生物技术在新品种选育及其产业化上的应用

范云六

（中国农业科学院生物技术研究所，北京 100081）

（中国农业科学院生物技术研究所，北京 100081）

创新驱动是当今时代的发展主题，需要以科技进步作为支撑，依靠战略性新兴产业进行带动，这是转变经济增长方式，实现农业现代化的迫切要求。农业生物技术是当今最具活力、应用效益最高、与人们关系最为密切的现代农业技术，是推动现代农业科技创新和生物育种产业发展的重要支撑，已成为世界各国科技发展的竞争焦点和新兴产业发展的战略重点。

1 全球发展形势

自从1987年第1例转基因番茄在美国问世以来，以转基因技术为核心的生物技术在品种选育及产业化的应用方面得到了迅速发展，已成为近代育种史上发展最快、效率最高的作物改良技术。根据ISAAA的最新统计，全球转基因作物总种植面积继续保持增长势头，2012年全球转基因作物种植面积达到1.703亿hm2。目前，全球28个国家的数百万农民在种植转基因作物，57个国家批准进口转基因产品用于食品和饲料加工，相关区域的人口已占世界总人口的3/4以上。

美国是世界上最大的转基因作物种植国家，约占全球转基因种植总面积的43%。目前美国市场上70%的食品都含有转基因成分。巴西是发展中国家，自2003年始主要通过政府主导大力推进转基因作物产业化，至2011年，其转基因作物种植面积已上升到全球第二位，占全球种植面积的19%。巴西经济的快速起飞以农业发展为重要标志之一，生物育种已成为推动巴西农业和经济发展的重要引擎。

目前，转基因作物已在世界范围内广泛应用，在减少农药施用、降低病虫害损失、改善环境、减少劳动力投入上取得了巨大的经济效益和经济效益。以生物育种技术为依托、以企业为主体的商业化种业已经成为发达国家新兴支柱产业和新的经济增长点。

2 我国农业生物技术发展态势

我国政府高度重视农业生物技术引领的现代农业生物产业发展，《国家中长期科学和技术发展规划纲要（2006-2020）》将生物技术作为5个战略重点之一，生物育种产业被列为七大国家战略性新兴产业之一。2011年，国家“十二五”国民经济发展规划中明确指出要加快农业生物育种创新与推广应用，开发具有重要应用价值和自主知识产权的生物新品种。我国农业生物技术研究进入了以基因组测序、重要农艺性状功能基因的定位及克隆和鉴定等为主的自主创新期，已经拥有从功能基因研究、发掘、转化直至生物育种、应用和产业发展的独立的、比较完整的技术体系。由我国牵头或参与组织完成了包括水稻、黄瓜、白菜、马铃薯、谷子、番茄、二倍体棉花等重要农作物的全基因组序列分析，最近，A、D二倍体小麦族基因组草图也已绘制完成。在重要农作物（特别是水稻）功能基因组研究方面取得重要成果，已建成包括水稻大型突变体库、全长cDNA文库、RNAi突变体库、生物芯片及转录组检测等功能基因组研究平台，以及玉米EMs突变体库等，并分离克隆了一大批自主知识产权的控制重要农艺性状的基因或调控元件，在重要功能基因鉴定及生物技术育种改良等研究方面也取得了重要进展。我国已拥有抗病虫、抗除草剂、优质抗逆等一批功能基因及相关核心技术的自主知识产权；棉花、玉米、水稻等农作物生物育种的基础研究和应用研究初步形成了自己的特色和比较优势；目前已获得达到国际先领先水平的饲用植酸酶玉米和国际先进水平的抗虫棉、抗虫水稻、抗虫玉米等一批重要成果。

我国农业生物技术产业已经开始从实验室探索到产业化的转变，从单项技术突破到整体协调发展的转变，进入一个跨越发展的战略机遇期。目前，抗虫棉技术已走出国门迈向世界，与印度、巴基斯坦、澳大利亚等国开展了国际合作，促进了我国棉花产业发展，提升了我国农业科技的国际竞争力。

