加快轉基因産業化進程?2020年底舉行的中央經濟工作會議指出，要尊重科學、嚴格監管，有序推進生物育種産業化應用要開展種源“卡脖子”技術攻關，立志打一場種業翻身仗，我來為大家科普一下關于加快轉基因産業化進程?以下内容希望對你有幫助!

加快轉基因産業化進程

2020年底舉行的中央經濟工作會議指出，要尊重科學、嚴格監管，有序推進生物育種産業化應用。要開展種源“卡脖子”技術攻關，立志打一場種業翻身仗。

不久前，農業農村部辦公廳發布《關于鼓勵農業轉基因生物原始創新和規範生物材料轉移轉讓轉育的通知》（以下簡稱《通知》），在農業科研和産業領域引起了廣泛關注。

《通知》的發布，體現了中央對我國種業發展的高度重視、對“生物育種創新在塑造農業科技競争新優勢中的核心作用”的肯定，以及對打赢種業翻身仗的期望。

當前，我國主要農作物功能基因組研究已達到國際先進水平，其中水稻功能基因組研究達到國際領先水平，作物生物育種技術的研發已取得不少成果，但我國轉基因生物的産業化亟待突破。

我國種業與發達國家

差距不小

品種是保障糧食安全的基礎。根據聯合國糧農組織的資料，糧食總産增長的80%依賴單産提高，單産提高的60%~80%源于良種貢獻。“十三五”結束時我國品種對糧食增産的貢獻率也已達50%。

近年來，我國雖然在種業科技創新方面有了很大的進步，但與發達國家相比還有不小差距。

國際種業是農業産業争奪的重要陣地。大型跨國公司壟斷種業市場，前十大種業公司占全球種業市場2100億元份額的75%以上。

這些國際種業公司大規模采用了現代生物技術育種。所謂的現代生物技術育種，是結合傳統的雜交育種，或以優良品種為基礎，利用基因組信息、基因操作技術、合成生物學技術等，加速育種進程，以達到精準育種的目的，創制滿足不同需求的作物品種。

國際種業巨頭正采用現代信息技術開展數字育種，并将産品延伸到大數據支持下的農業決策領域。大型跨國公司新品種培育的主要研發工作正在從傳統的大田轉移到室内，并向數字高通量監測和數字管理跨越。研發人員有更多時間選配更多的親本進行雜交，雜交後代、優選品系的群體得以大為擴展，從而大大提高最終選擇到具有特定性狀和競争優勢的品種的概率。

即使是在傳統育種領域，由于大量現代測試設備的使用，科學家已經可以跟蹤雜交群體中某個單株的表型，包括特定的生理生化性狀等，再結合大數據分析。現代生物技術能極大加快選育過程和效率。

現代種業就是要營造一種産學研、上中下遊緊密結合的模式，鼓勵原始創新，支持高水平研究，避免一哄而上、低水平重複，才能從體制上确保現代生物工程育種産業的發展，切實有效發揮投入資金的效果。

為此，種業必須創新，以跟上農業現代化的步伐。

功能基因組研究

已進入國際先進水平

《通知》第一條強調，鼓勵原始創新，支持高水平研究。實際上，我國政府正式支持生物技術始于1987年開始實施的國家高技術研究發展計劃（“863計劃”）。“863計劃”在生物技術領域中即有農業生物技術專項，支持基因克隆和轉基因技術，并很快就在轉基因抗蟲棉上取得成功。

“863計劃”和随後在1997年啟動的國家重點基礎研究發展計劃（“973計劃”）農業領域支持的多項農業生物功能基因組相關研究，為我國2008年啟動的轉基因生物新品種培育重大專項（以下簡稱轉基因重大專項）與轉基因生物相關的基礎研究和技術研發打下了基礎。

十幾年來，轉基因重大專項以5種作物（水稻、小麥、玉米、大豆、棉花）和3種家畜（豬、牛、羊）為重點，培育了一批有重大價值的轉基因新品種。其中，轉基因棉花産業化穩步推進，已育成抗蟲棉新品種197個，累計推廣5.1億畝，國産抗蟲棉市場份額達到99%，減少農藥使用65萬噸，直接帶動新增産值累計650億元。國産抗蟲棉已在吉爾吉斯斯坦等國推廣種植。

