科學認識和利用農業轉基因技術
發表時間:2015-04-15   來源:《黨委中心組學習》

  以轉基因技術為核心的現代農業生物技術在緩解資源約束、保障食物安全、保護生態環境、拓展農業功能等方面已顯現出巨大潛力, 成為世界各國農業科技競爭的焦點,在現代農業發展中發揮著先導和引領作用。當前,要按照黨中央、國務院的戰略部署,進一步強化戰略、法律、科技、行政、輿論五大支撐,積極研究、審慎應用、嚴格管理、科學宣傳,保持定力,把握節奏,積極穩妥推進轉基因研究與應用。

  □ 農業部副部長、中國科協副主席 張桃林

  黨中央、國務院高度重視農業轉基因技術發展。習近平總書記強調, 轉基因是一項新技術,也是一個新產業,具有廣闊發展前景,要大膽研究創新,占領制高點,同時涉及安全的因素都要考慮到。2015年中央一號文件要求,要加強農業轉基因技術研究、安全管理、科學普及,強化農業科技創新驅動作用,進一步明確了農業轉基因工作的方向和重大任務。自1996年世界轉基因農作物商業化應用以來,轉基因安全問題一直受到社會廣泛關注,尤其在我國,爭論更是不絕于耳,必須科學認識、理性對待、正確把握、依法管理,才能推動我國農業轉基因研究與應用健康發展。

  一、轉基因技術是農業科技發展的前沿

  科技是第一生產力,農業科技的每一次重大突破,都會引發生產力和生產方式的深刻變革,推動農業的跨越發展。第一次工業革命催生和促進了機械化農業的發展,極大地提高了農業勞動生產率。19世紀中后期,隨著植物礦質營養學說和農業化學與合成化學的發展,化肥和農藥等農用化學品被大量使用,化學農業或石油農業的興起極大地提高了作物產量。20世紀以來,遺傳理論的突破實現了基因資源的種內轉移,以矮稈、雜種優勢利用為代表的作物育種技術掀起了一場綠色革命,糧食大幅度增產,如美國的雜交玉米、墨西哥的矮桿小麥、我國的雜交稻都取得了劃時代的成就。目前,以基因組學、合成生物學、分子生物學為代表的,包括轉基因育種在內的現代農業生物技術快速發展,正在推動著新一輪農業科技革命和產業綠色革命。

  基因是含有特定遺傳信息的DNA(脫氧核糖核酸)序列,是決定生物特性的最小功能單位。作為現代生物工程技術前沿的轉基因育種,就是通過從一個生物體中提取結構明確、功能清楚的基因轉移到另一個生物體,以獲得新性狀,培育新品種。轉基因育種與傳統育種都是對基因進行轉移和重組,不同的是傳統育種一般為種內基因轉移,而轉基因育種則能夠打破物種界限實現基因轉移,拓寬遺傳資源利用范圍,更為精準、高效和可控。例如,第一代轉基因作物就是通過將微生物殺蟲蛋白基因或耐除草劑基因轉移到作物上以獲得抗蟲或耐除草劑性狀,進而減少農藥使用, 降低農藥殘留和環境污染及農產品安全風險,減少人工除草成本,提高產業競爭力。因此,轉基因育種技術是傳統育種技術的延伸、發展和新的突破。

  二、全球農業轉基因研究與應用發展迅猛

  全球農業轉基因生物產業化快速發展。面積快速擴大,由1996年的170萬公頃擴展至2014年的1.8億公頃,增長106倍,占全球15億公頃耕地的約12%。全球主要農作物種植面積中82% 的大豆、68% 的棉花、30% 的玉米、25% 的油菜都是轉基因品種。國家迅速增加,種植轉基因作物的國家由1996年的6個增加到2014年的28個,加上批準進口的37 個國家,全球商業化應用的國家已增加到65個。作物種類增多,全球批準商業化種植的轉基因作物已增加至28種。美國一直是轉基因作物最早和最大的種植與消費國家,2014年種植面積7310萬公頃,占美國可耕地面積的40% 以上。美國種植的90%的玉米和棉花、93%的大豆、99%的甜菜都是轉基因品種,市場上70% 的加工食品都含有轉基因成分。2014和2015年,美國又分別批準了品質改良轉基因馬鈴薯、蘋果的商業化種植,開始了轉基因主糧和水果的種植。巴西、阿根廷、印度、加拿大等都是主要的轉基因作物種植國,面積都超過1000萬公頃。巴西、阿根廷上世紀70年代前大豆種植面積小、單產水平低,種植轉基因大豆后面積迅速增加,出口量逐年增長,目前均已接近美國,排名分別位居全球第二、第三。南非玉米單產以前只有我國的一半,引進種植轉基因玉米后,單產水平已經接近我國,一舉由玉米進口國變為出口國。印度1997年引進轉基因棉花種植后由凈進口變為凈出口。不過,相比較而言,歐盟只在西班牙等部分成員國有少量轉基因玉米種植,但允許大量進口轉基因大豆、玉米等用作加工原料。同樣,日本雖然也沒有批準轉基因作物在本國的商業種植,但允許進口了包括土豆、大豆、玉米等的大量轉基因農產品。

  全球轉基因技術競爭日益激烈。轉基因技術及其在農業上的應用經歷了技術成熟期和產業發展期后,目前已進入以搶占技術制高點與培育現代農業生物產業新增長點為目標的戰略機遇期。無論是發達國家還是發展中國家,均把以轉基因為核心的生物技術作為增強產業核心競爭力和推動產業提質增效的戰略舉措。目前,全球轉基因技術研發呈現如下態勢:一是研究領域不斷拓展。研究種類由最初非食用的煙草、林木、花卉、棉花等拓展到間接食用的大豆、玉米,再到直接食用的水稻、小麥、蔬菜、水果等。目標性狀從單一的抗蟲、耐除草劑向抗旱、養分高效利用、營養品質改良等方向拓展。含有復合功能基因、提高作物抗逆性狀以及改善營養、增進健康的新一代轉基因作物的研發明顯提速,成為競爭的新熱點。美國新推出的轉基因玉米, 聚合了8種新型基因,能夠兼抗地上地下6種害蟲并耐2種除草劑。以藥用和工業利用為代表的新型轉基因生物研發加快,已滲透到食品添加劑、疫苗和工業生產等領域。二是轉基因技術更加準確高效。新一代基因轉化技術實現了定點整合、無選擇標記和外源基因刪除,轉化過程更為精準可靠;突破了基因型限制和多基因聚合的技術難題,實現了標準化、規模化、工廠化操作,大大提高了轉化效率。三是研發投入大幅度提升。巴西、阿根廷、印度等發展中國家對轉基因作物研發投入成倍增加,勢頭強勁。世界前三強種業公司(孟山都、杜邦- 先鋒、先正達)年研發投入均超過10億美元,占銷售收入的10% 左右。

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責任編輯:王德偉
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