7年前發(fā)生的轉(zhuǎn)基因論戰(zhàn)漸漸淡出大眾視野，但對轉(zhuǎn)基因的誤解至今仍未消解。

這些年，我國科學(xué)家們除了堅(jiān)守在自己的專業(yè)研究領(lǐng)域中，還在進(jìn)行相關(guān)科普工作。將轉(zhuǎn)基因科學(xué)原理傳遞給公眾，希望解開公眾心中的疑問。

在中國農(nóng)業(yè)領(lǐng)域，雜交育種技術(shù)格外有名，通過幾十年的努力，袁隆平、朱英國等科學(xué)家不斷創(chuàng)出主糧畝產(chǎn)的新高，還打造出不少新品種，實(shí)現(xiàn)了主糧自給自足。轉(zhuǎn)基因技術(shù)看似并非必需之選。

生物育種是利用現(xiàn)代生物技術(shù)等方法創(chuàng)造遺傳變異并培育生物新品種的過程。盧寶榮介紹說，傳統(tǒng)雜交育種本質(zhì)上也屬于“轉(zhuǎn)基因”范疇，主要通過有性雜交方式，將基因從具有優(yōu)異性狀的供體植物轉(zhuǎn)移到目標(biāo)植物上，供體植物往往是科學(xué)家偶然找到的具備特殊本領(lǐng)的農(nóng)家傳統(tǒng)品種和野生近緣種，它們能抗蟲、耐寒，或者富含某種營養(yǎng)成分。但有性雜交方式比較耗時(shí)，效率較低，最大困難是難以逾越物種間的生殖隔離來轉(zhuǎn)移優(yōu)質(zhì)基因。

科學(xué)家們曾有過一個(gè)夢想，希望將西紅柿和馬鈴薯進(jìn)行雜交，讓植株長出又大又紅的西紅柿，地下還可長出特別大的馬鈴薯，但無法實(shí)現(xiàn)。要想跨越物種之間的生殖隔離，從親緣關(guān)系較遠(yuǎn)的物種上獲得優(yōu)質(zhì)基因，就要用到轉(zhuǎn)基因技術(shù)，它可以提供廣闊的選擇空間，使得農(nóng)作物獲得大量其他物種的優(yōu)質(zhì)基因。

福建省農(nóng)業(yè)科學(xué)院水稻分子設(shè)計(jì)創(chuàng)新團(tuán)隊(duì)首席專家王鋒研究員在轉(zhuǎn)基因水稻研究領(lǐng)域工作了整整30年，這些年他在研發(fā)對抗草地貪夜蛾的轉(zhuǎn)基因水稻品種。

“草地貪夜蛾是入侵物種，對玉米和水稻的危害嚴(yán)重，抗藥能力很強(qiáng)，在水稻種質(zhì)資源中，沒有針對鱗翅目害蟲的抗蟲基因資源，不能通過雜交育種方式培育抗二化螟、草地貪夜蛾等的品種，最后的防守方法是轉(zhuǎn)基因技術(shù)。”王鋒說。

早在1992年，轉(zhuǎn)基因技術(shù)就曾臨危受命。當(dāng)年棉鈴蟲肆虐，農(nóng)藥無法殺滅，也無抗蟲能力的野生棉花品種可用于雜交，直接經(jīng)濟(jì)損失達(dá)到60多億元。“在束手無策之際，轉(zhuǎn)基因抗蟲棉花品種被投放到市場，在挽救產(chǎn)業(yè)過程中起到了關(guān)鍵作用。”復(fù)旦大學(xué)生命科學(xué)學(xué)院盧大儒教授回憶道。

轉(zhuǎn)基因技術(shù)潛在危害究竟在何方？

食用轉(zhuǎn)基因食品會造成各種疾病？前些年，關(guān)于轉(zhuǎn)基因食品的安全問題被不斷提及。但在科學(xué)家眼中，這似乎缺乏科學(xué)依據(jù)。

復(fù)旦大學(xué)生命科學(xué)學(xué)院王久存教授就對這樣的理解有些疑惑。她表示：“轉(zhuǎn)基因食品和天然食品在化學(xué)成分上無區(qū)別，經(jīng)過消化系統(tǒng)后，營養(yǎng)物質(zhì)將轉(zhuǎn)變成三磷酸腺苷（ATP），為人體提供必需能量。兩者的遺傳信息載體都是核酸，都會在消化道中被分解為小分子，無法到達(dá)人體細(xì)胞的細(xì)胞核與人體基因整合。”

作為國家生物安全委員會的委員，盧寶榮多年來一直在轉(zhuǎn)基因作物安全評價(jià)的第一線工作。他介紹說，在進(jìn)入商品化應(yīng)用之前，任何轉(zhuǎn)基因產(chǎn)品都要經(jīng)歷安全評價(jià)。首先是鑒定分子特征，確認(rèn)是哪個(gè)基因插入到目的生物基因組的哪個(gè)位置；其次是檢測食品安全，評價(jià)轉(zhuǎn)基因作物的急性和慢性毒性、致敏性等；再次是評估環(huán)境安全，檢測轉(zhuǎn)基因是否會對生態(tài)環(huán)境和生物多樣性帶來影響。盧寶榮認(rèn)為，相比前兩條，環(huán)境安全更應(yīng)受到重視。

