生物育種又稱轉(zhuǎn)基因生物育種,是集轉(zhuǎn)基因、分子標(biāo)記、雜交選育等方法于一體的先進(jìn)育種技術(shù)。“轉(zhuǎn)基因生物育種是我國(guó)農(nóng)業(yè)科技發(fā)展的戰(zhàn)略選擇”的立論,一是基于對(duì)保障國(guó)家糧食安全重大需求的綜合判斷,二是出于對(duì)增強(qiáng)國(guó)家農(nóng)業(yè)科技競(jìng)爭(zhēng)力的全面考量。對(duì)于前者,此前已有諸多論述,這里僅就科技競(jìng)爭(zhēng)力問(wèn)題談一點(diǎn)認(rèn)識(shí)和體會(huì)。
眾所周知,轉(zhuǎn)基因生物育種已作為16個(gè)國(guó)家科技重大專項(xiàng)之一付諸實(shí)施,并列入國(guó)家戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)發(fā)展規(guī)劃。對(duì)于這一領(lǐng)域科技競(jìng)爭(zhēng)力的內(nèi)涵和要素是什么,未見(jiàn)專門論述和統(tǒng)一說(shuō)法。本人覺(jué)得應(yīng)對(duì)核心技術(shù)(特別是功能基因、調(diào)控元件、遺傳轉(zhuǎn)化和分子標(biāo)記技術(shù))、研發(fā)體系、人才隊(duì)伍、產(chǎn)業(yè)化速度與規(guī)模等方面進(jìn)行綜合分析,以此作為競(jìng)爭(zhēng)力強(qiáng)弱的重要標(biāo)志。
抗蟲棉研發(fā)提升了我國(guó)生物育種的科技競(jìng)爭(zhēng)力
擁有抗蟲基因、轉(zhuǎn)化技術(shù)和受體良種等自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的抗蟲棉研發(fā)是我國(guó)發(fā)展轉(zhuǎn)基因育種技術(shù)、打破跨國(guó)公司壟斷、搶占國(guó)際生物技術(shù)制高點(diǎn)的成功事例。抗蟲棉的成效不僅體現(xiàn)在有效控制了棉鈴蟲的猖獗危害,挽救了岌岌可危的棉花產(chǎn)業(yè),更重要的是,通過(guò)與跨國(guó)公司的激烈競(jìng)爭(zhēng),我國(guó)成功打造了一個(gè)包括基因發(fā)掘、遺傳轉(zhuǎn)化、安全評(píng)價(jià)、品種選育、產(chǎn)業(yè)開(kāi)發(fā),直至生產(chǎn)推廣應(yīng)用在內(nèi)的、比較完整的轉(zhuǎn)基因育種研發(fā)體系。
正是依靠這個(gè)體系,國(guó)產(chǎn)抗蟲棉僅用了短短6年就實(shí)現(xiàn)了國(guó)內(nèi)市場(chǎng)占有率的逆轉(zhuǎn),并走出國(guó)門在國(guó)際市場(chǎng)上占有了一席之地。抗蟲棉的育成使我國(guó)轉(zhuǎn)基因生物育種進(jìn)入了國(guó)際前列,成為我國(guó)農(nóng)業(yè)科技競(jìng)爭(zhēng)力提升的重要標(biāo)志。正是依靠抗蟲棉打下的基礎(chǔ),我國(guó)已成為目前世界上為數(shù)不多的、擁有轉(zhuǎn)基因作物自主研發(fā)能力的國(guó)家,并為后來(lái)包括水稻、玉米、小麥、大豆等作物在內(nèi)的轉(zhuǎn)基因生物新品種研究的全面部署奠定了基礎(chǔ)。
糧食作物生物育種產(chǎn)業(yè)化的滯后削弱了科技競(jìng)爭(zhēng)力
美國(guó)一直把發(fā)展生物技術(shù)作為科技的核心競(jìng)爭(zhēng)力。1996年以后跨國(guó)企業(yè)將商業(yè)化育種的重點(diǎn)轉(zhuǎn)向糧食作物,使玉米和大豆單產(chǎn)一下提升了25%,目前轉(zhuǎn)基因玉米和大豆的種植面積已分別超過(guò)兩種作物總面積的90%和93%。
此外,復(fù)合基因作物已成為轉(zhuǎn)基因新品種的主體,抗旱節(jié)水、醫(yī)療保健用的新一代轉(zhuǎn)基因作物即將投入市場(chǎng)應(yīng)用。如孟山都公司近年通過(guò)科技創(chuàng)新、企業(yè)并購(gòu)、資本滲透等手段一躍成為全球農(nóng)業(yè)生物產(chǎn)業(yè)之鰲頭。該公司連續(xù)四年生物育種年投資超過(guò)10億美元(相當(dāng)于我國(guó)5家A股上市種子公司研發(fā)總投入152倍); 產(chǎn)品銷售額自2010起突破100億美元,2012年,增至135億美元(超過(guò)我國(guó)近6000家種子企業(yè)的總產(chǎn)值)。