我國科學家已育成一批具有産業化前景的重大産品：抗蟲轉基因水稻，2個已獲得安全應用證書，其中“華恢1号”及其衍生品已獲得美國上市許可；抗蟲、耐除草劑玉米已有3個獲得生産安全應用證書，轉育的53個玉米品種達到國家審定标準，适用地區覆蓋東北、黃淮海主産區；耐除草劑大豆已有2個獲得生産安全應用證書，1個獲準在阿根廷商業化種植；經過多年研發，轉人血清白蛋白的轉基因水稻新品系已進入生産性試驗，建立了年産1噸人血清白蛋白的工藝流程，産品已獲臨床批件。此外，抗旱和氮高效玉米、抗旱小麥、抗蟲大豆、優質棉、抗乳房炎奶牛、抗藍耳病豬等轉基因産品，也成為未來産業化的品種儲備。

通過轉基因重大專項的實施，轉基因生物新品種研發技術體系得到進一步完善，獲得一批有重大育種價值的基因，并用于育種。

例如，克隆廣譜抗稻瘟病基因Pigm，培育出抗稻瘟病新品種，已審定新品種6個，推廣2000多萬畝。由水稻理想株型基因IPA1，育成“嘉優中科1号”“嘉優中科2号”“嘉優中科3号”等新品種，實現畝産800公斤，最高畝産可達900公斤以上。不少基因也用于改良作物的營養品質。

在轉基因技術研究方面，主要農作物遺傳轉化效率得到大幅提高，其中水稻和棉花體系達到國際領先水平，明顯縮短了與發達國家的差距。農作物的精準基因編輯技術有了很快的發展。主要農作物功能基因組研究已達到國際先進水平，其中水稻功能基因組研究國際領先。

那些已經獲得生産應用安全證書的農業轉基因生物是生物工程育種研發中的寶貴财富，也是對參與研發的科技人員工作的認可和鼓勵。

問題是如何根據市場需求使這一階段的成果實現有序産業化，如《通知》所述，鼓勵已獲得生産應用安全證書的農業轉基因生物向優良品種轉育。過去經驗已經證明，我國在轉基因抗蟲棉的推廣應用過程中，由優良品種轉育材料育成的一大批抗蟲棉品種，發揮了極大的作用。

企業亟待發揮主導作用

根據國際農業生物技術應用服務組織的報告，全球轉基因作物種植面積已從1996年的170萬公頃增加到2019年的1.904億公頃，增長了約112倍。

在轉基因作物商業化的24年間，全球累計種植面積超過27億公頃，集中在大豆、玉米、棉花、油菜四大作物。轉基因大豆是最主要的轉基因作物，種植面積占全球轉基因作物種植面積的48%。

按單種作物種植面積計算，全球79%的棉花、74%的大豆、31%的玉米和27%的油菜，是生物技術育種的品種。除了前述的四大作物外，已批準進行商業化生産的作物還有苜蓿、甜菜、甘蔗、番木瓜、紅花、土豆、茄子，以及少量的南瓜、蘋果和菠蘿。

美國已批準18種轉基因生物的商業化生産。2019年全球批準轉基因作物種植的國家和地區有29個，批準進口轉基因作物産品的國家和地區有42個。種植最多的國家依次是美國、巴西、阿根廷、印度、加拿大、巴基斯坦，中國排名第七，而早先中國一度曾排名第二。前5個國家種植了全球91%的轉基因作物。

我國轉基因生物的産業化亟待突破。我國主要作物中，至今僅轉基因棉花實現了産業化，另有少量轉基因番木瓜的商業化種植。

影響産業化的因素，除了公衆的科學認知和由此造成的市場接受度等社會因素之外，還有關鍵核心技術原創不足、生物技術産業化政策研究滞後、現代創新型種業企業和資本市場尚不成熟等。

《通知》強調，落實企業在農業轉基因生物推廣應用中的主體地位，支持企業組建創新聯合體，促進創新資源互融互促。引導院所高校的優質農業轉基因研發成果按照市場機制向企業集聚。推進轉基因研發科企合作，鼓勵企業、企業與院所高校聯合申報生産應用安全證書，讓企業真正成為研發、應用和貿易的主體力量。

轉基因重大專項堅持産業和産品導向，這就要求企業在轉基因作物産業化中起主導作用。然而，我國傳統種業公司普遍規模較小，且多數是以銷售種子為主業，缺乏研發投入，很難主動尋求與研發機構對接，不能适應現代生物育種技術的應用及産品推廣。