“帶有耐除草劑基因的水稻，有可能通過自然傳粉方式，與周邊的非轉(zhuǎn)基因水稻品種、祖先種野生稻或近緣雜草稻產(chǎn)生天然雜交，從而發(fā)生基因漂移，也就是轉(zhuǎn)入的基因‘跑’到它們的基因序列中，造成基因混雜，未來將無法用這種除草劑殺滅它們，影響產(chǎn)量。”盧寶榮說。

潛在風(fēng)險(xiǎn)并非無法防范，空間隔離是降低基因漂移的最好方式。盧寶榮說，對于風(fēng)媒、自花授粉的水稻，如果空間隔離距離在10米以上，漂移頻率會下降到0.01%。全球最嚴(yán)格的歐盟標(biāo)準(zhǔn)，對轉(zhuǎn)基因混雜容許度為0.9%。

“對于帶有抗蟲基因的作物，不僅要考慮其能否殺死害蟲，也要考慮其是否會影響生態(tài)環(huán)境中益蟲和其他生物的生存。”盧寶榮介紹說。

獲得安全證書有多難？

位于海南崖州灣科技城的隆平生物技術(shù)(海南)有限公司（以下簡稱隆平生物）正在緊鑼密鼓地進(jìn)行轉(zhuǎn)基因玉米和大豆的科研工作。公司相關(guān)負(fù)責(zé)人表示，研發(fā)只是第一步，要想進(jìn)入產(chǎn)業(yè)化，首先要取得安全證書，過程和新藥臨床實(shí)驗(yàn)相似，周期長，要求高。

2001年5月，我國頒布了《農(nóng)業(yè)轉(zhuǎn)基因生物管理?xiàng)l例》。2020年10月，又頒布《中華人民共和國生物安全法》，這是中國生物安全管理方面的最高法律依據(jù)。

隆平生物相關(guān)負(fù)責(zé)人介紹說，轉(zhuǎn)基因作物的生產(chǎn)應(yīng)用安全評價(jià)要經(jīng)歷實(shí)驗(yàn)研究、中間試驗(yàn)、環(huán)境釋放、生產(chǎn)性試驗(yàn)和申請安全證書5個(gè)階段；目前，公司的轉(zhuǎn)基因玉米LP007產(chǎn)品已走到第四階段，走完全過程預(yù)計(jì)需4到5年。而杭州瑞豐生物科技有限公司（以下簡稱“杭州瑞豐”）的轉(zhuǎn)基因玉米瑞豐125產(chǎn)品耗時(shí)5年才獲得生產(chǎn)應(yīng)用安全證書。

農(nóng)業(yè)農(nóng)村部農(nóng)作物生態(tài)環(huán)境安全監(jiān)督檢驗(yàn)測試中心（上海）是從事轉(zhuǎn)基因檢測和環(huán)境安全評價(jià)的部級質(zhì)檢中心，中心已完成多種轉(zhuǎn)基因植物（大豆、花卉和藥用植物）環(huán)境安全評價(jià)工作。盧寶榮介紹說，類似機(jī)構(gòu)在全國有40多家，需要申報(bào)安全證書的轉(zhuǎn)基因農(nóng)作物產(chǎn)品都會被送到第三方有資質(zhì)的生物安全檢測中心進(jìn)行安全檢測和評價(jià)。

2009年，抗蟲轉(zhuǎn)基因水稻產(chǎn)品“華恢1號”和“Bt汕優(yōu)63”、轉(zhuǎn)基因植酸酶玉米產(chǎn)品“BVLA430101” 獲得了當(dāng)時(shí)農(nóng)業(yè)部頒發(fā)的生產(chǎn)應(yīng)用安全證書。2019年之后，又有10個(gè)玉米產(chǎn)品和3個(gè)大豆產(chǎn)品獲得生產(chǎn)應(yīng)用安全證書。

今天，我國水稻和小麥種源能夠做到完全自給自足且有競爭力，確保中國人的口糧無憂。但中國科學(xué)家的探尋卻從未停步，轉(zhuǎn)基因技術(shù)只是生物育種技術(shù)研究浪潮中的絢爛前浪，大量的后浪研究成果正在不斷涌現(xiàn)中……

拷貝芯片？轉(zhuǎn)基因技術(shù)走向數(shù)字化

“實(shí)際上，基因編輯技術(shù)最大特點(diǎn)是精準(zhǔn)和高效，可大大提高育種速度。”業(yè)內(nèi)人士說。

目前農(nóng)業(yè)領(lǐng)域的轉(zhuǎn)基因技術(shù)主要用在抗蟲和耐除草劑方面，目的在于減少生產(chǎn)成本，確保產(chǎn)量的提高和質(zhì)量的提升。

1973年, 美國生物化學(xué)家斯坦利·科恩和赫伯特·博耶爾合作，把來自葡萄球菌的基因送到了大腸桿菌中，并讓其正常表達(dá)，此舉揭開了轉(zhuǎn)基因技術(shù)應(yīng)用的序幕。相比較早期實(shí)驗(yàn)，有了基因編輯技術(shù)、人工智能技術(shù)和大數(shù)據(jù)技術(shù)等的助力，如今的轉(zhuǎn)基因技術(shù)正走向精準(zhǔn)化，效率在不斷提升。

隆平生物相關(guān)負(fù)責(zé)人告訴記者，現(xiàn)在的轉(zhuǎn)基因技術(shù)可精準(zhǔn)地將外源基因轉(zhuǎn)入基因組序列的特定位置，實(shí)現(xiàn)靶向性精準(zhǔn)插入。

