(shì)將會(huì)得而復(fù)失，結(jié)果不僅會(huì)讓生物育種發(fā)展與市場(chǎng)受制于人，我國(guó)經(jīng)濟(jì)社會(huì)的發(fā)展也將受到嚴(yán)重影響。

　　問(wèn)：轉(zhuǎn)基因育種技術(shù)產(chǎn)業(yè)化滯后可能會(huì)給我國(guó)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)帶來(lái)什么問(wèn)題？

　　黃大昉：國(guó)外公司一直倚仗技術(shù)與經(jīng)濟(jì)優(yōu)勢(shì)企圖開(kāi)拓和控制國(guó)際農(nóng)作物和種業(yè)市場(chǎng)。進(jìn)口大豆稱霸我國(guó)市場(chǎng)便是國(guó)外企業(yè)利用技術(shù)優(yōu)勢(shì)控制國(guó)際市場(chǎng)的典型例證。目前我國(guó)80%的大豆依賴進(jìn)口，其中大部分為轉(zhuǎn)基因大豆。從目前情況看，如不加快轉(zhuǎn)基因育種技術(shù)產(chǎn)業(yè)化，玉米產(chǎn)業(yè)很可能成為下一個(gè)受制于人的產(chǎn)業(yè)。近年來(lái)，我國(guó)玉米產(chǎn)量逐年增加，但仍難滿足養(yǎng)殖業(yè)發(fā)展的強(qiáng)勁需求。2010年起維持多年的供需平衡已被打破，進(jìn)口轉(zhuǎn)基因玉米已不可避免。而國(guó)外公司除了向我國(guó)輸出加工用轉(zhuǎn)基因玉米外，已有20多個(gè)轉(zhuǎn)基因玉米新品種在我國(guó)申請(qǐng)?zhí)镩g試驗(yàn)。為了避免國(guó)內(nèi)大豆產(chǎn)業(yè)萎縮的悲劇重演，加快轉(zhuǎn)基因玉米自主開(kāi)發(fā)并早日實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化，已成為當(dāng)前應(yīng)對(duì)國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)、扭轉(zhuǎn)玉米育種被動(dòng)局面、做大做強(qiáng)玉米種業(yè)、保障糧食安全的緊迫任務(wù)。

　?。ㄓ浾?徐玢）

　　轉(zhuǎn)基因技術(shù)發(fā)展簡(jiǎn)史

　　1865年奧地利孟德?tīng)柼岢鲞z傳因子概念

　　1909年丹麥約翰遜提出基因概念

　　1927年美國(guó)摩爾根建立基因?qū)W說(shuō)

　　1953年克里克和沃森發(fā)現(xiàn)DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)，開(kāi)創(chuàng)了分子生物學(xué)時(shí)代

　　1971年史密斯等人從細(xì)菌中分離出一種能切開(kāi)病毒DNA分子的限制性內(nèi)切酶，標(biāo)志著DNA重

　　組時(shí)代的開(kāi)始

　　1972年伯格等用限制性內(nèi)切酶分別酶切猿猴病毒DNA和噬菌體DNA，將兩種DNA分子用連

　　接酶連接起來(lái)，得到重組DNA分子

　　1973年科恩等進(jìn)一步將酶切的DNA分子與質(zhì)粒DNA連接起來(lái)，獲得重組質(zhì)粒并轉(zhuǎn)入大腸

　　桿菌中