生物育種

“解決吃飯問題，根本出路在科技。種源安全關(guān)系到國家安全，必須下決心把我國種業(yè)搞上去，實(shí)現(xiàn)種業(yè)科技自立自強(qiáng)、種源自主可控?！?月6日下午，在看望參加全國政協(xié)十三屆五次會(huì)議的農(nóng)業(yè)界、社會(huì)福利和社會(huì)保障界委員并參加聯(lián)組會(huì)時(shí)，習(xí)近平總書記語氣堅(jiān)定。

從去年7月《種業(yè)振興行動(dòng)方案》審議通過，到今年2月中央一號(hào)文件提出啟動(dòng)農(nóng)業(yè)生物育種重大項(xiàng)目，再到今年3月1日開始施行的修改后的種子法第十二條增加了國家支持生物育種技術(shù)研究的規(guī)定……近一年來，我國鼓勵(lì)種業(yè)創(chuàng)新的政策頻頻出臺(tái)，意在通過完善種業(yè)發(fā)展體制機(jī)制、推動(dòng)多主體協(xié)同發(fā)力、實(shí)現(xiàn)重點(diǎn)技術(shù)創(chuàng)新突破等，推動(dòng)種業(yè)科技整體進(jìn)步。

傳統(tǒng)育種技術(shù)遇到瓶頸

“當(dāng)今世界種業(yè)競(jìng)爭(zhēng)實(shí)質(zhì)是科技競(jìng)爭(zhēng)，核心是生物育種技術(shù)的競(jìng)爭(zhēng)?！鞭r(nóng)業(yè)農(nóng)村部科技教育司農(nóng)業(yè)轉(zhuǎn)基因生物安全管理處處長劉培磊說，發(fā)展生物育種事關(guān)種業(yè)翻身仗能不能打好，事關(guān)中國人飯碗能不能牢牢端在自己手中，受到黨和國家的高度重視。

所謂生物育種，一般指利用遺傳學(xué)、細(xì)胞生物學(xué)等方法原理培育生物新品種的過程，包括轉(zhuǎn)基因、基因編輯等技術(shù)。

“世界上本沒有所謂的‘純天然食品，大部分農(nóng)作物都是人類將野生植物馴化和人工選育而來。推進(jìn)生物育種產(chǎn)業(yè)化，是保障國家糧食安全和重要農(nóng)產(chǎn)品有效供給的戰(zhàn)略選擇，也是促進(jìn)現(xiàn)代農(nóng)業(yè)高質(zhì)量發(fā)展的現(xiàn)實(shí)需要。”中國科學(xué)院院士、華南農(nóng)業(yè)大學(xué)生命科學(xué)學(xué)院研究員劉耀光說。

近年來，我國糧食產(chǎn)量連續(xù)穩(wěn)定在1.3萬億斤以上，口糧供給充足，但同時(shí)，糧食進(jìn)口量仍舊持續(xù)上漲，尤其是大豆、食用油和玉米進(jìn)口規(guī)模較大，對(duì)外依存度較高。隨著人們生活水平提高、消費(fèi)結(jié)構(gòu)優(yōu)化，未來對(duì)玉米、豆粕等飼料糧和食用油需求還有可能進(jìn)一步增加。

傳統(tǒng)育種經(jīng)過多年挖掘，能挖掘的空間比較有限，產(chǎn)量已達(dá)到階段性高限，再增產(chǎn)增收的空間有限。

傳統(tǒng)育種走的基本上都是高產(chǎn)路線，產(chǎn)量在提高到一定程度后，已經(jīng)很難再有優(yōu)質(zhì)品種出現(xiàn)，比如在玉米領(lǐng)域，拳頭產(chǎn)品是鄭單958和先玉335，前者國審于2000年，后者國審于2004年，此后多年的新品種，都是對(duì)這兩個(gè)產(chǎn)品的模仿，其產(chǎn)量和抗逆性沒有超過鄭單958和先玉335的水平。

優(yōu)秀種子要考慮綜合性狀，在實(shí)驗(yàn)室條件下達(dá)到高產(chǎn)，并不一定有推廣價(jià)值;種子還要抗倒伏、抗疾病，有一定的環(huán)境適應(yīng)能力，否則很容易減產(chǎn);即使產(chǎn)量高，也可能因?yàn)楹矢叩葐栴}，下游加工企業(yè)并不喜歡。

