當(dāng)前,轉(zhuǎn)基因生物技術(shù)發(fā)展迅猛,正在推動(dòng)育種技術(shù)全面升級(jí),引領(lǐng)生物種業(yè)發(fā)生重大變革,在保障糧食安全、農(nóng)民增收和現(xiàn)代農(nóng)業(yè)發(fā)展中發(fā)揮著重要作用。3月26日,在由中國(guó)科學(xué)院北京生命科學(xué)研究院、農(nóng)業(yè)生物技術(shù)科學(xué)傳播平臺(tái)和中國(guó)科學(xué)院遺傳與發(fā)育生物學(xué)研究所主辦的轉(zhuǎn)基因科技創(chuàng)新與科學(xué)傳播研討會(huì)上,中國(guó)工程院院士、中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院副院長(zhǎng)萬(wàn)建民表示,轉(zhuǎn)基因生物種業(yè)已成為新的全球經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)點(diǎn),深刻影響著世界農(nóng)業(yè)的發(fā)展格局。系統(tǒng)分析我國(guó)轉(zhuǎn)基因作物研發(fā)形勢(shì),規(guī)劃制定發(fā)展戰(zhàn)略,有利于促進(jìn)我國(guó)轉(zhuǎn)基因生物產(chǎn)業(yè)健康可持續(xù)發(fā)展。
作為國(guó)家轉(zhuǎn)基因生物新品種培育重大專(zhuān)項(xiàng)(以下簡(jiǎn)稱(chēng)轉(zhuǎn)基因重大專(zhuān)項(xiàng))的技術(shù)總師,萬(wàn)建民詳細(xì)介紹了我國(guó)轉(zhuǎn)基因作物的研究進(jìn)展及面臨的挑戰(zhàn)。
轉(zhuǎn)基因新品種中試與產(chǎn)業(yè)化成重點(diǎn)
轉(zhuǎn)基因重大專(zhuān)項(xiàng)以水稻、小麥、玉米、大豆、棉花、豬、牛、羊?yàn)檠芯繉?duì)象,目標(biāo)是獲得一批具有重要應(yīng)用價(jià)值和自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的基因,培育一批抗病蟲(chóng)、抗逆、優(yōu)質(zhì)、高產(chǎn)、高效的重大轉(zhuǎn)基因生物新品種,提高農(nóng)業(yè)轉(zhuǎn)基因生物研究和產(chǎn)業(yè)化整體水平,為我國(guó)農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展提供強(qiáng)有力的科技支撐。
據(jù)萬(wàn)建民介紹,“十三五”期間,轉(zhuǎn)基因重大專(zhuān)項(xiàng)的發(fā)展思路是實(shí)施以經(jīng)濟(jì)作物和原料作物為主的產(chǎn)業(yè)化戰(zhàn)略、以糧食為主的儲(chǔ)備戰(zhàn)略和以核心技術(shù)為主的搶占制高點(diǎn)戰(zhàn)略。任務(wù)是培育轉(zhuǎn)基因生物新品種,在抗蟲(chóng)玉米、抗除草劑大豆和玉米、新型抗蟲(chóng)水稻、優(yōu)質(zhì)棉花、抗旱小麥、高品質(zhì)牛和豬等轉(zhuǎn)基因新品種培育方面取得突破。
“這里面的重點(diǎn)任務(wù)包括轉(zhuǎn)基因新品種的培育、基因克隆驗(yàn)證與規(guī)?;D(zhuǎn)基因操作技術(shù)、生物安全技術(shù)、轉(zhuǎn)基因生物新品種的中試和產(chǎn)業(yè)化等。”萬(wàn)建民進(jìn)一步解釋道。
據(jù)記者了解,目前,圍繞基因克隆、規(guī)?;D(zhuǎn)基因操作技術(shù)、生物安全技術(shù)等三大核心技術(shù),我國(guó)已建立了基因研究中心、轉(zhuǎn)基因技術(shù)中心和生物安全科學(xué)中心。
安全評(píng)價(jià)技術(shù)已達(dá)國(guó)際先進(jìn)水平
在轉(zhuǎn)基因作物新品種培育進(jìn)展方面,萬(wàn)建民介紹,我國(guó)目前審定品種124個(gè),發(fā)放安全證書(shū)6個(gè)。值得一提的是,轉(zhuǎn)基因抗蟲(chóng)水稻品種比區(qū)試對(duì)照增產(chǎn)5%以上,基本上可以達(dá)到產(chǎn)業(yè)化的條件。