轉(zhuǎn)基因作物選育過程也變得簡單。“現(xiàn)在可使用自動拍照的方法記錄近百株苗的生產(chǎn)情況，使用新型傳感器去觀察幼苗的生長情況，然后設(shè)置好算法，用人工智能技術(shù)去做表型方面的篩選，同時(shí)使用高通量基因測序技術(shù)，觀察轉(zhuǎn)基因選育是否取得成功，減少了資源消耗，優(yōu)化了篩選流程。” 世界知名農(nóng)業(yè)育種企業(yè)一位技術(shù)主管介紹說。

業(yè)內(nèi)人士指出，目前多個(gè)基因同時(shí)轉(zhuǎn)入一個(gè)植株的情況已是常態(tài)，它們被放置在一個(gè)特殊載體上，像“芯片”一樣，可被“復(fù)制”到其他農(nóng)作物的基因序列中去。

藥用價(jià)值廣泛的“生物反應(yīng)器”

“黃金水稻”是大家比較了解的轉(zhuǎn)基因水稻品種，由于轉(zhuǎn)入來自黃水仙中的八氫番茄紅素合成酶基因和噬夏孢歐文氏菌胡蘿卜素脫氫酶基因“黃金水稻”產(chǎn)出的大米富含β-胡蘿卜素，大米顏色呈現(xiàn)出金黃色。因?yàn)槿梭w可通過吸收胡蘿卜素來合成維生素A，所以經(jīng)常食用“黃金大米”可防止夜盲癥、麻疹等疾病。德國科學(xué)家英戈·珀曲克斯也由此一舉成名。

王鋒介紹說，這種轉(zhuǎn)基因農(nóng)作物還有一個(gè)名稱，那就是“生物反應(yīng)器”。科學(xué)家將能產(chǎn)生特殊營養(yǎng)物質(zhì)的基因轉(zhuǎn)入農(nóng)作物中，使其具備“藥用價(jià)值”，這些營養(yǎng)物質(zhì)可被提純出來，在大健康領(lǐng)域有很大應(yīng)用前景。

今天，華南農(nóng)業(yè)大學(xué)劉耀光院士團(tuán)隊(duì)在“黃金水稻”的基礎(chǔ)上又向前邁出一大步：他們在水稻胚乳中表達(dá)6個(gè)與蝦青素合成相關(guān)的外源基因， 育出富含蝦青素的“赤晶米”，蝦青素在增強(qiáng)免疫力、改善視力等方面都有效果。

王鋒的團(tuán)隊(duì)也曾把與歐米伽酸合成相關(guān)的外源基因插入到水稻中去，這樣的品種可產(chǎn)生“深海魚油”。

更加神奇的是，轉(zhuǎn)基因技術(shù)可創(chuàng)造出一些可口服的“食物疫苗”。

“分子生物學(xué)的發(fā)展可以讓人們很容易地獲得病原基因，疫苗主要成分是由那段基因合成的蛋白質(zhì)。這種蛋白質(zhì)被稱為‘抗原’，口服疫苗的成敗關(guān)鍵在于當(dāng)抗原進(jìn)入人體后，能否躲過消化液進(jìn)攻，成功到達(dá)人體黏膜組織，激發(fā)人體防御機(jī)制產(chǎn)生抗體。上世紀(jì)90年代初，科學(xué)家曾把抗原片段轉(zhuǎn)入馬鈴薯種胚中，在轉(zhuǎn)基因馬鈴薯中獲得一定濃度的抗原蛋白。用這種馬鈴薯喂食老鼠一段時(shí)間后，科學(xué)家在老鼠血液中檢測到相應(yīng)的抗體蛋白，從而證實(shí)了用植物生產(chǎn)口服疫苗的可行性。”王鋒介紹說。

全基因組選擇育種的未來模式

今天的基因組測序變得越來越便捷，農(nóng)作物的大量功能基因被發(fā)現(xiàn)，能否將所有功能基因進(jìn)行整理，插入所需的功能基因，打造出更優(yōu)質(zhì)的農(nóng)產(chǎn)品呢？事實(shí)上，早在2001年，全基因組選擇育種的思想就被挪威生命科學(xué)大學(xué)的西奧·穆維森教授提出。

“這種方法的思想是弄清楚某個(gè)農(nóng)作物基因序列中每個(gè)基因的功能和表型性狀（顏色、高矮、果實(shí)形狀等），根據(jù)需要進(jìn)行基因的去除、修飾和轉(zhuǎn)入。”王鋒介紹說。

在復(fù)旦大學(xué)生命科學(xué)學(xué)院盧大儒教授看來，全基因組選擇育種的模式可能更接近于在系統(tǒng)性思維下建立起來的育種新方式，不僅看單個(gè)基因情況，還要看基因與系統(tǒng)的匹配度，人類很多疾病也是多基因綜合作用的結(jié)果，農(nóng)作物情況也類似。

這樣的實(shí)踐已拉開帷幕。華中農(nóng)業(yè)大學(xué)張啟發(fā)院士科研團(tuán)隊(duì)在云貴高原發(fā)現(xiàn)了優(yōu)質(zhì)的黑米稻種資源，選育出新品種“華墨香”，目前正在應(yīng)用基因組育種技術(shù)提高產(chǎn)量、適應(yīng)性和對病蟲害的抗性等。2021年，中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院深圳農(nóng)業(yè)基因組研究所黃三文研究員團(tuán)隊(duì)完成了雜交馬鈴薯的基因組設(shè)計(jì)。

