摘要:玉米是我國(guó)重要的糧食作物和飼料作物,蟲害和雜草防治是我國(guó)玉米生產(chǎn)面臨的重大瓶頸問(wèn)題。轉(zhuǎn)基因抗蟲耐除草劑玉米的應(yīng)用能夠減少農(nóng)藥使用量,在提高玉米產(chǎn)量、提升玉米收獲品質(zhì)方面具有重要作用。自1996年國(guó)外轉(zhuǎn)基因抗蟲耐除草劑玉米商業(yè)化應(yīng)用以來(lái),有效控制了玉米螟和草地貪夜蛾等鱗翅目害蟲的為害,降低了除草成本,經(jīng)濟(jì)效益、社會(huì)效益和生態(tài)效益十分顯著。對(duì)近10年來(lái)全球和我國(guó)轉(zhuǎn)基因抗蟲耐除草劑玉米的產(chǎn)業(yè)化發(fā)展現(xiàn)狀進(jìn)行了綜述,分析了我國(guó)轉(zhuǎn)基因抗蟲耐除草劑玉米產(chǎn)業(yè)化面臨的機(jī)遇與挑戰(zhàn),并為加快推進(jìn)我國(guó)轉(zhuǎn)基因玉米產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用提供了建議。
玉米是全球三大糧食作物之一,也是重要的畜牧業(yè)飼料作物,在保障世界糧食有效供給中占重要地位[1]。蟲害防控和雜草防治是我國(guó)玉米產(chǎn)業(yè)發(fā)展的重大瓶頸問(wèn)題,玉米螟、棉鈴蟲、草地貪夜蛾等害蟲還會(huì)加重玉米穗腐病等病害的發(fā)生,造成玉米產(chǎn)量和品質(zhì)的重大損失[2]。噴施農(nóng)藥等傳統(tǒng)防治手段不僅易產(chǎn)生抗藥性,降低防效,還會(huì)帶來(lái)環(huán)境惡化等一系列問(wèn)題[3]。轉(zhuǎn)基因技術(shù)作為有效、可持續(xù)發(fā)展的害蟲防治新方法,是培育抗蟲玉米新品種的主要途徑[4]。
Bt(Bacillus thuringiensis)是一種革蘭氏陽(yáng)性昆蟲病原菌,能產(chǎn)生多種伴孢晶體,主要活性物質(zhì)是殺蟲晶體蛋白,由cry基因和cyt基因編碼,對(duì)鱗翅目、鞘翅目和一些半翅目等害蟲具有高度的殺蟲特異性[5]。營(yíng)養(yǎng)期殺蟲蛋白(vegetative insecticidal proteins,Vips)也同樣具有高效特異的殺蟲活性[6]。利用生物工程技術(shù)將Bt基因?qū)胗衩字校色@得轉(zhuǎn)基因抗蟲玉米。自1983年首次獲得轉(zhuǎn)基因植物以來(lái),一大批抗蟲、耐除草劑等轉(zhuǎn)基因作物被成功選育[7]。轉(zhuǎn)Bt蛋白基因的抗蟲玉米在1996年開始大規(guī)模商業(yè)化種植,據(jù)國(guó)際農(nóng)業(yè)生物技術(shù)應(yīng)用服務(wù)組織(International Service for the Acquisition of Agri-biotech Applications,ISAAA)報(bào)道,2019年有14個(gè)國(guó)家種植了轉(zhuǎn)基因玉米,種植面面積達(dá)6090萬(wàn)hm2,是除轉(zhuǎn)基因大豆以外,應(yīng)用最多的轉(zhuǎn)基因作物[8]。
