十几年来,转基因重大专项以5种作物(水稻、小麦、玉米、大豆、棉花)和3种家畜(猪、牛、羊)为重点,培育了一批有重大价值的转基因新品种。其中,转基因棉花产业化稳步推进,已育成抗虫棉新品种197个,累计推广5.1亿亩,国产抗虫棉市场份额达到99%,减少农药使用65万吨,直接带动新增产值累计650亿元。国产抗虫棉已在吉尔吉斯斯坦等国推广种植。

《通知》第一条强调,鼓励原始创新,支持高水平研究。实际上,我国政府正式支持生物技术始于1987年开始实施的国家高技术研究发展计划(“863计划”)。“863计划”在生物技术领域中即有农业生物技术专项,支持基因克隆和转基因技术,并很快就在转基因抗虫棉上取得成功。

《通知》将转移转让转育报告纳入农业转基因生物安全评价中安全管理措施审查范围。这是针对在农业转基因生物材料转移转让转育过程中的新情况作出的规定,,旨在规范研发单位和人员的行为。

我国转基因生物的产业化亟待突破。我国主要作物中,至今仅转基因棉花实现了产业化,另有少量转基因番木瓜的商业化种植。

对这类发展极为迅速的高新技术,希望政府主管部门高度重视,及时制定相应的监管法规,以促进技术的进一步发展完善及其产业化应用。

按单种作物种植面积计算,全球79%的棉花、74%的大豆、31%的玉米和27%的油菜,是生物技术育种的品种。除了前述的四大作物外,已批准进行商业化生产的作物还有苜蓿、甜菜、甘蔗、番木瓜、红花、土豆、茄子,以及少量的南瓜、苹果和菠萝。

问题是如何根据市场需求使这一阶段的成果实现有序产业化,如《通知》所述,鼓励已获得生产应用安全证书的农业转基因生物向优良品种转育。过去经验已经证明,我国在转基因抗虫棉的推广应用过程中,由优良品种转育材料育成的一大批抗虫棉品种,发挥了极大的作用。

近年来,我国虽然在种业科技创新方面有了很大的进步,但与发达国家相比还有不小差距。

那些已经获得生产应用安全证书的农业转基因生物是生物工程育种研发中的宝贵财富,也是对参与研发的科技人员工作的认可和鼓励。

例如,合成生物学的理念和技术,不仅用于育种,而且将使很多植物重要但量小的有用成分,通过微生物来生产。比如合成具有药理作用的稀有人参皂苷的基因,可在酵母中使之高表达,用发酵来生产人参的稀有皂苷。又如,中国科学家培育了世界上第一株用CRISPR技术获得的基因编辑植物,并率先开展农作物复杂基因组编辑研究。

2020年底举行的中央经济工作会议指出,要尊重科学、严格监管,有序推进生物育种产业化应用。要开展种源“卡脖子”技术攻关,立志打一场种业翻身仗。

美国已批准18种转基因生物的商业化生产。2019年全球批准转基因作物种植的国家和地区有29个,批准进口转基因作物产品的国家和地区有42个。种植最多的国家依次是美国、巴西、阿根廷、印度、加拿大、巴基斯坦,中国排名第七,而早先中国一度曾排名第二。前5个国家种植了全球91%的转基因作物。

为此,种业必须创新,以跟上农业现代化的步伐。

转基因重大专项坚持产业和产品导向,这就要求企业在转基因作物产业化中起主导作用。然而,我国传统种业公司普遍规模较小,且多数是以销售种子为主业,缺乏研发投入,很难主动寻求与研发机构对接,不能适应现代生物育种技术的应用及产品推广。

功能基因组研究已进入国际先进水平

这些国际种业公司大规模采用了现代生物技术育种。所谓的现代生物技术育种,是结合传统的杂交育种,或以优良品种为基础,利用基因组信息、基因操作技术、合成生物学技术等,加速育种进程,以达到精准育种的目的,创制满足不同需求的作物品种。

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通过转基因重大专项的实施,转基因生物新品种研发技术体系得到进一步完善,获得一批有重大育种价值的基因,并用于育种。

现代种业就是要营造一种产学研、上中下游紧密结合的模式,鼓励原始创新,支持高水平研究,避免一哄而上、低水平重复,才能从体制上确保现代生物工程育种产业的发展,切实有效发挥投入资金的效果。

不久前,,农业农村部办公厅发布《凯时APP鼓励农业转基因生物原始创新和规范生物材料转移转让转育的通知》(以下简称《通知》),在农业科研和产业领域引起了广泛关注。

而我国研发工作主要集中于科研单位和高校,研发经费主要来自政府,加上评估体制上的问题,导致部分研发机构追求小而全、自成体系,缺乏与企业合作的动力。

根据国际农业生物技术应用服务组织的报告,全球转基因作物种植面积已从1996年的170万公顷增加到2019年的1.904亿公顷,增长了约112倍。

在转基因技术研究方面,主要农作物遗传转化效率得到大幅提高,其中水稻和棉花体系达到国际领先水平,明显缩短了与发达国家的差距。农作物的精准基因编辑技术有了很快的发展。主要农作物功能基因组研究已达到国际先进水平,其中水稻功能基因组研究国际领先。

政府应在政策层面,营造良好的研发环境氛围。同时,政府应继续增加研发投入,特别是对相关的基础研究和突破性技术研发的稳定支持,也要鼓励企业加大对研发的投入。

值得注意的是,在现代生物育种技术发展中,基因编辑、合成生物学发挥了很大的作用。未来的生物育种技术将孕育出一大批基因编辑作物、全基因组选择作物、多基因设计作物。

 

现代育种已进入精准设计育种阶段,即可以由选择的底盘品种,通过精准设计与创造,培育出设计型品种,来满足人类各种不同的需求。