1980年，德國科學(xué)家芭芭拉·荷本提出的合成生物學(xué)思想則更具夢幻色彩。盧大儒認(rèn)為，從傳承與發(fā)展角度看，更確切的稱呼是“基因重組技術(shù)2.0升級版本”。

“如果將傳統(tǒng)雜交技術(shù)和前期的轉(zhuǎn)基因技術(shù)比作‘開盲盒’，合成生物學(xué)技術(shù)可被定義為‘精準(zhǔn)配置’。這種模式一般借助某種底盤生物，根據(jù)需求，利用基因片段、DNA分子、基因調(diào)控網(wǎng)絡(luò)與信號傳導(dǎo)路徑、細(xì)胞，進(jìn)行人工設(shè)計(jì)與合成，對整個(gè)生物的基因進(jìn)行重新改造，打造出所需農(nóng)作物，使其具有非天然但優(yōu)于天然的功能，被喻為是基因世界中‘現(xiàn)代集成型建筑工程’。”盧大儒說。

王鋒介紹說，去年中國科學(xué)家完成的人工合成淀粉就是合成生物學(xué)研究的一項(xiàng)前沿成果。中國科學(xué)院天津工業(yè)生物技術(shù)研究所馬延和研究員的科研團(tuán)隊(duì)采用類似基因“搭積木”的方式，在實(shí)驗(yàn)室中首次實(shí)現(xiàn)從二氧化碳到淀粉分子的全合成。但該技術(shù)要走向成熟，可能尚需時(shí)間。

盧大儒認(rèn)為，不管是面對全基因組選擇育種技術(shù)，還是合成生物學(xué)技術(shù)，我們都應(yīng)未雨綢繆，提前制定安全評價(jià)的準(zhǔn)則和流程，以便未來可以更好管理。

在追趕世界一流生物育種技術(shù)的道路上，中國科學(xué)家雖然經(jīng)歷起伏，但癡心未改：既學(xué)習(xí)西方先進(jìn)技術(shù)，又堅(jiān)持自主創(chuàng)新。在這場面向未來的農(nóng)業(yè)高科技比拼中，他們已取得不俗成績。

“市場換技術(shù)”與“自主創(chuàng)新”

孟山都曾是全球轉(zhuǎn)基因種子的領(lǐng)先生產(chǎn)商，擁有全球九成以上轉(zhuǎn)基因種子的專利。在國內(nèi)，其也是備受爭議和詬病的科技企業(yè)。

世界知名農(nóng)業(yè)育種企業(yè)一位技術(shù)主管告訴記者，在當(dāng)時(shí)的時(shí)代背景下，中國農(nóng)業(yè)界與孟山都接觸的初衷可能是考慮以市場換技術(shù)，引進(jìn)吸收后再創(chuàng)新。當(dāng)時(shí)，一些科研機(jī)構(gòu)會購買孟山都的轉(zhuǎn)基因種子開展科研工作。

業(yè)內(nèi)人士介紹說，目前轉(zhuǎn)基因技術(shù)在應(yīng)用上已沒有明顯的高低之分。差距在基因的篩選上，就看能否挖掘出有價(jià)值的基因，能否破解其生物組學(xué)中的機(jī)制，打造出優(yōu)質(zhì)的轉(zhuǎn)化體，此外還要考慮消費(fèi)者的認(rèn)可度。優(yōu)質(zhì)的轉(zhuǎn)化體轉(zhuǎn)育出的穩(wěn)定高產(chǎn)的品種，最終才能被市場接受。

國家轉(zhuǎn)基因生物新品種培育科技重大專項(xiàng)技術(shù)總師萬建民院士在接受媒體專訪時(shí)稱，我國已實(shí)現(xiàn)了從局部創(chuàng)新到“自主基因、自主技術(shù)、自主品種”的整體跨越，為轉(zhuǎn)基因產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用打下了堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。

張啟發(fā)表示，本世紀(jì)以來，水稻基因組研究尤其是功能基因組研究發(fā)展迅猛，中國是水稻功能基因組研究的主要貢獻(xiàn)者，這些發(fā)展提供了更多手段和選項(xiàng)，在技術(shù)層面展現(xiàn)出廣闊前景。與之比較，產(chǎn)生于上世紀(jì)80年代的轉(zhuǎn)基因技術(shù)已是昔日黃花。我們要關(guān)注新機(jī)遇，不必在轉(zhuǎn)基因技術(shù)上繼續(xù)糾結(jié)。

目前，中國企業(yè)已在進(jìn)行前沿轉(zhuǎn)基因技術(shù)的研發(fā)和探索。隆平生物就在進(jìn)行多個(gè)基因分子疊加的轉(zhuǎn)基因產(chǎn)品的研發(fā)工作，公司已將轉(zhuǎn)入1個(gè)耐除草劑基因、3個(gè)抗蟲基因的核心產(chǎn)品LP007的“轉(zhuǎn)化事件”申請發(fā)明專利。相關(guān)負(fù)責(zé)人介紹說，一種抗蟲基因的抗蟲譜有限，時(shí)間長了，害蟲會產(chǎn)生抗性，產(chǎn)品會失效；但多把“刀子”一起上，就會大大延緩產(chǎn)生抗性的時(shí)間，讓更多害蟲無立身之地。這樣的載體片段被喻為轉(zhuǎn)基因“超級芯片”。