轉(zhuǎn)基因玉米作為生物育種領(lǐng)域的重要成果之一,節(jié)本增效優(yōu)勢(shì)顯著。抗蟲和耐除草劑性狀大幅減少了農(nóng)藥的使用,降低了生產(chǎn)成本,同時(shí)由于害蟲為害小,玉米不易滋生霉菌,提高了作物的產(chǎn)量和品質(zhì)[9-10]。通過(guò)種植轉(zhuǎn)基因玉米,順應(yīng)了簡(jiǎn)化耕作方式、節(jié)省耕作時(shí)間和減少人力投入的時(shí)代需求,改變了傳統(tǒng)的耕作模式,有利于保護(hù)生態(tài)環(huán)境,實(shí)現(xiàn)生態(tài)效益和經(jīng)濟(jì)效益的雙重提高[11]。面積達(dá)6 090萬(wàn)hm2,是除轉(zhuǎn)基因大豆以外,應(yīng)用最多的轉(zhuǎn)基因作物[8]。2021年我國(guó)啟動(dòng)了轉(zhuǎn)基因玉米產(chǎn)業(yè)化試點(diǎn)工作,轉(zhuǎn)基因玉米產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用迎來(lái)了新紀(jì)元,這必將對(duì)我國(guó)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)方式帶來(lái)革命性的變革,對(duì)保障國(guó)家糧食安全具有十分重要的意義。
1.全球轉(zhuǎn)基因抗蟲耐除草劑玉米產(chǎn)業(yè)化進(jìn)展
1990年,美國(guó)孟山都公司和迪卡公司率先開始抗蟲玉米的研究,利用基因槍技術(shù)把外源基因?qū)胗衩灼贩N,成功獲得了帶有抗蟲性狀的轉(zhuǎn)基因玉米。隨后,Bt蛋白基因被廣泛應(yīng)用到玉米轉(zhuǎn)基因技術(shù)中,轉(zhuǎn)基因玉米自交系和雜交育種迅速發(fā)展起來(lái)。1995年,瑞士先正達(dá)公司相繼得到BT176和BT11轉(zhuǎn)化事件,推動(dòng)了全球轉(zhuǎn)基因玉米的商業(yè)化浪潮。自美國(guó)在 1996 年首次開始轉(zhuǎn)基因玉米的商業(yè)化生產(chǎn),孟山都、杜邦先鋒以及拜耳 等 公 司 推 出 的 MON810、DBT418、TC1507、MON863、59122、MIR162、BT10、5307 等轉(zhuǎn)基因抗蟲玉米品種便大量涌現(xiàn),并以這些材料為基礎(chǔ)進(jìn)行雜交,成功獲得含有多個(gè)抗蟲基因聚合性狀的轉(zhuǎn)基因玉米。自1996年到現(xiàn)在,轉(zhuǎn)基因抗蟲玉米產(chǎn)業(yè)化大致經(jīng)歷了3個(gè)階段:第1階段(1996—2009年)為主要種植具有單個(gè)Cry基因的抗蟲玉米;第2階段(2010—2016年)為種植具有不同作用方式的多個(gè)Cry基因的抗蟲玉米;第3個(gè)階段(2017年—現(xiàn)在)為種植Cry抗蟲基因、Vip抗蟲基因和RNA干擾技術(shù)(RNAinterference,RNAi)疊加防治多個(gè)靶標(biāo)害蟲的抗蟲玉米[14]。轉(zhuǎn)基因耐除草劑玉米的耐除草劑類型主要分為5類,第1類為草甘膦抗性,包括mepsps、2mepsps、cp4 epsps、epsps grg23ace5、gat4621、goxv247基因;第2類為草銨膦抗性,包括pat、pat (syn)、bar基因;第3類為2,4-D和精喹禾靈類除草劑抗性,含aad-1基因;第4類為乙酰乙酸合成酶類除草劑抗性,含zm-hra基因;第5類為麥草畏抗性,含dmo基因。其中耐草甘膦、耐草銨膦為主要的耐除草劑性狀。
據(jù)ISAAA統(tǒng)計(jì),目前全球共有244個(gè)轉(zhuǎn)基因玉米轉(zhuǎn)化事件通過(guò)審批,其中有210個(gè)含有抗蟲性狀的轉(zhuǎn)化體,是應(yīng)用最多的商業(yè)化性狀之一[15]。在已經(jīng)實(shí)現(xiàn)商業(yè)化生產(chǎn)的轉(zhuǎn)基因玉米中,有192個(gè)同時(shí)包含抗蟲和耐除草劑這2種性狀的轉(zhuǎn)化體,占79%,這說(shuō)明復(fù)合抗性的轉(zhuǎn)基因玉米逐漸受到青睞[15]。