大麻的葉和花序是大麻二酚含量最高部位。中國農科院供圖
日前,黑龍江省農作物品種審定委員會通過了13個工業用大麻品種,這使得我國工業大麻種質資源再添“新軍”。
大麻是大麻科大麻屬一年生草本植物,又名漢麻、線麻、火麻等。大麻植株中天然化學成分主要分為大麻素和非大麻素兩大類,而大麻素中最主要的兩種成分是四氫大麻酚(THC)和大麻二酚(CBD)。
其中,THC是能讓人致幻成癮的精神活性成分,這也是大麻受到全球禁毒管控的重要原因。而CBD類成分被發現不具毒活性,其在化妝品、藥品,尤其是在抗炎、鎮痛,以及癲癇、退行性病變(帕金森病、阿爾茨海默?。?、癌癥等疾病防治方面展現出巨大潛力。
“20世紀90年代,為了興利除弊,國際上將大麻植物中THC含量低于0.3%(干物質重量百分比)、不具備毒品利用價值的大麻品種稱為工業大麻。THC含量是區別工業大麻與毒品大麻的重要標準?!敝袊r業科學院麻類研究所(以下簡稱麻類所)麻類基因工程領域學科帶頭人趙立寧告訴《中國科學報》。
隨著工業大麻醫用價值的挖掘,全球興起工業大麻熱。專家們表示,應積極穩妥適度發展工業大麻,推進工業大麻產業健康良性發展,造福人類。
益功用
工業大麻用途廣泛。CBD是治療精神類疾病,如癲癇、焦慮、抑郁等的特效藥。我國雖然是工業大麻生產大國,但主要生產原料用于出口。國外企業用我國生產的原料加工后再以幾十倍價格銷售到全球市場中。專家認為,如果國內相關產業發展不起來,今后就會高度依賴進口。
除了上述醫用價值外,工業大麻主要應用于紡織、造紙、油用等領域。國家麻類種質資源庫主任粟建光告訴《中國科學報》:“目前,我國國家麻類種質資源庫的工業大麻種質資源保有量為1300多份,包括藥用型、籽用型和纖維型,為世界上資源數量最多,且遺傳多樣性豐富?!?/p>
當前,全球工業大麻呈現出歐盟、北美、中國三大主產區域的分布格局。其中,我國是世界上種植工業大麻最多的國家。據《中國農業統計年鑒》和聯合國糧農組織的統計資料,我國工業大麻產量約占全世界50%,主要為纖維用或油用。
我國大麻種植地區廣泛,形成了云南省以花葉用、黑龍江省以纖維用、山西省以籽粒用為主的生產布局。
先行者是云南。2018年,云南省農業科學院經濟作物研究所起草的《工業大麻種子》(NY/T3252)3個系列農業行業標準正式實施。這標志著國內首次從國家層面規范了工業大麻的概念和種子標準,并為品種、種子質量和常規種繁育技術提供了適用性、科學性和權威性的標準參考。
趙立寧表示,目前,云南省、黑龍江省完成了工業大麻的地方立法,吉林工業大麻的地方立法也提上了議程。“目前國內外產業市場利好、原料種植優勢顯著、地方政策扶持和法律法規不斷完善,產業發展呈良性化。”
育種源
據統計,隨著行業的合法化推進步伐加快和產業發展,預計到2025年全球工業大麻產值可達1660億美元。
趙立寧介紹,近年來,我國工業大麻相關基礎研究力度不斷加大,主要包括CBD提取與應用、雌雄分化、雌雄異株雜交育種試驗等。
目前,我國建成了全球最大的國家麻類種質資源庫。在分子育種技術方面,已建立成熟的大麻再生體系、太空誘變種質資源庫。此外,大麻遺傳轉化體系和大麻基因編輯技術的創新應用研究也居國際領先地位。
“工業大麻多為雌雄異株,個體大部分雜合,變異較多,基于實際生產所需,要求工業大麻具備高產、穩產、植株整齊度一致、品質高、抗性強、含毒量遺傳性穩定、環境適應力和耐受性強、適應機械化的特點?!壁w立寧談及理想的工業大麻品種時表示。