記者了解到，北京大北農(nóng)科技集團(tuán)研發(fā)的產(chǎn)品——DBN3601T玉米聚合了4個(gè)基因，實(shí)現(xiàn)了“四合一”：既抗玉米螟、草地貪夜蛾2種害蟲，也耐除草劑草銨膦和草甘膦。該產(chǎn)品已獲得轉(zhuǎn)基因生產(chǎn)應(yīng)用安全證書。

為什么是大豆和玉米？

“中國主糧已實(shí)現(xiàn)自給自足，缺的是大豆和玉米。每年中國會進(jìn)口1億多噸轉(zhuǎn)基因大豆和3000多萬噸轉(zhuǎn)基因玉米，它們被作為養(yǎng)殖飼料使用。據(jù)估算，大約3公斤玉米飼料可產(chǎn)出1公斤豬肉。中國經(jīng)濟(jì)快速增長，百姓對肉類的需求不斷增加，所以大豆和玉米的進(jìn)口量不斷攀升。”業(yè)內(nèi)人士介紹說，本質(zhì)問題是一筆經(jīng)濟(jì)賬，本土玉米畝產(chǎn)量僅有國外轉(zhuǎn)基因玉米產(chǎn)品的60%，本土大豆產(chǎn)量僅為國外轉(zhuǎn)基因大豆產(chǎn)品產(chǎn)量的40%，如不依靠進(jìn)口，以傳統(tǒng)方式耕種，想滿足國內(nèi)飼料需求，需再開墾三分之一的耕地，這并不現(xiàn)實(shí)。

基于現(xiàn)實(shí)的需要，國內(nèi)研發(fā)機(jī)構(gòu)和各大種業(yè)公司都把注意力放在轉(zhuǎn)基因大豆和玉米的研發(fā)上。

對進(jìn)口飼料的依賴曾被一些人詬病過。業(yè)內(nèi)人士告訴記者，擔(dān)憂和焦慮完全沒必要。目前是多渠道進(jìn)口玉米和大豆，原來主要從美國和烏克蘭進(jìn)口，現(xiàn)在進(jìn)口渠道擴(kuò)大到南美洲的一些國家，還有加拿大和澳大利亞等國。

事實(shí)上，今天國家和跨國公司之間的界限也有些模糊，轉(zhuǎn)基因農(nóng)作物的研發(fā)、種植和進(jìn)口會在多國進(jìn)行。世界知名農(nóng)業(yè)育種企業(yè)一位技術(shù)主管介紹說，公司的轉(zhuǎn)基因大豆種子被銷售到美國進(jìn)行種植，但種植前簽署了協(xié)議，這些大豆在收割后將出口到中國進(jìn)行銷售。

令人欣喜的雄厚技術(shù)儲備

雖然受到反轉(zhuǎn)浪潮的影響，但在國家重大專項(xiàng)支持下，中國的生物育種技術(shù)依然發(fā)展迅猛。農(nóng)作物基因組編輯技術(shù)專利數(shù)量已進(jìn)入全球三甲行列，中國已獲得的具有自主知識產(chǎn)權(quán)、具備重大育種價(jià)值的關(guān)鍵基因有100多個(gè)。

盤點(diǎn)中國生物育種技術(shù)的科研儲備，會帶給我們很多驚喜。

在溫室效應(yīng)的形成中，罪魁禍?zhǔn)撞粌H是二氧化碳，甲烷也是“推波助瀾者”，貢獻(xiàn)度大約在20%左右。稻田甲烷排放量占全球排放量的10%左右。甲烷產(chǎn)生自水稻根部分泌物和脫落物，其本質(zhì)上是光合作用產(chǎn)物，王鋒團(tuán)隊(duì)采用轉(zhuǎn)基因技術(shù)，讓大量含碳物質(zhì)轉(zhuǎn)化為稻谷，提高了畝產(chǎn)量，稻田可減少50%的甲烷排放量。

在武漢大學(xué)生命科學(xué)學(xué)院，以楊代常教授為首的課題組建立了“水稻胚乳細(xì)胞生物反應(yīng)器技術(shù)平臺”，可實(shí)現(xiàn)從稻米中生產(chǎn)人血清白蛋白。

在建設(shè)全球科創(chuàng)中心的上海，大量前沿突破也讓人充滿期待。上海交通大學(xué)曹越平教授團(tuán)隊(duì)拿到了我國首個(gè)轉(zhuǎn)基因大豆生產(chǎn)應(yīng)用安全證書；唐克軒教授團(tuán)隊(duì)破譯了青蒿“基因密碼”，培育出能高產(chǎn)青蒿素的新品種；復(fù)旦大學(xué)生命科學(xué)學(xué)院羅小金團(tuán)隊(duì)與湖南雜交水稻研究中心趙炳然團(tuán)隊(duì)合作找到了細(xì)胞程序性死亡基因OsPDCD5，這個(gè)基因可控制水稻株型結(jié)構(gòu)和籽粒產(chǎn)量的部分分子特征，為超級稻育種提供了優(yōu)質(zhì)基因資源……

無論是雀躍，抑或是憂慮，不可否認(rèn)的是，成果轉(zhuǎn)化已在推進(jìn)中，生物育種產(chǎn)業(yè)在中國開始起步，中國企業(yè)正融入到全球生物育種產(chǎn)業(yè)發(fā)展的洪流中……