2007年,孟山都和陶氏公司通過(guò)相互交叉授權(quán)生物技術(shù)特征,合作推出了新型玉米雜交種——SmartStax™,含有8個(gè)外源基因(6個(gè)抗蟲基因和2個(gè)耐除草劑基因),是一個(gè)具有多種害蟲抗性和雙重除草劑耐性的復(fù)合性狀產(chǎn)品[16]。隨后,先正達(dá)公司先后開發(fā)了BT11×MIR162×MIR604和BT11×MIR162×MIR604×GA21玉米轉(zhuǎn)化體,可以同時(shí)防治地上和地下害蟲。孟山都公司還研發(fā)了聚合10個(gè)不同基因的產(chǎn)品,并于2017年開始批準(zhǔn)入市。隨著抗性基因的不斷挖掘和拓展,Bt基因種類逐漸增多,如抗鞘翅目昆蟲的cry3、cry34、cry35類基因已成功應(yīng)用到商業(yè)化生產(chǎn)中,同時(shí),經(jīng)過(guò)人工合成的密碼子優(yōu)化基因開始出現(xiàn),如mcry1F、mcry3A、cry1A.105等[17]。隨后,先正達(dá)公司先后開發(fā)了BT11×MIR162×MIR604和BT11×MIR162×MIR604×GA21玉米轉(zhuǎn)化體,可以同時(shí)防治地上和地下害蟲。孟山都公司還研發(fā)了聚合10個(gè)不同基因的產(chǎn)品,并于2017年開始批準(zhǔn)入市。隨著抗性基因的不斷挖掘和拓展,Bt基因種類逐漸增多,如抗鞘翅目昆蟲的cry3、cry34、cry35類基因已成功應(yīng)用到商業(yè)化生產(chǎn)中,同時(shí),經(jīng)過(guò)人工合成的密碼子優(yōu)化基因開始出現(xiàn),如mcry1F、mcry3A、cry1A.105等[17]。
2.我國(guó)轉(zhuǎn)基因抗蟲耐除草劑玉米研究進(jìn)展
國(guó)是全球第二大玉米生產(chǎn)國(guó),玉米總產(chǎn)量和種植面積僅次于美國(guó)[18]。國(guó)家統(tǒng)計(jì)局調(diào)查數(shù)據(jù)顯示,2021年我國(guó)玉米產(chǎn)量27 255萬(wàn)t,占谷物總產(chǎn)量的43%[19]。近年來(lái),隨著我國(guó)人口數(shù)量逐年增加,可用耕地面積越來(lái)越少,而人們對(duì)糧食的需求也由數(shù)量需求轉(zhuǎn)變?yōu)橘|(zhì)量需求[20]。為滿足人們的糧食需求,國(guó)外玉米大量進(jìn)口,導(dǎo)致國(guó)內(nèi)玉米單價(jià)下跌,打擊了農(nóng)民種植玉米的積極性,玉米田病蟲害和雜草也造成產(chǎn)量和品質(zhì)的重大損失,使我國(guó)玉米在國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)中處于劣勢(shì)[21]。轉(zhuǎn)基因抗蟲耐除草劑玉米憑借抗蟲耐除草劑性能突出、產(chǎn)量高、品質(zhì)好等優(yōu)勢(shì),必將成為我國(guó)玉米產(chǎn)業(yè)的主力軍。
我國(guó)轉(zhuǎn)基因玉米研究起步略晚[22],20世紀(jì)90年代至21世紀(jì)初,我國(guó)處于對(duì)轉(zhuǎn)基因玉米轉(zhuǎn)化方法的探索階段。這一階段,丁群星等先后采用子房注射法、基因槍法、超聲波介導(dǎo)技術(shù)及花粉管通道法將抗蟲基因?qū)胗衩资荏w,培育出可育轉(zhuǎn)化體植株、轉(zhuǎn)基因抗蟲玉米自交系及雜交組合[23-27]。自2008年以來(lái),在國(guó)家轉(zhuǎn)基因重大專項(xiàng)的支持下,我國(guó)轉(zhuǎn)基因玉米研究水平逐步跨入國(guó)際先進(jìn)行列[13]。