從目前在我國南方及華北地區推廣的大麻對照品種來看,麻類所培育的“中大麻”系列品種中,最具代表性的中大麻1號顯現出諸多優勢。其株高適合,干莖出麻率超過20%,抗病抗逆能力強。即便受到嚴重不利天氣影響,纖維產量仍可達170~190千克/畝,比當地品種高6%以上。
“尤其是適合北方栽培的雌雄同株品種,長勢一致性好,有效避免了雌雄異株成熟期不同而造成的歉收問題,還適宜于機械化?!壁w立寧說。
2019年10月,經專家鑒定,中漢麻1號CBD含量達3.19%,是目前國內通過官方認定的CBD含量最高的品種。粟建光說,該品種是藥用型專用品種,適宜在我國云南、湖南等中低緯度地區種植,目前正在申請列入云南省合法種植品種目錄和繁種許可,預計1~2年內投入市場。
在粟建光看來,未來,還應繼續加強高CBD特優種質資源引進和鑒定評價、專用型CBD高含量品種育種、遺傳轉化體系和基因編輯技術體系建立和應用,以及室內和室外先進種植技術、植保、機械等技術開發。
強產業
粟建光告訴《中國科學報》,工業大麻作為新興朝陽產業,在藥用、食用和大健康領域前景廣闊,而其發展關鍵在于種植、提取加工和產品研發?!皳碛凶灾髦R產權的優良高CBD品種及其配套的種子繁育技術和先進種植技術,是工業大麻產業發展核心競爭力的重要部分?!?/p>
專家們表示,在產業發展中,我國與國際處在同一起跑線上,都在起步階段。但要清醒地認識到,我國工業大麻發展中還存在諸多問題。
粟建光提到,在技術發展層面,若無重大育種技術的突破和應用,未來3~5年,在室外大田種植條件下,工業大麻育種將很難突破CBD含量6%左右、THC含量低于0.3%的“天花板”。
趙立寧指出,大麻科學研究和產業發展具有片面性。我國工業大麻相關品種和專利主要集中于纖維用種子培育、紡織材料生產方面。高CBD含量的專用品種、有關CBD提純技術的專利相對較少。
政策不完善也是問題之一。聯合國《1961年麻醉品單一公約》明確規定,大麻的管制對于專供工業用途(纖維質及種子)或園藝用途大麻植物的種植不適用。而我國相關法律只規定了大麻作為毒品源植物的管制要求,未將工業大麻進行科學區分。事實上,公安部門數據表明,中國毒品大麻主要為境外輸入,只要嚴格控制毒品大麻種子和成品的進入,大麻毒品問題就是可控的。
此外,粟建光表示,我國只有云南和黑龍江兩省立法工業大麻種植和生產的合法化?!跋M⒁粋€全國性的工業大麻種植加工安全管理辦法,且需明確工業大麻的管理部門,完善多部門協調發展機制。否則,將很難形成完整的大麻內循環工業體系和規模化效益,制約該產業健康良性發展。”
趙立寧建議,要實現科技成果產業化,必須建立健全有效的機制保障,使科技成果在科研院所、企業與社會需求之間找到一個平衡點,要讓科技成果與市場需求環環相扣。此外,還要推動相關立法及監督措施,避免在產業發展中工業大麻“變”大麻流入市場。
粟建光表示,未來的大麻產業,會是一個以大麻為主線,涉及研發、種植、加工、產品、貿易、醫療、大健康等產業的集群或生態圈,是影響人類社會方方面面生活的泛產業集群。
“行業要回歸理性,當下,要從政府規范管控,新技術新品種研發、種植、加工,以及企業和資本參與等方面統籌考慮,做好頂層設計,抓住機遇,扎扎實實干好,實現工業大麻產業的良性健康發展。”粟建光強調。