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生物技术带来农业产业变革

零零社区网友  2019-08-30  互联网

  新一轮科技革命和产业变革带来的新陈代谢和激烈竞争前所未有。在这种情况下,新兴市场国家和发展中国家的后发优势显现,在某种程度上,已经与发达国家站在同一起跑线上。弯道超车成为可能!

  生物技术应用于农业生产对每个国家都无可回避,中国目前在相关领域中有领先也有落后。专家认为:中国要探索生物技术在农业上的应用、推进商业化。

  8月26日,北京召开两场高级别的生物技术会议,国际农业生物技术应用服务组织(ISAAA)发布《2018年全球转基因/基因改造作物商业化状况》报告,农业生物技术科学传播平台、中国农业生物技术学会、中国生物工程学会和ISAAA 共同召开2019农作物生物育种产业化高层研讨会。

  会议传递了当前国内外转基因作物种植、基因编辑等新技术应用等信息,国内前沿专家表达了希望加快国内转基因技术商业化、加快基因编辑等技术应用的期望。

  专家希望:加快技术应用 推动商业化

  当前,中国大宗转基因作物商业化止步于转基因棉花,而在当前国际贸易最活跃的转基因大豆、转基因玉米上踯躅不前。中国的植物基因编辑等新技术在世界领先,但商业化还需要在法规、安全审批等诸多环节有所突破。

  中国工程院院士、美国科学院院士等专家呼吁:“生物技术不能在农业产业化应用,就是技术成果和科研投入的浪费!”

  从全球来看,转基因作物种植面积从1996 年的170万公顷增至2018年的1.917亿公顷,23年里增长113倍,累计种植面积达25亿公顷,美国、巴西、阿根廷、加拿大和印度主要作物的转基因应用率趋于饱和。

  五国转基因应用率接近饱和

  ISAAA报告显示,2018年,世界五大转基因作物种植国大豆、玉米和油菜的转基因平均应用率已经接近饱和。其中,美国93.3%、巴西93%、阿根廷接近100%、加拿大92.5%、印度95%。美国7500万公顷、巴西5130万公顷、阿根廷2390万公顷、加拿大1275万公顷和印度1224万公顷,5国转基因作物面积之和占到全球的91%。

  2018年是全球连续应用转基因作物的第23个年头,共有70个国家和地区应用转基因农产品。与转基因作物商业化初始的1996年相比,2018年面积增长了约113倍,23年累计面积达25亿公顷。

  转基因技术商业化的迅猛推进,缘于这一技术对农业生产尤其是粮食安全方面的贡献巨大。

  转基因大豆、玉米空间大

  2018年中国转基因作物种植面积居全球第七,主要商业化种植转基因棉花和转基因木瓜。2018年转基因棉花面积290万公顷,比2017年增长5%,转基因棉花应用率达到95%。同时,中国是全球最大的转基因大豆进口国,大量进口转基因玉米等。中国海关数据显示,2018年中国进口大豆8800万吨(主要是转基因大豆)、玉米310万吨,大豆进口依存度达到85%。

  大量进口转基因大豆、转基因玉米的背后,是我们的大豆和玉米生产成本远高于国际市场。可以注意到,当前中美贸易摩擦持续发酵,中国进口大豆成本不断提高,而且存在数量无法满足需求的风险。在全球转基因大豆应用率达到50%的情况下,中国非转基因大豆生存空间狭窄。

  转基因新产品种类快增

  中国农业科学院作物所副所长张春义研究员介绍,有更多新的生物技术产品经多个国家政府批准进行商业化生产了。这些性状对消费者有利,也代表了一个非常明显的技术研发和产业化发展趋势。

  从全球范围来看,上市销售的转基因新产品包括紫花苜蓿、甜菜、木瓜、南瓜、茄子、马铃薯和苹果等。

  具有防挫伤、防褐变、低丙烯酰胺含量、抗晚疫病等性状的马铃薯,防褐变苹果已在摆在美国消费者的餐桌上。2018年,巴西首批种植400公顷抗虫甘蔗,印度尼西亚首批种植耐旱甘蔗,澳大利亚首批种植用于研发和育种的高油酸红花。

  具有复合组合的多个转基因作物获得多个国家批准,包括高油酸油菜、耐异恶唑草酮除草剂棉花、复合耐除草剂高油酸大豆、耐除草剂耐盐大豆、抗虫/耐除草剂转基因玉米等。

  转基因需要产业化

  中国农业大学食品科学与营养工程学院的罗云波教授所说:“最好的科普是产业化。”不少国家的转基因产业化都经历了与我们相似的艰难过程,让农户获益是顺利实施的决定因素之一。

  2017/2018年度,印度棉花面积1224万公顷,转基因棉应用率恢复到95%,农户重拾对Bt抗虫棉的信心。草地贪夜蛾给印度玉米生产到来毁灭性打击,这可能成为推动印度抗虫玉米商业化的契机。