復(fù)合性狀轉(zhuǎn)基因玉米也是我國(guó)轉(zhuǎn)基因玉米的研究熱點(diǎn),2002年通過(guò)共轉(zhuǎn)化法導(dǎo)入cry1Ab和bar基因,成功獲得了部分抗蟲耐除草劑的轉(zhuǎn)基因植株,開創(chuàng)了復(fù)合性狀轉(zhuǎn)基因玉米的先河[28]。隨著轉(zhuǎn)基因技術(shù)地不斷成熟,雙價(jià)抗蟲耐除草劑玉米及新的轉(zhuǎn)化方法(農(nóng)桿菌介導(dǎo)法)也開始涌現(xiàn)[29-30],標(biāo)志著中國(guó)轉(zhuǎn)基因玉米研究逐漸在世界范圍內(nèi)嶄露頭角。
目前,我國(guó)已獲得了眾多具有知識(shí)產(chǎn)權(quán)的轉(zhuǎn)基因抗蟲耐除草劑玉米的優(yōu)良轉(zhuǎn)化體,這為培育具有突破性的玉米新品種創(chuàng)造了條件。2019—2022年農(nóng)業(yè)農(nóng)村部發(fā)放了11個(gè)轉(zhuǎn)基因抗蟲耐除草劑玉米轉(zhuǎn)化體生產(chǎn)應(yīng)用安全證書(表2),包括北京大北農(nóng)生物技術(shù)有限公司的DBN9936、DBN9858、DBN9501、DBN3601T,杭州瑞豐生物科技有限公司與浙江大學(xué)的瑞豐125,杭州瑞豐生物科技有限公司的浙大瑞豐8和nCX-1,中國(guó)林木種子集團(tuán)有限公司和中國(guó)農(nóng)業(yè)大學(xué)的ND207,中國(guó)種子集團(tuán)有限公司的GA21、Bt11×GA21和Bt11×MIR162×GA21。我國(guó)在轉(zhuǎn)基因抗蟲耐除草劑玉米研發(fā)方面取得的巨大進(jìn)展,為轉(zhuǎn)基因玉米產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用奠定了品種基礎(chǔ)。
3.我國(guó)轉(zhuǎn)基因抗蟲耐除草劑玉米產(chǎn)業(yè)化面臨的機(jī)遇
3.1 國(guó)家高度重視生物育種產(chǎn)業(yè)化
我國(guó)是農(nóng)業(yè)大國(guó),糧食安全是“國(guó)之大者”,是保障國(guó)家安全的首要前提。習(xí)近平總書記強(qiáng)調(diào),要下決心把民族種業(yè)搞上去,抓緊培育具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的優(yōu)良品種,從源頭上保障國(guó)家糧食安全[31]。轉(zhuǎn)基因技術(shù)作為全球發(fā)展最成熟、應(yīng)用最廣泛的生物育種技術(shù),成為我們必須搶占的科技制高點(diǎn)[31]。2008年,我國(guó)啟動(dòng)農(nóng)業(yè)領(lǐng)域唯一的科技重大專項(xiàng)——國(guó)家轉(zhuǎn)基因生物新品種培育重大專項(xiàng)。自此,農(nóng)業(yè)轉(zhuǎn)基因研發(fā)進(jìn)入快速發(fā)展期。經(jīng)過(guò)多年努力,我國(guó)已成為繼美國(guó)之后第二大研發(fā)國(guó),實(shí)現(xiàn)了從局部創(chuàng)新到“自主基因、自主技術(shù)、自主品種”的整體跨越,為轉(zhuǎn)基因產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用打下了堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)[31]。