而我國研發工作主要集中于科研單位和高校，研發經費主要來自政府，加上評估體制上的問題，導緻部分研發機構追求小而全、自成體系，缺乏與企業合作的動力。

這是導緻我國種業與跨國種業公司主導的種業創新之間差距的一個因素。随着我國一部分農業企業快速成長，我相信這種狀況會發生改變。

生物安全監管有技術保障

《通知》對轉基因生物安全非常重視。曆年來，我國已頒布《生物安全法》《種子法》《農業轉基因生物安全管理條例》《農業轉基因生物安全評價管理辦法》《農業轉基因生物标識管理辦法》《農業轉基因生物進口安全管理條例》等法律法規，建立起完整的轉基因育種生物安全保障體系。農業轉基因生物安全管理的關鍵在切實落實研發單位的責任，将生物安全管理落實到研發實施的全過程。

《通知》将轉移轉讓轉育報告納入農業轉基因生物安全評價中安全管理措施審查範圍。這是針對在農業轉基因生物材料轉移轉讓轉育過程中的新情況作出的規定，旨在規範研發單位和人員的行為。

如《通知》所述，這是根據已頒布的法律法規進一步促進和規範農業轉基因生物研發應用相關活動的措施，或者說是對已有法律法規的補充。所有相關研發人員都應自覺遵守這些法律法規。這也是從事這方面工作的研發單位和企業，以及所有涉及的研發人員的社會責任所在。

為切實加強生物安全督導檢查、對産品進行科學準确而高效的安全檢查，我國獲準的第三方檢測機構，除了常規的基因及其産物檢測外，還開發了全基因組掃描分子特征分析技術、轉基因生物高通量和可視化檢測技術、非靶标生物安全評價技術、基因漂移評估與控制技術、生物毒理學安全評價技術、生物緻敏性安全評價技術等專門的檢測技術，以确保通過檢測的産品的生物安全和環境安全。

應為新技術營造良好的科研氛圍

現代育種已進入精準設計育種階段，即可以由選擇的底盤品種，通過精準設計與創造，培育出設計型品種，來滿足人類各種不同的需求。

另一方面，人類在對野生植物馴化、選育的過程中，也讓野生植物原有的一些優良性狀丢失了，如對特定病蟲害的抗性、對惡劣環境的抗性、特定的風味等。通過重新設計與快速馴化，有可能加速獲得具有丢失的優良性狀的新馴化種。

最近，中國科學院院士李家洋團隊聯合國内外科學家在《細胞》上發表的研究報告，通過組裝異源四倍體高稈野生稻的基因組，繪制了異源四倍體野生稻從頭馴化的“藍圖”。由此可見，現代生物育種技術創新在農業科技競争中的核心作用。

值得注意的是，在現代生物育種技術發展中，基因編輯、合成生物學發揮了很大的作用。未來的生物育種技術将孕育出一大批基因編輯作物、全基因組選擇作物、多基因設計作物。

例如，合成生物學的理念和技術，不僅用于育種，而且将使很多植物重要但量小的有用成分，通過微生物來生産。比如合成具有藥理作用的稀有人參皂苷的基因，可在酵母中使之高表達，用發酵來生産人參的稀有皂苷。又如，中國科學家培育了世界上第一株用CRISPR技術獲得的基因編輯植物，并率先開展農作物複雜基因組編輯研究。

至今，中國在全球農業基因編輯的知識産權、專利數量和競争力方面有明顯的優勢。

政府應在政策層面，營造良好的研發環境氛圍。同時，政府應繼續增加研發投入，特别是對相關的基礎研究和突破性技術研發的穩定支持，也要鼓勵企業加大對研發的投入。

問題在于，至今我國尚未建立基因編輯植物的監管法規，基因編輯植物也未能商業化生産。自2016年以來，我國科學家已多次在不同場合提出基于科學的基因編輯作物的監管政策建議，其基調是在基因編輯作物及其産品中，對沒有外源基因的産品要放活；對有非植物來源的外源基因的基因編輯産品，則按照轉基因植物管理辦法進行監管。

對這類發展極為迅速的高新技術，希望政府主管部門高度重視，及時制定相應的監管法規，以促進技術的進一步發展完善及其産業化應用。

（作者系中國科學院院士，本報記者李晨采訪整理）

來源： 《中國科學報》

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