農(nóng)業(yè)從本質(zhì)上來說，就是植物生長過程中，通過葉綠素轉(zhuǎn)化太陽能，生成碳水化合物，一方面植株要生長粗壯，另一方面需要將更多養(yǎng)分沉淀在果實(shí)中。傳統(tǒng)種子在土地肥沃的情況下，浪費(fèi)養(yǎng)料在秸稈上。育種專家通過矮化、密植等方法，可以讓單位面積土地長出更多莊稼，讓更多光合作用結(jié)果轉(zhuǎn)化進(jìn)果實(shí)里。

傳統(tǒng)育種技術(shù)已經(jīng)達(dá)到了一個(gè)瓶頸，對(duì)復(fù)雜現(xiàn)象的理解有限，只能依靠不斷試錯(cuò)來選優(yōu)，產(chǎn)量或者品質(zhì)已很難再有所提高。育種周期一般需要8—10年左右，品種間遺傳多樣性狹窄，存在盲目性和經(jīng)驗(yàn)性等問題，農(nóng)業(yè)科技工作者已經(jīng)越來越難選育出突破性的優(yōu)異品種，優(yōu)秀的品種可遇不可求。

生物育種給了一個(gè)比較好的方法，可以更有選擇性。

生物育種試點(diǎn)效果明顯

轉(zhuǎn)基因技術(shù)是生物育種的重要方面，也是迄今為止全球發(fā)展速度最快、應(yīng)用范圍最廣、產(chǎn)業(yè)影響最大的現(xiàn)代生物技術(shù)。

目前使用轉(zhuǎn)基因技術(shù)本身并不是為了提高產(chǎn)量，而是為了解決植物生產(chǎn)過程中的兩個(gè)外部難題：一個(gè)是害蟲，一個(gè)是雜草。害蟲會(huì)破壞果實(shí)或者植物生長，雜草則和莊稼爭(zhēng)奪養(yǎng)料和陽光。

記者從農(nóng)業(yè)農(nóng)村部了解到，2021年，瞄準(zhǔn)草地貪夜蛾蟲害和草害等重大問題，農(nóng)業(yè)農(nóng)村部組織開展了轉(zhuǎn)基因大豆和玉米的產(chǎn)業(yè)化試點(diǎn)工作。參加試點(diǎn)的耐除草劑大豆和抗蟲耐除草劑玉米均已獲得生產(chǎn)應(yīng)用安全證書，經(jīng)過了近10年的食用安全和環(huán)境安全評(píng)價(jià)。

中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院植物保護(hù)研究所研究員李香菊介紹說，試點(diǎn)結(jié)果顯示，轉(zhuǎn)基因品種特性優(yōu)良，轉(zhuǎn)基因大豆僅需噴施一次除草劑，除草效果即可達(dá)95%以上，明顯優(yōu)于常規(guī)大豆噴施除草劑的效果;轉(zhuǎn)基因玉米在不噴施殺蟲劑的情況下，對(duì)草地貪夜蛾的防治效果在85%以上，最高可達(dá)95%，優(yōu)于常規(guī)玉米噴施殺蟲劑的防效。

轉(zhuǎn)基因還能大幅度降低玉米果穗霉變問題——玉米螟蟲破壞玉米秸稈和果穗，從果穗鉆下去吃最嫩的部分，一旦下雨就會(huì)形成霉變。霉變?cè)谡麄€(gè)下游加工中一直存在。玉米主要用于動(dòng)物飼料，霉變導(dǎo)致黃曲霉素和嘔吐霉素超標(biāo)，危害動(dòng)物健康和肉蛋奶的產(chǎn)率。用這種玉米釀酒嚴(yán)重?fù)p害肝臟健康，只能用作酒精乙醇。中國華北地區(qū)因?yàn)槭斋@季節(jié)下雨，霉變尤其嚴(yán)重。