2016年中央一號(hào)文件中提出,要加強(qiáng)農(nóng)業(yè)轉(zhuǎn)基因技術(shù)研發(fā)和監(jiān)管,在確保安全的基礎(chǔ)上慎重推廣。2020年中央經(jīng)濟(jì)工作會(huì)議提出,要尊重科學(xué)、嚴(yán)格監(jiān)管,有序推進(jìn)生物育種產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用。2021年中央一號(hào)文件提出,要加快實(shí)施農(nóng)業(yè)生物育種重大科技項(xiàng)目[32]。2022年中央一號(hào)文件明確指出,在嚴(yán)格監(jiān)管、風(fēng)險(xiǎn)可控的前提下,加快推進(jìn)生物育種產(chǎn)業(yè)化步伐[33]。從“大膽研發(fā)、謹(jǐn)慎推廣”到“加快生物育種產(chǎn)業(yè)化步伐”,我國(guó)生物育種產(chǎn)業(yè)化正在迎來(lái)前所未有的機(jī)遇。
3.2 轉(zhuǎn)基因產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用配套制度不斷完善
2021年11月12日,農(nóng)業(yè)農(nóng)村部對(duì)《主要農(nóng)作物品種審定辦法》《農(nóng)作物種子生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)許可管理辦法》《農(nóng)業(yè)植物品種命名規(guī)定》和《農(nóng)業(yè)轉(zhuǎn)基因生物安全評(píng)價(jià)管理辦法》的部分條款進(jìn)行修改,并發(fā)布了征求意見稿[34]。這四部法規(guī)的修訂,是轉(zhuǎn)基因品種審定的配套規(guī)程,暢通了轉(zhuǎn)基因作物產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用通道?!?021年農(nóng)業(yè)轉(zhuǎn)基因生物監(jiān)管工作方案》《關(guān)于鼓勵(lì)農(nóng)業(yè)轉(zhuǎn)基因生物原始創(chuàng)新和規(guī)范生物材料轉(zhuǎn)移轉(zhuǎn)讓轉(zhuǎn)育的通知》等政策性文件的出臺(tái),釋放了我國(guó)將在嚴(yán)格農(nóng)業(yè)轉(zhuǎn)基因生物安全評(píng)價(jià)基礎(chǔ)上,為全面產(chǎn)業(yè)化做準(zhǔn)備的重要信號(hào)[35-36]。2022年3月1日,新修正的《中華人民共和國(guó)種子法》(新種子法)正式實(shí)施,明確了國(guó)家支持生物育種技術(shù)研究和對(duì)相關(guān)知識(shí)產(chǎn)權(quán)的保護(hù)[37]?!?021年農(nóng)業(yè)轉(zhuǎn)基因生物監(jiān)管工作方案》《關(guān)于鼓勵(lì)農(nóng)業(yè)轉(zhuǎn)基因生物原始創(chuàng)新和規(guī)范生物材料轉(zhuǎn)移轉(zhuǎn)讓轉(zhuǎn)育的通知》等政策性文件的出臺(tái),釋放了我國(guó)將在嚴(yán)格農(nóng)業(yè)轉(zhuǎn)基因生物安全評(píng)價(jià)基礎(chǔ)上,為全面產(chǎn)業(yè)化做準(zhǔn)備的重要信號(hào)[35-36]。2022年3月1日,新修正的《中華人民共和國(guó)種子法》(新種子法)正式實(shí)施,明確了國(guó)家支持生物育種技術(shù)研究和對(duì)相關(guān)知識(shí)產(chǎn)權(quán)的保護(hù)[37]。
3.3 轉(zhuǎn)基因作物產(chǎn)業(yè)化試點(diǎn)工作成效顯著據(jù)