種出糧進(jìn)的創(chuàng)新模式

2010年末，大北農(nóng)生物技術(shù)中心正式成立。大北農(nóng)出資8億元，建立了一系列平臺，組建了200余人的轉(zhuǎn)基因技術(shù)研發(fā)團(tuán)隊(duì)，形成了較為成熟的矩陣式研發(fā)體系，主要聚焦抗蟲和耐除草劑的轉(zhuǎn)基因玉米和大豆的研發(fā)。領(lǐng)銜該中心的是曾在中科院上海植物生理研究所完成博士后工作的歸國專家呂玉平。

就在前一年，浙江大學(xué)農(nóng)業(yè)與生物技術(shù)學(xué)院沈志成教授注冊成立了杭州瑞豐，投身到了轉(zhuǎn)基因技術(shù)的研發(fā)中。

一所大學(xué)、一家科研院所和兩家企業(yè)組成了中國最早的“轉(zhuǎn)基因4條龍”，也就是之后中國轉(zhuǎn)基因領(lǐng)域的科研人員津津樂道的中國農(nóng)業(yè)大學(xué)、中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院、杭州瑞豐（浙江大學(xué)）和大北農(nóng)。

今天，大北農(nóng)旗下的生物技術(shù)公司已成為生物育種龍頭企業(yè)，其自主研發(fā)并通過轉(zhuǎn)基因生產(chǎn)應(yīng)用安全評價(jià)的玉米性狀產(chǎn)品有4個(gè)：DBN9936、DBN9858、DBN9501和DBN3601T，居于全國首位。2019年，轉(zhuǎn)基因大豆產(chǎn)品DBN9004獲得了在阿根廷商業(yè)化種植的許可。2020年，該產(chǎn)品成為中國首次批準(zhǔn)進(jìn)口的國內(nèi)公司研發(fā)的轉(zhuǎn)基因大豆，目前還在申請巴西和烏拉圭的種植許可。

這是“種出糧進(jìn)”的創(chuàng)新模式，自主研發(fā)的轉(zhuǎn)基因種子率先被送往國外種植，產(chǎn)品進(jìn)口到國內(nèi)進(jìn)行銷售。

無獨(dú)有偶，呂玉平之后創(chuàng)辦并執(zhí)掌的隆平生物未來設(shè)想同樣是“種出糧進(jìn)”。相關(guān)負(fù)責(zé)人介紹說，初步設(shè)想是通過股東公司隆平高科的巴西分公司獲得巴西的生產(chǎn)許可，種植后進(jìn)口到國內(nèi)實(shí)現(xiàn)商業(yè)化。

穩(wěn)妥的產(chǎn)業(yè)化推進(jìn)之路

截至目前，國內(nèi)允許種植的轉(zhuǎn)基因作物只有棉花和木瓜。發(fā)放了多張轉(zhuǎn)基因農(nóng)作物的生產(chǎn)應(yīng)用安全證書，為何這些農(nóng)作物不能在國內(nèi)種植，只能遠(yuǎn)渡重洋？

中國水稻研究所特聘研究員、杭州力勁生物科技有限公司負(fù)責(zé)人應(yīng)繼鋒介紹說，過去的障礙主要在品種審定上。拿到安全證書的轉(zhuǎn)基因農(nóng)作物經(jīng)過多年的區(qū)域試驗(yàn)和生產(chǎn)試驗(yàn)，卻無法拿到品種審定證書。

盧寶榮看來，這是一種求穩(wěn)策略。

“在技術(shù)層面上，國家制定了以生物種業(yè)為基礎(chǔ)的糧食生產(chǎn)國家發(fā)展戰(zhàn)略，即利用生物技術(shù)對農(nóng)作物進(jìn)行高效的遺傳改良，并推進(jìn)其產(chǎn)業(yè)化的發(fā)展戰(zhàn)略，同時(shí)強(qiáng)調(diào)種質(zhì)資源（基因資源）的保護(hù)、挖掘、評價(jià)和利用的重要性。考慮到公眾的接受度和輿論因素，轉(zhuǎn)基因農(nóng)作物的放開，需要反復(fù)斟酌。當(dāng)年某些人炒作起來的反轉(zhuǎn)浪潮帶給人們太深印象。”盧寶榮說。

“農(nóng)業(yè)農(nóng)村部設(shè)定的產(chǎn)業(yè)化路線圖是這樣的：先是非食用作物，比如棉花，木瓜是面對小眾的果蔬特例；接著是大豆和玉米等間接食用的飼料作物；最后才是主糧。”王鋒說。

值得一提的是，今年年初，農(nóng)業(yè)農(nóng)村部公布了《農(nóng)業(yè)用基因編輯植物安全評價(jià)指南（試行）》；6月，農(nóng)業(yè)農(nóng)村部官網(wǎng)又發(fā)布了《國家級轉(zhuǎn)基因大豆品種審定標(biāo)準(zhǔn)（試行）》和《國家級轉(zhuǎn)基因玉米品種審定標(biāo)準(zhǔn)（試行）》。而去年年末，關(guān)于轉(zhuǎn)基因農(nóng)作物品種審定的相關(guān)細(xì)則也已發(fā)布。沈志成介紹說，這幾個(gè)文件對企業(yè)來說都是利好消息，將推動產(chǎn)業(yè)發(fā)展。