大北農(nóng)集團(tuán)常務(wù)副總裁、作物科技產(chǎn)業(yè)總裁劉石表示，轉(zhuǎn)基因和其他農(nóng)業(yè)技術(shù)相比屬一次性投入，比如農(nóng)藥、農(nóng)機(jī)、化肥都有消耗，有投入成本和環(huán)境成本。轉(zhuǎn)基因取代原來的種子，并沒有消耗新的資源，還會(huì)提高產(chǎn)量，品質(zhì)會(huì)更好，黃曲霉素含量會(huì)下降80%以上，還能使勞動(dòng)效率提高。

生態(tài)環(huán)境部南京環(huán)境科學(xué)研究所研究員劉標(biāo)表示，試點(diǎn)跟蹤監(jiān)測(cè)發(fā)現(xiàn)，種植轉(zhuǎn)基因大豆和玉米對(duì)昆蟲及土壤動(dòng)物群落均無不良影響，種植轉(zhuǎn)基因玉米還減少了殺蟲劑的使用，促進(jìn)了生態(tài)環(huán)境安全。轉(zhuǎn)基因大豆和玉米使用同一種低殘留除草劑，能夠解決大豆玉米田使用不同除草劑互相影響的問題，有利于進(jìn)行大豆玉米間作和輪作，實(shí)現(xiàn)高效生產(chǎn)。

現(xiàn)代種業(yè)重要發(fā)展方向

轉(zhuǎn)基因作物在世界的最新發(fā)展趨勢(shì)如何？

據(jù)中國科學(xué)院院士、清華大學(xué)教授謝道昕介紹，轉(zhuǎn)基因作物自1996年首次商業(yè)化種植以來，全球種植面積由最初的2550萬畝增加到28.6億畝，作物種類已由玉米、大豆、棉花、油菜等4種擴(kuò)展到馬鈴薯、苜蓿、茄子、甘蔗、蘋果等32種。2019年，全球主要農(nóng)作物種植面積中74%的大豆、31%的玉米、79%的棉花、27%的油菜都是轉(zhuǎn)基因作物。目前，全球商業(yè)化應(yīng)用轉(zhuǎn)基因作物的國家和地區(qū)達(dá)71個(gè)。

自1996年轉(zhuǎn)基因作物商業(yè)化種植以來，全球累計(jì)種植轉(zhuǎn)基因作物超過400億畝，幾十億人口食用轉(zhuǎn)基因農(nóng)產(chǎn)品，沒有發(fā)生過1 例經(jīng)過科學(xué)證實(shí)的安全性問題。

中國科學(xué)院院士、中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院作物科學(xué)研究所所長錢前表示，現(xiàn)代種業(yè)已進(jìn)入“常規(guī)育種+現(xiàn)代生物技術(shù)育種+信息化育種”的4.0時(shí)代，“一個(gè)基因一個(gè)產(chǎn)業(yè)”已經(jīng)成為現(xiàn)實(shí)?？瓜x、耐除草劑、抗旱等性狀的應(yīng)用提升了轉(zhuǎn)基因玉米、大豆等作物在成本、價(jià)格、品質(zhì)方面的競(jìng)爭(zhēng)力。

據(jù)發(fā)展中國家科學(xué)院院士、北京大學(xué)教授黃季焜介紹，美國、巴西、阿根廷是農(nóng)產(chǎn)品的主要出口國，也是轉(zhuǎn)基因作物種植面積最大的三個(gè)國家。美國生產(chǎn)的50%左右的轉(zhuǎn)基因大豆和80%左右的轉(zhuǎn)基因玉米都在美國國內(nèi)消費(fèi)使用，歐盟每年進(jìn)口大量轉(zhuǎn)基因大豆、玉米農(nóng)產(chǎn)品，日本每年進(jìn)口的大豆、玉米、油菜籽中轉(zhuǎn)基因產(chǎn)品占比均在90%以上。

據(jù)了解，當(dāng)前轉(zhuǎn)基因產(chǎn)品已從單一的抗蟲、耐除草劑向復(fù)合性狀拓展，新型轉(zhuǎn)基因作物兼抗多種害蟲、耐受多種除草劑，部分還具有抗旱、品質(zhì)改良、高產(chǎn)高效等性狀。美國已經(jīng)批準(zhǔn)了聚合10種新型基因的抗蟲耐除草劑玉米、快速生長三文魚商業(yè)化應(yīng)用。