《科技日?qǐng)?bào)》報(bào)道,為解決當(dāng)前農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中面臨的草地貪夜蛾和草害問(wèn)題,我國(guó)在2021年對(duì)已獲得生產(chǎn)應(yīng)用安全證書的轉(zhuǎn)基因抗蟲耐除草劑玉米開展了產(chǎn)業(yè)化試點(diǎn)工作,試點(diǎn)成效顯著。就轉(zhuǎn)基因抗蟲耐除草劑玉米來(lái)說(shuō),一是試點(diǎn)轉(zhuǎn)基因品種性狀良好,防蟲效果顯著。轉(zhuǎn)基因玉米對(duì)草地貪夜蛾的防治效果高達(dá)95%,大幅降低了防蟲成本。同時(shí),轉(zhuǎn)基因玉米籽粒中霉菌毒素的含量低,品質(zhì)也好。二是試點(diǎn)的轉(zhuǎn)基因玉米不會(huì)對(duì)生產(chǎn)環(huán)境造成不良影響。同時(shí),種植轉(zhuǎn)基因玉米減少了殺蟲劑的使用,有利于生物多樣性[40]。產(chǎn)業(yè)化試點(diǎn)轉(zhuǎn)基因作物增產(chǎn)增效和生態(tài)效果顯著,對(duì)我國(guó)轉(zhuǎn)基因作物產(chǎn)業(yè)化有巨大的推動(dòng)作用,標(biāo)志著我國(guó)轉(zhuǎn)基因作物產(chǎn)業(yè)化的新紀(jì)元即將到來(lái)。
3.4 社會(huì)公眾對(duì)轉(zhuǎn)基因的認(rèn)知度逐步提高
轉(zhuǎn)基因技術(shù)專業(yè)性強(qiáng),事關(guān)食用安全和環(huán)境安全等公眾關(guān)心的問(wèn)題,社會(huì)關(guān)注度高。利用傳統(tǒng)媒體出版轉(zhuǎn)基因科學(xué)普及讀物,以及通過(guò)網(wǎng)站、微信、微博、今日頭條、視頻軟件等新媒體平臺(tái)進(jìn)行多種形式的轉(zhuǎn)基因科普宣傳,提高了轉(zhuǎn)基因科普的有效性和覆蓋面[41]。社會(huì)各界、院士專家積極傳播科學(xué)知識(shí),澄清謠言謬誤,解答公眾疑惑,普遍提高了公眾對(duì)轉(zhuǎn)基因的科學(xué)認(rèn)知水平。
4. 我國(guó)轉(zhuǎn)基因抗蟲耐除草劑玉米產(chǎn)業(yè)化面臨的挑戰(zhàn)和對(duì)策
4.1 原始創(chuàng)新能力有待提高
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)。生物育種是打好種業(yè)翻身仗的重要武器。生物育種快速領(lǐng)先發(fā)展的重要基礎(chǔ)是生物技術(shù)等關(guān)鍵核心技術(shù)的應(yīng)用,而國(guó)內(nèi)多數(shù)生物育種的基礎(chǔ)研究還處于“跟跑”階段,難以支撐關(guān)鍵核心技術(shù)的開發(fā)。從現(xiàn)狀來(lái)看,國(guó)內(nèi)轉(zhuǎn)化技術(shù)缺乏原始創(chuàng)新,抗蟲基因大多是在國(guó)外已有種類的基礎(chǔ)上進(jìn)行改造或融合,對(duì)外依存度較高,新基因的挖掘程度不夠[17,42-43]。此外,由于國(guó)內(nèi)轉(zhuǎn)基因的研發(fā)主要集中在科研單位及高校,大型種業(yè)公司寥寥無(wú)幾,再加上企業(yè)創(chuàng)新體系和科企結(jié)合的力度不足,導(dǎo)致我國(guó)轉(zhuǎn)基因產(chǎn)品迭代升級(jí)較為緩慢。同時(shí),無(wú)論是科研院校還是企業(yè)大多偏向應(yīng)用型研究,研究?jī)?nèi)容存在重疊,尚未形成分工明確、協(xié)作互促的發(fā)展模式[44]。國(guó)際一流種業(yè)公司育種技術(shù)已進(jìn)入智能分子設(shè)計(jì)育種“4.0時(shí)代”,而中國(guó)作為世界用種量第一的國(guó)家,仍處于追趕狀態(tài)[45]。因此,我國(guó)在生物育種研發(fā)創(chuàng)新方面仍面臨著一定的壓力。