業(yè)內(nèi)人士表示，基因編輯技術(shù)打造的農(nóng)產(chǎn)品可能較早進(jìn)入商業(yè)化階段。這是先易后難的方式，相比較轉(zhuǎn)基因技術(shù)，基因編輯技術(shù)較簡單，目前來看，其中的負(fù)調(diào)控模式可能最先“解封”，所謂負(fù)調(diào)控模式是敲除有副作用的某個(gè)基因，提升農(nóng)作物品質(zhì)。

正在加速構(gòu)建的產(chǎn)業(yè)航母群

產(chǎn)業(yè)界已為未來“放開”做好了充分準(zhǔn)備。

山東省濟(jì)南市已前瞻性布局了基因編輯技術(shù)的應(yīng)用研究及相關(guān)成果的產(chǎn)業(yè)化。2021年12月，山東舜豐生物管理的濟(jì)南植物基因編輯公共技術(shù)平臺開始啟用，舜豐生物建立了包括水稻、玉米、小麥等主糧作物，大豆、番茄、生菜、馬鈴薯等經(jīng)濟(jì)作物在內(nèi)的近20種作物高效基因編輯體系。總經(jīng)理李峰介紹說，7100平方米世界一流的研發(fā)平臺將高效整合已有的技術(shù)成果，開展中試放大熟化試驗(yàn)，實(shí)現(xiàn)與產(chǎn)業(yè)的有效對接。在獲得逾億元人民幣種子輪融資后，齊禾生科負(fù)責(zé)人也透露，目前公司正著力開發(fā)基因編輯技術(shù)在生物育種各領(lǐng)域的應(yīng)用。

在轉(zhuǎn)基因技術(shù)領(lǐng)域，擁有轉(zhuǎn)基因性狀專利的公司，正與擁有較大市場占有率的種子企業(yè)或單位合作，構(gòu)建起研發(fā)和產(chǎn)業(yè)結(jié)合的轉(zhuǎn)化鏈條。

沈志成告訴記者，目前杭州瑞豐已與國內(nèi)眾多種子公司進(jìn)行合作。利益分配方面，根據(jù)國際經(jīng)驗(yàn)是按推廣面積收取一定比例的專利費(fèi)，例如每畝地收取幾塊錢。

大北農(nóng)已與100多家地方中大型種子公司達(dá)成合作。6月初，大北農(nóng)牽手黑龍江省簽訂“龍江十年千億投資計(jì)劃”，將打造生物工程育種技術(shù)協(xié)同創(chuàng)新中心與中國農(nóng)科院—大北農(nóng)（黑河）國際大豆研究中心，以人工智能、基因編輯、合成生物學(xué)、規(guī)模化轉(zhuǎn)基因等育種4.0時(shí)代關(guān)鍵技術(shù)產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用為主要攻關(guān)方向。

隆平生物已引進(jìn)農(nóng)化巨頭新洋豐、飼料巨頭新希望成為戰(zhàn)略股東。相關(guān)負(fù)責(zé)人介紹說，目前公司已和下游各大種業(yè)公司進(jìn)行合作，核心產(chǎn)品LP007的轉(zhuǎn)基因“芯片”通過性狀回交轉(zhuǎn)育到了上百個(gè)新品種中。

中國要實(shí)現(xiàn)種業(yè)科技自立自強(qiáng)、種源自主可控，生物育種必定要沖鋒于前。但是在重新吹響號角、奮發(fā)向前之際，需要反思以往，可以讓未來前行的道路變得更加清晰和順暢。

國外的轉(zhuǎn)基因接受度并不低

在美國，可食用的轉(zhuǎn)基因作物已進(jìn)入普通百姓的日常生活。盧寶榮介紹，近幾年，美國的大豆、玉米、棉花、油菜、甜菜等轉(zhuǎn)基因作物的種植普及率持續(xù)維持在90%以上。事實(shí)上，美國市場上70%至80%的加工食品含轉(zhuǎn)基因成分。但美國政府此前并沒有“強(qiáng)制性”要求給轉(zhuǎn)基因食品貼上標(biāo)識，理由是轉(zhuǎn)基因食品與傳統(tǒng)食品“實(shí)質(zhì)等同”。一直到2020年，含轉(zhuǎn)基因成分5%以上的食品才被要求以適當(dāng)方式標(biāo)注轉(zhuǎn)基因信息。

美國建立了以聯(lián)邦農(nóng)業(yè)部、環(huán)境保護(hù)署、食品與藥品管理局為主的轉(zhuǎn)基因生物安全評價(jià)協(xié)調(diào)框架。盧寶榮介紹，聯(lián)邦農(nóng)業(yè)部所屬的動植物檢疫局負(fù)責(zé)轉(zhuǎn)基因生物在農(nóng)業(yè)領(lǐng)域的管理，同時(shí)負(fù)責(zé)有關(guān)轉(zhuǎn)基因作物種植的全方位安全評估；環(huán)境保護(hù)署會對轉(zhuǎn)基因作物的環(huán)境相關(guān)方面進(jìn)行安全性評估，包括對生物多樣性影響的評價(jià)、抗蟲成分的登記，產(chǎn)品中農(nóng)藥殘留（如除草劑）的記錄等；食品與藥品管理局負(fù)責(zé)轉(zhuǎn)基因食品、含有轉(zhuǎn)基因成分（如轉(zhuǎn)基因大豆）的食品添加劑等的相關(guān)管理，并對食用安全性進(jìn)行評估。