我国在2009年批准了抗虫转基因水稻和转植酸酶玉米。转基因抗虫水稻可有效防治螟虫危害，减少杀虫剂用量80%以上，显著降低环境污染与中毒事故，保障农民增产增收。转植酸酶玉米，动物食用后能将植酸磷转化为可以直接吸收的磷营养，不仅能使环境中磷污染降低40%，而且能提高饲料营养利用率30%以上。若我国配合饲料产量达到1.7亿t、植酸酶玉米产量达到8500万t，将减少畜禽粪便中磷排放40%，达170万t，并可替代磷酸氢钙添加80%，达136万t。此外，由于大大简化了生产程序，这项技术还发挥了节能减排的显著功效。

3 推进生物育种产业发展的建议

我国是一个农业大国，面对耕地锐减、资源短缺、环境污染、灾害频发等诸多的矛盾，保障粮食等主要农产品有效供给仍是我国农业和农村经济发展的首要任务。单纯依靠常规技术和传统生产方式难以满足不断增长的农产品需求，惟有进一步转变农业发展方式，在技术手段、产业结构和发展机制上实现重大的创新才是解决刚性制约的有效途径。当前，农业生物技术已成为新的农业科技革命的强大推动力和新的经济增长点，成为我国发展现代农业、实现科技创新的战略选择。然而，我国生物技术研发的总体水平与世界先进水平比较仍存在差距，科技成果转化和产业化效率还比较低，种业产业链中各个环节的技术水平及各环节的相互联接的程度急待提高，社会公众对转基因技术及其产品的认知和接受程度不如人意。针对这些问题，要推进我国农业生物育种产业健康快速发展，需要国家各级政府、科研院所、农业高技术企业、媒体和社会公众的共同努力。

3.1 加强宏观引导，做好安全监管

我国是世界上为数不多的拥有转基因作物自主研发能力的国家之一。然而，政策取向的不明朗使得我国批准商品化生产、应用的转基因植物中至今未有一例粮食作物，从而影响了农业生物技术作为生产力对我国经济发展的贡献。急需从国家层面进行顶层设计，尽早制定产业长期发展规划，明确发展目标，加强宏观引导。同时，政府应遵循法规体系依法监管相关科研活动和产业化。

目前，我国转基因生物安全监管已初步形成了较为完善的基础设施和研究检测平台，还需要建立更加明确的规定和有力的措施，以确保这些检测机构与监管执法相配合，有效发挥其作用进而加强有序监管，为农业生物育种研发和产业化创造政策和规范的发展环境。

3.2 创新体制机制，加强科企交流

农业生物技术本身属高技术领域，是一项系统工程，掌握着重要研发成果的科研院所与农业种业集团及相关企业的密切合作，实现产学研、上中下游的有机结合至关重要。现阶段，为促进我国农业生物技术科研成果的及时转化，推动农业生物育种产业的进一步发展，急需以政府为主导加强跨部门的联动以及科研院所与企业之间实质性的合作与交流，要切实地和最大限度地充分地发挥种业产业技术创新战略联盟和种业科技创新体系在实现产学研、上中下游的有机结合的重要作用。

3.3 加强科学普及，促进信息传播

转基因产品正在从田间走上餐桌，其安全性为公众普遍关注。加大有关转基因食品安全知识的科普宣传与正确指引非常重要，科研人员与媒体均承担着传递科学发展正能量的社会责任，以科学、理性的态度积极主动向公众传播科学知识和相关信息，让公众了解，凡是经过科学评估、依法审批的转基因作物是安全的，其风险是可以预防和控制的，并已得到实践证明。同时，历次发现的所谓“转基因安全事件”都已被科学一一否定。应对各种造假、阻碍、损毁转基因安全及其工作的各种错误论调和行为，给以严肃、科学的批驳与纠正，做好有关科普工作。急需为农业生物育种产业发展创造一个良好的社会氛围。

总之，农业生物技术对保障粮食安全和促进农业可持续发展有着至关重要的作用，世界各国对此都非常重视，目前已进入至关重要的抢占技术制高点与经济增长点的战略机遇期，未来农业生物技术及其产业化必将成为我国现代农业发展中新的技术制高点与经济增长点，并成为维护我国粮食安全和经济安全的命脉所在。以转基因技术为核心的农业生物技术的发展，重点要培育重大作物新品种，逐步使我国农业生物技术育种产业化整体水平跃居世界前列，成为我国农业的支柱产业，为我国食物安全、生态安全和农业可持续发展提供技术支撑，为农业现代化提供保障。