為推進(jìn)轉(zhuǎn)基因作物步入產(chǎn)業(yè)化的快車道,加快生物育種步伐,我國(guó)亟需解決正面臨的重大挑戰(zhàn):一是要加大原始創(chuàng)新力度,加強(qiáng)優(yōu)異種質(zhì)資源的發(fā)掘與利用[46];二是要加大資金傾斜扶持力度,統(tǒng)籌支持不同領(lǐng)域的科研力量;三是要深化科企融合機(jī)制,將種質(zhì)資源、育種人才、推廣技術(shù)、資金支持等諸多要素進(jìn)行聚合[47];四是要加大生物育種前沿技術(shù)的應(yīng)用與探索,以全基因組選擇、基因編輯、染色體工程、分子設(shè)計(jì)育種等關(guān)鍵技術(shù)作為主要的攻關(guān)方向,為我國(guó)生物育種的發(fā)展注入科技動(dòng)力[48]。
4.2 以企業(yè)為主體的產(chǎn)業(yè)化推廣方式尚需完善
企業(yè)是市場(chǎng)的主體,也是科技創(chuàng)新的主體。拜耳、科迪華等跨國(guó)種業(yè)公司具備豐富的種質(zhì)資源和技術(shù)儲(chǔ)備,在生物育種研發(fā)和產(chǎn)業(yè)化方面競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)明顯。我國(guó)生物育種研發(fā)是以政府投資的公益性研究機(jī)構(gòu)為主,主要科研力量是科研機(jī)構(gòu)和高等院校,種業(yè)企業(yè)普遍存在創(chuàng)新能力不足、核心技術(shù)缺乏等問(wèn)題,還缺乏具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)、自主品牌和較強(qiáng)核心競(jìng)爭(zhēng)力的高科技創(chuàng)新企業(yè),以企業(yè)為主體的產(chǎn)業(yè)化推廣模式尚需完善。在轉(zhuǎn)基因作物產(chǎn)業(yè)化推進(jìn)過(guò)程中,企業(yè)應(yīng)該成為轉(zhuǎn)基因作物產(chǎn)業(yè)化的主體,通過(guò)建立轉(zhuǎn)基因產(chǎn)業(yè)化市場(chǎng)運(yùn)行機(jī)制,充分發(fā)揮大型高科技企業(yè)作用,強(qiáng)化企業(yè)在產(chǎn)業(yè)化推廣中的主體地位,培養(yǎng)其在品種推廣、生產(chǎn)種植、技術(shù)指導(dǎo)和加工銷售中的能力。此外,還需要政府發(fā)揮好政策保障和監(jiān)管指導(dǎo)的功能。
4.3 轉(zhuǎn)基因產(chǎn)業(yè)化管理措施亟需進(jìn)一步健全
轉(zhuǎn)基因玉米獲得生產(chǎn)應(yīng)用安全證書后仍不能進(jìn)行商業(yè)化種植,需進(jìn)入作物種子新品種審定流程,該階段耗時(shí)較長(zhǎng),此后還需要獲得生產(chǎn)許可證和經(jīng)營(yíng)許可證[49]。因此,應(yīng)加快轉(zhuǎn)基因作物審批登記、農(nóng)藥登記等工作,加快完善轉(zhuǎn)基因產(chǎn)業(yè)化配套規(guī)章制度。轉(zhuǎn)基因作物種植作為一項(xiàng)新的技術(shù),一方面要制定轉(zhuǎn)基因種植管理規(guī)范,確保轉(zhuǎn)基因作物種植過(guò)程全程可控。