此外,抗旱轉(zhuǎn)基因小麥、抗旱轉(zhuǎn)基因大豆、抗黃萎病棉花等都已經(jīng)進(jìn)入環(huán)境釋放階段。高產(chǎn)轉(zhuǎn)植酸酶玉米具備良好的產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用前景,抗蟲(chóng)轉(zhuǎn)基因玉米和抗除草劑轉(zhuǎn)基因大豆也已經(jīng)進(jìn)入生產(chǎn)性實(shí)驗(yàn)階段。
在基因克隆與功能驗(yàn)證研究方面,目前克隆重要性狀基因3160個(gè),獲得了具有重要育種應(yīng)用價(jià)值的基因137個(gè)。“這其中有控制水稻粒型的、有控制棉花纖維長(zhǎng)度的、有廣譜抗稻瘟病基因、新型抗蟲(chóng)Bt基因、高效抗除草劑基因,還有耐熱基因等等。”萬(wàn)建民表示,我國(guó)的水稻功能基因組學(xué)及基因克隆研究國(guó)際領(lǐng)先,2014年至2015年,全球發(fā)表NCS論文16篇,其中中國(guó)占11篇,玉米、小麥、大豆、棉花的功能基因組學(xué)及基因克隆研究成果也已步入世界前列。
在轉(zhuǎn)基因技術(shù)方面,萬(wàn)建民介紹,目前轉(zhuǎn)基因水稻粳稻受體轉(zhuǎn)化率常年穩(wěn)定在70%至80%,典型秈稻受體的轉(zhuǎn)化效率從1%提高到30%以上。小麥的平均轉(zhuǎn)化效率達(dá)到了20%以上。
在生物安全保障能力方面,我國(guó)完善了轉(zhuǎn)基因生物環(huán)境、食用飼用安全評(píng)價(jià)和檢測(cè)監(jiān)測(cè)技術(shù)平臺(tái)。“我們的轉(zhuǎn)基因生物安全評(píng)價(jià)技術(shù)已經(jīng)達(dá)到國(guó)際先進(jìn)水平,特別是我們的轉(zhuǎn)基因抗蟲(chóng)水稻,有望獲得美國(guó)的安全認(rèn)可。”萬(wàn)建民說(shuō)。
加強(qiáng)產(chǎn)學(xué)研用結(jié)合
萬(wàn)建民認(rèn)為,我國(guó)的轉(zhuǎn)基因生物產(chǎn)業(yè)也面臨著巨大挑戰(zhàn)。
首先,知識(shí)產(chǎn)權(quán)保護(hù)能力仍有欠缺。“我國(guó)從事轉(zhuǎn)基因生物研究的主要力量仍然集中在大學(xué)和科研院所,大部分人以發(fā)表論文為第一需求,包括我本人,很多基因還沒(méi)有申請(qǐng)專(zhuān)利,論文就發(fā)表了。”萬(wàn)建民認(rèn)為,科研人員的知識(shí)產(chǎn)權(quán)保護(hù)意識(shí)亟待加強(qiáng)。
第二,核心技術(shù)尚需完善。在轉(zhuǎn)基因生物技術(shù)領(lǐng)域,我國(guó)的原始創(chuàng)新能力不足,規(guī)?;瘧?yīng)用程度較低,缺乏有研發(fā)能力的大型公司。
第三,基礎(chǔ)研究薄弱,與育種應(yīng)用結(jié)合不夠緊密。“我們大部分的技術(shù)研究集中在大學(xué)和科研院所,而育種的力量集中在農(nóng)科院和地方農(nóng)科所。植物基因組學(xué)、生物信息學(xué)等基礎(chǔ)研究成果與育種應(yīng)用缺乏有機(jī)聯(lián)系。”萬(wàn)建民建議,從事技術(shù)研發(fā)領(lǐng)域的科學(xué)家應(yīng)有一部分向育種方向傾斜。
最后,生物育種產(chǎn)業(yè)化程度低。萬(wàn)建民認(rèn)為,目前的研究成果與市場(chǎng)需求脫節(jié),研究方向更多的是基于科學(xué)家的個(gè)人興趣。此外,新品種選育與產(chǎn)業(yè)化脫節(jié)。尚未建立起品種選育、種子生產(chǎn)、示范推廣、營(yíng)銷(xiāo)一體的產(chǎn)業(yè)化體系。“應(yīng)加強(qiáng)上中下游、產(chǎn)學(xué)研用緊密結(jié)合,培育生物育種戰(zhàn)略產(chǎn)業(yè)。”