中國疾病預(yù)防控制中心研究員楊曉光表示，轉(zhuǎn)基因技術(shù)1989年開始應(yīng)用于食品工業(yè)領(lǐng)域，目前廣泛使用的啤酒酵母、食品添加劑、食品酶制劑等，很多是轉(zhuǎn)基因技術(shù)生產(chǎn)的。自1996年轉(zhuǎn)基因作物商業(yè)化種植以來，全球累計(jì)種植轉(zhuǎn)基因作物超過400億畝，幾十億人口食用轉(zhuǎn)基因農(nóng)產(chǎn)品，沒有發(fā)生過1例經(jīng)過科學(xué)證實(shí)的安全性問題。

“轉(zhuǎn)基因食品中含有的很少一點(diǎn)點(diǎn)外源基因和蛋白質(zhì)，與各種食物中含有的大量基因和蛋白質(zhì)一樣，都會(huì)在人的胃腸道被消化分解吸收或排泄掉。”中國工程院院士、國家食品安全風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估中心總顧問陳君石說，轉(zhuǎn)基因食品不會(huì)隨著攝入量增加在體內(nèi)積累，沒有產(chǎn)生長期影響的物質(zhì)基礎(chǔ)，更不會(huì)改變?nèi)祟惢蚝陀绊懞蟠?。轉(zhuǎn)基因抗蟲作物中的“抗蟲蛋白”只對(duì)特定害蟲起作用，進(jìn)入人體后會(huì)被消化降解，不會(huì)發(fā)揮作用。轉(zhuǎn)基因飼料已在全球應(yīng)用20余年，飼喂幾百億只雞，繁衍了20至40代，沒有發(fā)現(xiàn)安全性問題。轉(zhuǎn)基因致癌、轉(zhuǎn)基因?qū)е虏辉胁挥染鶠橹{言。

軍事科學(xué)院軍事醫(yī)學(xué)研究院研究員夏晴說，轉(zhuǎn)基因食品長期食用的安全評(píng)價(jià)早已開展，多國的科學(xué)家們不僅采用最常見的模式動(dòng)物小鼠進(jìn)行過長期多代喂養(yǎng)試驗(yàn)，采用更大型的哺乳動(dòng)物豬進(jìn)行過長期2代喂養(yǎng)試驗(yàn)，還采用與人類親緣關(guān)系最近的靈長類動(dòng)物模型實(shí)驗(yàn)猴開展了長期2代喂養(yǎng)試驗(yàn)，均沒有發(fā)現(xiàn)轉(zhuǎn)基因產(chǎn)品安全性問題。

國家農(nóng)業(yè)轉(zhuǎn)基因生物安全委員會(huì)副主任委員、中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院植物保護(hù)研究所研究員彭于發(fā)表示，我國遵循國際公認(rèn)的、權(quán)威的安全評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)與規(guī)范，借鑒了美國和歐盟的一些做法，注重我國國情農(nóng)情，制定了一系列法律法規(guī)、技術(shù)規(guī)程和管理體系。我國按照實(shí)驗(yàn)研究、中間試驗(yàn)、環(huán)境釋放、生產(chǎn)性試驗(yàn)和申請(qǐng)安全證書5個(gè)階段進(jìn)行安全評(píng)價(jià)，在任何一個(gè)階段發(fā)現(xiàn)任何一個(gè)對(duì)健康和環(huán)境不安全的問題后都會(huì)立即終止。

農(nóng)業(yè)農(nóng)村部有關(guān)負(fù)責(zé)人表示，生物育種產(chǎn)業(yè)化的推進(jìn)離不開輿論的支持和大眾的理解，還需要繼續(xù)加強(qiáng)科普和宣傳，避免轉(zhuǎn)基因“妖魔化”的信息誤導(dǎo)公眾，提高社會(huì)大眾對(duì)于生物育種產(chǎn)業(yè)化重要性和技術(shù)安全性的認(rèn)識(shí)。

◎ 來源| 綜合新華社、證券時(shí)報(bào)等