目前,我國(guó)尚未出臺(tái)專門針對(duì)轉(zhuǎn)基因作物種植監(jiān)管的法律文件,監(jiān)管法律規(guī)范性不足,監(jiān)管部門職責(zé)不明確,不利于保障種業(yè)健康和穩(wěn)定發(fā)展[50]。因此,需要建立一套比較完備的轉(zhuǎn)基因作物產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用監(jiān)管執(zhí)法體系,保障轉(zhuǎn)基因作物從種植、收獲、加工的全流程可監(jiān)控,確保流向清晰,去向明確。同時(shí)要嚴(yán)厲打擊非法制種、非法經(jīng)營(yíng)和非法銷售行為,創(chuàng)造良好的市場(chǎng)環(huán)境。另一方面,要建立科研單位、企業(yè)和農(nóng)技推廣部門的技術(shù)支撐體系。無(wú)論是政府科研機(jī)構(gòu),還是技術(shù)推廣者,都在轉(zhuǎn)基因作物的快速傳播和種植中發(fā)揮關(guān)鍵作用。通過(guò)參觀示范田和技術(shù)培訓(xùn)等形式,農(nóng)民可以認(rèn)識(shí)并接納轉(zhuǎn)基因技術(shù),進(jìn)而成為該技術(shù)的最初種植者和受益者,從而引領(lǐng)更多農(nóng)民加入改變耕作方式的智慧農(nóng)業(yè)中[51]。同時(shí)針對(duì)轉(zhuǎn)基因抗蟲玉米,需加強(qiáng)對(duì)病蟲害發(fā)生的動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè),明確靶標(biāo)害蟲的敏感基線和抗性基因頻率,并制定有效的轉(zhuǎn)基因抗蟲玉米種植策略和靶標(biāo)害蟲抗性治理對(duì)策[14]。
4.4 社會(huì)輿論環(huán)境仍然復(fù)雜
轉(zhuǎn)基因不僅僅是一個(gè)技術(shù)問(wèn)題,也是社會(huì)輿論問(wèn)題。通過(guò)科普類文章以及媒體平臺(tái)客觀公正的宣傳,向大眾普及有關(guān)轉(zhuǎn)基因重要性和安全性的知識(shí),引導(dǎo)科學(xué)的輿論導(dǎo)向,為中國(guó)生物育種技術(shù)的發(fā)展與產(chǎn)業(yè)化營(yíng)造良好的社會(huì)氛圍[52]。雖然轉(zhuǎn)基因的輿論氛圍持續(xù)向好,但是輿論環(huán)境仍然復(fù)雜,仍有極少數(shù)人惡意攻擊抹黑轉(zhuǎn)基因。因此,應(yīng)發(fā)揮主流媒體的作用,開展全方位和全媒體的科普宣傳。另外,還要加強(qiáng)對(duì)地方領(lǐng)導(dǎo)干部的培訓(xùn),把思想統(tǒng)一到黨中央關(guān)于生物育種產(chǎn)業(yè)化的決策部署上來(lái)。同時(shí),要培養(yǎng)一支懂科學(xué)會(huì)科普的專家隊(duì)伍,利用微博、微信、抖音、今日頭條等新媒體,開展有針對(duì)性的科普宣傳,擴(kuò)大科普宣傳覆蓋面,進(jìn)一步提高公眾的認(rèn)知和接受程度。
文章來(lái)源:李敏;王磊;鄒俊杰;.我國(guó)轉(zhuǎn)基因抗蟲耐除草劑玉米產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用面臨的機(jī)遇與挑戰(zhàn)[J].生物技術(shù)進(jìn)展,2023,(02):7-15.DOI:10.19586/j.2095-2341.2022.0183
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