  为解决玉米螟造成损失,欧盟国家西班牙和葡萄牙始终坚持种植抗虫玉米(含MON810,欧盟唯一批准商业化种植的转化体),2018年两国总面积为12万公顷。

  即便转基因作物面积占到全球近40%的美国,在1996年产业化之前,也经历了全社会的诟病。

  站在技术角度,中国生物技术领域专家在不断呼吁,期待生物技术产业化应用;而站在民众角度,转基因被妖魔化,信任危机成为最大的障碍。

  国家提出了分几步走战略:第一,严格按照法律法规开展安全评价和安全管理。第二,按照“非食用——间接食用——食用”路线图进行。第三是充分考虑产业的需求,重点解决制约中国农业发展的抗病抗虫、节水抗旱、高产优质等瓶颈问题。

  中国面临发展窗口

  从以往的进程来看。无论是转基因还是基因编辑等生物技术在农业上商业化应用,中国的态度相对中立,既不激进也不太拖后。在转基因和基因编辑等新技术推广和商业化如火如荼的全球背景下,中国面临着发展的窗口期,需要迅速做出选择。

  因为我们正在为以往的中立付出代价。没有发展转基因大豆,丢掉了国内85%的大豆市场;没有放开转基因玉米商业化,玉米在全球竞争中处于劣势。大豆市场沦陷、玉米市场化、中美贸易摩擦升级、草地贪夜蛾横扫全球……事关粮食安全的一系列事件,都是警示。

  我们与美国、加拿大、阿根廷、巴西等现代农业国家相比,土地面积、机械化水平、农户科学种植水平等处于劣势,与经济高度发达的日本、欧洲的农业方向也有很大不同。

  罗云波教授提出:“当前中美贸易摩擦升级等,让大家都看到了生物技术发展的重要性、紧迫性。我个人判断,转基因技术应用还是很积极、乐观的。因为政府和业界都不是问题,最大的问题还是怎样能够让广大的消费者、国民对生物技术有一个科学、理性、正确的认识。”

  转基因、基因编辑并存

  鉴于中国转基因产业化当前遭遇的瓶颈,业内不少人和专家提出用基因编辑技术替代转基因技术、或者跨过转基因技术。中国工程院院士戴景瑞在研讨会上郑重表示:“转基因和基因编辑都是生物技术,两者各有优势,优势互补,不存在谁替代谁的情况。两者不对立的,应全面介绍两种技术的优越性,不要造成公众误会。”

  近几年国际种业和农化巨头完成了新一轮的资本并购重组,梳理一下可以发现,这些以新面貌出现的巨头实现了种业、农化、大数据、服务业务等的整合。在育种上,在传统杂交技术基础上,正在从转基因技术为主流阶段,向以转基因、基因编辑等新技术为主流,大数据和人工智能等为手段阶段转变。

  隆平高科副总裁吕玉平表示,正是转基因技术,使得美国玉米单产水平持续提升、品质大幅提升,跨国种业公司飞速发展,转基因技术是驱动全球种业市场增长的核心因素之一。他介绍,2018年隆平高科研发投入高达4.49亿元,通过合作获得技术许可,对主产区的推广玉米品种完成了抗虫、耐除草剂的技术储备,并针对巴西市场等积极研发自主产权转基因品种。

  保罗·S·滕博士说,基因编辑的成本确实很低廉,在很多方面可以实现一种生物的多种性状的基因改变。但基因编辑技术在短期内不可能替代转基因技术。

  张春义研究员说:“在应对草地贪夜蛾的问题上转基因玉米表现最出色,没有哪种技术能够替代转Bt抗虫技术。”

  中国基因编辑有成果

  美国科学院院士朱健康介绍,中国在植物基因编辑等新技术领域取得了不少世界领先的成果。比如对水稻进行基因编辑,提高氮肥利用率进而提高产量;对野生番茄基因编辑,可实现短期内栽培利用;对水稻的耐热性改造;用碱基编辑技术实现抗除草剂功能等。他同时表示,在中国,基因编辑用于农作物育种的首要挑战,是要有明确、有科学依据的政策支持。

  多位专家在研讨会上表达了对基因编辑技术的信心:从技术发展的角度来看,基因编辑有关技术产品会进一步发展;未来,基因编辑可能成为整个生命科学领域新技术的代表;随着新技术的发展,未来“转基因”三个字也许会从国人的概念中消除,代替它的可能会是新理念、新技术。

  值得关注的是,包括美国在内的一些国家的基因编辑相关产品获得了政府批准,并已进入市场。秘鲁是“反转派”,但秘鲁正与中国的科学家合作,进行藜麦的基因编辑改造。

  专家表示:传统诱变育种与基因编辑育种的原理是一样的,辐射粒子不会留在细胞中,基因编辑工具也会被分离出去,得到的都是没有外源的基因。不应该质疑这个技术。

  编者按

  科技革命和产业变革是两股巨大力量,推动全球化进入新阶段。前三次工业革命,人类走过“蒸汽机时代”“电气时代”“信息时代”。今天,世界正在开启以人工智能、清洁能源、量子信息以及生物技术等为主的第四次工业革命。

  生物技术应用于农业生产,在全球形成了3个阵营——全面应用“挺转派”,如美国、阿根廷、巴西、加拿大等;部分应用“中间派”,如日本、中国、俄罗斯等;坚决反对“反转派”,如部分欧洲国家。

  会议现场

  部分与会专家合影

  □索荣



http://farm.00-net.com/news/2/2019-08-30/336518.html