英國過去對轉(zhuǎn)基因技術(shù)的態(tài)度十分保守。但近來態(tài)度有了徹底的改變，全國上下都贊成轉(zhuǎn)基因技術(shù)的推廣。

業(yè)內(nèi)人士告訴記者，最有典型性的是英國科普作家馬克·林納斯的表現(xiàn)。林納斯曾是一名堅(jiān)定的“反轉(zhuǎn)基因斗士”。上世紀(jì)90年代，轉(zhuǎn)基因作物在英國開始進(jìn)入商業(yè)化，林納斯曾帶人闖入轉(zhuǎn)基因作物試驗(yàn)田搞破壞，并游說禁止超市出售含有轉(zhuǎn)基因成分的食品。但是從2013年起，林納斯突然從“反轉(zhuǎn)”斗士變成了“挺轉(zhuǎn)”人士，在那一年的牛津農(nóng)業(yè)會議上，林納斯公開為自己過去妖魔化轉(zhuǎn)基因作物的行為道歉，并稱其認(rèn)識到轉(zhuǎn)基因作物不僅可以安全食用，也能滿足全球日益增長的人口對糧食的需求。2018年，林納斯出版了《科學(xué)的種子：為什么我們在轉(zhuǎn)基因生物上犯了這么大的錯》的著作，詳細(xì)地介紹了他從反對轉(zhuǎn)基因生物到支持轉(zhuǎn)基因生物的轉(zhuǎn)變過程。

“歐洲一些國家雖然走的是精品農(nóng)業(yè)的農(nóng)莊模式，但也不排斥轉(zhuǎn)基因農(nóng)作物，歐盟每年會進(jìn)口1000多萬噸的轉(zhuǎn)基因大豆。”世界知名農(nóng)業(yè)育種企業(yè)一位技術(shù)主管介紹說。

接受度決定未來產(chǎn)業(yè)高度？

上世紀(jì)70年代，南美洲的巴西是世界最大的糧食進(jìn)口國。短短幾十年過去，其從糧食進(jìn)口國轉(zhuǎn)變?yōu)槭澜缂Z倉，背后是政府對生物育種技術(shù)強(qiáng)有力的支持。從2009年開始，巴西成為全世界第二大轉(zhuǎn)基因作物種植面積的國家。今天，巴西的轉(zhuǎn)基因作物種植面積穩(wěn)居第二位。

今年5月19日，阿根廷批準(zhǔn)了某農(nóng)業(yè)生物科技公司開發(fā)的HB4 轉(zhuǎn)基因小麥品種的商業(yè)化種植，成為世界上首個(gè)批準(zhǔn)種植轉(zhuǎn)基因小麥的國家。在過去的20多年中，阿根廷從農(nóng)業(yè)弱國變成了全球農(nóng)業(yè)出口大國，嘗到了生物育種技術(shù)的甜頭，這也促使他們繼續(xù)推進(jìn)對生物育種領(lǐng)域的支持。

盧寶榮介紹說，轉(zhuǎn)基因農(nóng)作物之所以廣受歡迎，是因?yàn)?/span>農(nóng)藥使用量大大減少，管理成本降低，農(nóng)產(chǎn)品性狀優(yōu)良，整齊度較高，便于機(jī)械化收割，采收中損失率很低，經(jīng)濟(jì)和社會效益十分明顯。

業(yè)內(nèi)人士介紹說，巴西農(nóng)業(yè)部門一開始是禁止農(nóng)民種植轉(zhuǎn)基因大豆的，法院還頒布過禁令，但根本無法阻止農(nóng)民的偷種。經(jīng)濟(jì)效益提高1倍的吸引力可想而知。阿根廷情況也是如此，南美洲各國對于轉(zhuǎn)基因接納度都是很高的。

據(jù)農(nóng)業(yè)農(nóng)村部預(yù)測，2021—2022年度，我國玉米種植面積約6.4億畝。假定每畝地增產(chǎn)10%，收益會相當(dāng)可觀。“如果生物育種技術(shù)商業(yè)化，玉米產(chǎn)業(yè)直接收益每年將增加500億元—800億元人民幣，在玉米總供給不變情況下，可節(jié)約耕地近6000萬畝。”大北農(nóng)集團(tuán)常務(wù)副總裁兼作物科技產(chǎn)業(yè)總裁劉石在中國種子大會報(bào)告中這樣表述。

抑制生物育種技術(shù)的應(yīng)用，除了經(jīng)濟(jì)效益外，更不利的是會挫傷科研人員積極性。

“成果轉(zhuǎn)化有利于技術(shù)進(jìn)步，看著自己花費(fèi)幾十年的科研心血遲遲無法得到應(yīng)用，這讓很多科學(xué)家十分傷痛，已有年輕科研人員因?yàn)榭床坏较ＭD(zhuǎn)行。”王鋒說。

目前，農(nóng)業(yè)領(lǐng)域存在的一大問題是因?yàn)檗r(nóng)藥和化肥使用而引起的區(qū)域性面源污染。在盧寶榮看來，生物育種技術(shù)的推廣是很好的解決方式。

“生物育種領(lǐng)域的科學(xué)家們應(yīng)攜手積極開展科普工作，不僅要在業(yè)內(nèi)討論，在象牙塔中介紹，還要走到百姓中間，把客觀事實(shí)傳遞給公眾。利國利民的事情不能被混淆是非的人所耽擱。”盧大儒說。

來源：上海科技報(bào)            記者：吳苡婷