再如與我國(guó)同屬新興經(jīng)濟(jì)體國(guó)家的巴西抓住生物技術(shù)蓬勃發(fā)展的機(jī)遇,自2005年起大力推進(jìn)生物育種產(chǎn)業(yè)化, 2012年轉(zhuǎn)基因大豆、玉米和棉花種植面積已達(dá)3660萬(wàn)公頃(為我國(guó)轉(zhuǎn)基因作物種植面積的10倍),位居世界第二,增速更是躍居世界第一。生物育種已成為推動(dòng)巴西農(nóng)業(yè)和經(jīng)濟(jì)發(fā)展的主要引擎。
然而,相比之下由于近年受到所謂“轉(zhuǎn)基因安全”爭(zhēng)議的影響,我國(guó)糧食作物生物育種產(chǎn)業(yè)發(fā)展政策卻趨于保守,雖然大量研究證實(shí)植酸酶玉米、抗蟲水稻等轉(zhuǎn)基因作物不存在任何安全問(wèn)題,卻遲遲未能推廣應(yīng)用。
實(shí)際上在棉花之后我國(guó)沒(méi)有批準(zhǔn)任何轉(zhuǎn)基因大宗作物的種植,我國(guó)生物育種的產(chǎn)業(yè)化至少被推遲了10年!產(chǎn)業(yè)化停滯不前必然導(dǎo)致科技競(jìng)爭(zhēng)力的下降,近年我國(guó)生物育種整體水平與美國(guó)的差距重新拉大,發(fā)展速度與應(yīng)用面積竟落到巴西、印度等發(fā)展中國(guó)家之后。轉(zhuǎn)基因科技競(jìng)爭(zhēng)地位的削弱最終也導(dǎo)致我國(guó)農(nóng)業(yè)對(duì)國(guó)際市場(chǎng)整體依賴程度不斷增加,難以阻擋國(guó)外轉(zhuǎn)基因大豆、玉米的大舉進(jìn)入。目前我國(guó)大豆需求的80%靠進(jìn)口;重要糧食作物自給率實(shí)際上已跌破95%的底線;農(nóng)業(yè)種子市場(chǎng)更陷于受制于人的尷尬境地。生物育種的發(fā)展已處在十字路口,何去何從,令人擔(dān)憂。
把握好重新提升轉(zhuǎn)基因生物育種科技競(jìng)爭(zhēng)力的機(jī)會(huì)
面對(duì)新一輪國(guó)際高技術(shù)競(jìng)爭(zhēng)的嚴(yán)峻形勢(shì),我國(guó)若想爭(zhēng)取主動(dòng),當(dāng)前首要的措施是正確引導(dǎo)公眾轉(zhuǎn)變認(rèn)識(shí)與觀念,積極推進(jìn)轉(zhuǎn)基因生物育種成果的產(chǎn)業(yè)化。
應(yīng)該承認(rèn),與全球發(fā)展進(jìn)程相比,我國(guó)近年轉(zhuǎn)基因科技競(jìng)爭(zhēng)力下降了。但是,也要看到全球生物育種發(fā)展仍處在戰(zhàn)略機(jī)遇期,看到2008年實(shí)施轉(zhuǎn)基因生物新品種培育科技重大專項(xiàng)以來(lái),我國(guó)在生物育種領(lǐng)域取得的進(jìn)步。例如,通過(guò)優(yōu)秀人才引進(jìn)和培養(yǎng),我國(guó)已擁有近萬(wàn)名農(nóng)業(yè)生物技術(shù)研發(fā)隊(duì)伍;我國(guó)已擁有抗病蟲、抗除草劑、優(yōu)質(zhì)抗逆等一批功能基因及相關(guān)核心技術(shù)的自主知識(shí)產(chǎn)權(quán);我國(guó)在棉花、水稻、玉米等農(nóng)作物生物育種的基礎(chǔ)研究和應(yīng)用研究方面仍有相對(duì)的優(yōu)勢(shì)和特色;目前已獲得三系雜交抗蟲棉、飼料用植酸酶玉米、抗蟲水稻、抗蟲玉米、高產(chǎn)優(yōu)質(zhì)棉、藥用血清白蛋白水稻等一批達(dá)到國(guó)際先進(jìn)水平、具有巨大產(chǎn)業(yè)發(fā)展?jié)摿Α⒖膳c國(guó)外公司抗衡的創(chuàng)新性成果。
此外,創(chuàng)世紀(jì)、奧瑞金、大北農(nóng)、中國(guó)種子集團(tuán)等一批創(chuàng)新型生物育種企業(yè)的興起與發(fā)展,也為企業(yè)技術(shù)創(chuàng)新能力的提升創(chuàng)造了良好條件。也就是說(shuō),我們現(xiàn)在仍然具有相當(dāng)?shù)目萍几?jìng)爭(zhēng)潛力,對(duì)此要有全面的分析和足夠的自信。
在新一輪科技革命中,國(guó)際科技競(jìng)爭(zhēng)集中體現(xiàn)在發(fā)展速度,生物育種也是如此。如果我們狠下決心實(shí)施創(chuàng)新驅(qū)動(dòng)發(fā)展戰(zhàn)略,不等待、不觀望、不懈怠,并進(jìn)一步發(fā)揮“集中力量辦大事”的舉國(guó)優(yōu)勢(shì),相信我國(guó)的轉(zhuǎn)基因生物育種3—5年后能夠“東山再起”,并有望8—10年后實(shí)現(xiàn)跨越式發(fā)展,為轉(zhuǎn)變我國(guó)農(nóng)業(yè)發(fā)展方式和搶占國(guó)際農(nóng)業(yè)科技制高點(diǎn)做出重大貢獻(xiàn)。
(作者系中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院生物技術(shù)研究所研究員)