以转基因基因编辑和合成生物学为代表的现代农业生物技术,在环境资源约束,保障食物安全,拓展农业领域,拓展农业功能等方面具备巨大的潜力,已经成为世界农业发达国家科技竞争的焦点,在现代农业发展中发挥着先导和引领作用。
01
农业科技革命的意义及转基因技术优势
(1)科技革命的意义:从农业发展历史上来看,每一次的农业科技重大突破都会引领农业生产力和生产方式上的深刻变革,当前以转基因技术和基因编辑技术为代表的现代农业生物育种技术,已经成为了开启新一轮农业科技革命的关键,对未来农业发展的影响是不可估量的。对于中国这样的农业大国来说,必须要把握这次农业科技革命的历史机遇,把生物育种作为种业创新的核心领域,加快种源技术的突破和移动的迭代升级,推动实现国家农业科技以及种业科技的自立自强,为粮食安全和重要农产品的供给提供稳定支持和根本性保障。
(2)转基因技术优势:从生物育种本身来看,它涵盖了基因编辑群、基因组选择,还有合成生物学等一系列技术的统称。目前,在全球技术最成熟,应用最广泛的主要是转基因技术。转基因育种技术是传统育种技术的一个延伸和发展,作为新一代技术宣传的核心,对于传统育种技术有4个方面的优势:
① 精准高效:传统育种很大的程度上要依赖科学家的经验,基因的重组和突变随机性很大,往往需要几年、十几年才可以育成一个比较好的品种,达到育种目标。转基因育种技术可以准确的知道目标基因模型的作用,在转入之前就清楚的知道目的是什么,转型之后能达到什么结果。
② 打破生殖隔离:生殖隔离导致不能充分的利用我们已有的遗传性状资源,但是转基因技术可以打破生殖隔离界限,更加充分的利用植物、动物、微生物的遗传资源,把传统育种不可能实现的一些目标变成可能。
③ 解决抗虫、除草等农业生产瓶颈性的问题:例如抗虫方面,目前传统的育种方式无法让作物具备抗虫性状,但是通过转基因技术把来源于微生物的抗虫基因转入到植物体内,就可以使作物具备抗虫的性状,以处理以往难以解决的虫害。
④ 带动农业生产方式的根本性变革:生物育种技术是一个革命性技术的原因是它应用后可以使得我们原来在生产上的秸秆覆盖等绿色技术的潜力能够得到更好的发挥。例如带状复合种植需要分开除草,除草剂的问题也可以通过转基因技术来解决,对于推动农业绿色高效发展,农业生产方式变革方面是有巨大潜力。
02
中国农业发展现状
(1)中国是农业大国而不是农业强国:我国是人口大国、消费大国,现在面临耕地面积少,水资源短缺,病虫害发生率比较高等问题。这些限制因素加上近年来国际环境不稳定和不确定性因素逐渐出现,想要破解我国农业发展的瓶颈,根本出路只有一条,就是总书记说的发展科技。
(2)大豆和玉米的供需矛盾:从产品供求关系上看,目前我国农业发展到了一个新的阶段。以前经常提到口粮绝对安全,基本上实现自己,但近几年大豆和玉米的供需矛盾非常的突出,每年大概要进口将近1亿吨的大豆(2023年预计可能少一点),2022年我国大豆产量增长了20%以上,突破2,000万吨,跟进口量比还很不足,大豆主要依靠于进口,自产只占到1/5。专家研究结果显示,如果不进口大豆,全部自产,大概需要7亿亩的耕地,我国目前总耕地面积只有20多亿,不可能用1/4种植大豆,必然会引起与其他作物争地的矛盾。大豆主要跟玉米争地,问题在于我国玉米供求也非常紧张。2020年玉米进口大概1,130万吨,2021年增长到2,835万左右,今年有所下降,但仍然达到2,062万吨。随着城镇化的推进,居民饮食结构的调整,对于畜产品、肉、蛋、奶的需求呈现增长趋势。畜牧业对于饲用玉米的需求量是刚性增加的过程,短时间看,玉米供需关系也非常紧张。
03
全球转基因作物发展现状
转基因作物的商业化应用从1996年开始以来,在全球范围内得到快速的发展,目前全球种植的转基因作物面积已经将近30亿,比我国的耕地面积还要大,占到了全球总耕地12%左右。71个国家和地区批准种植或者进口转基因作物,以美国为例,它是全球第二个转基因作物种植国,每年种植的转基因作物在11.3亿亩左右,其中玉米、大豆、棉花、甜菜等主要作物转基因的种植面积已超过90%。巴西和阿根廷在发展转基因作物过程中,大豆的产量竞争力不断的提升,目前已经成为全球大豆第一和第三出口国。
(1)中美玉米单产对比:从单产上看,在1995年(转基因作物还未商业化应用),美国的玉米每亩单产大概是475公斤,比我国是高137公斤,当时我国产量也比美国低,大概是美国平均产量的69%。但到2021年,大规模种植转基因玉米的美国平均单产高出我国349公斤,我国平均产量从从美国的69%降至55%,虽然我国产量也在增长,美国增长更快,差距拉大。
(2)中美大豆单产对比:1995年,我国大豆平均产量111公斤,到2021年达到130公斤,大概增长10万公斤。但美国和巴西推动转基因大豆种植后,平均产量已达237公斤,基本上是中国的两倍。如果我国再不加快推进转基因作物的开发应用,我国农业产业发展与世界农业先进国家的差距将会越来越大。
04
我国发展转基因技术的必要性
面对资源环境的约束,耕地增长面积潜力小的前提,以及产业需求,加快转基因作物的研发和产业化应用,既是保障我国粮食安全和农产品供给的重大战略选择,也是现实需要和迫切需求。
(1)中央政策规划:近年来,党中央习近平总书记针对生物育种的产业化应用,多次作出了明确的指示和要求。
① 2013年:12月23日中央农村工作会上,习近平总书记指出,转基因是一项新技术,也是一个新产业,具有广阔的发展前景,要大胆创新研究战略转型技术的制高点。
② 2020年:年底在中央经济工作会议上总书记提出,要尊重科学,严格监管,有序推进生育种产业化应用。同年12月中央农村工作会议在北京召开,习总书记再次强调,耕地数量一定的条件下,稳产生产根本出路在科技,以生物技术和信息技术为成熟的新一轮农业科技革命正在孕育重大突破,各国都在抢占制高点,作为一个农业大国,绝不能落后。
③ 2021年:9月29日,中央政治局就加强我国生物安全建设进行了第三十三次集体学习上指出,要促进生物技术健康发展,在尊重科学、严格监管、依法依规确保安全的前提下,有序推进生物育种等领域的产业化应用。
④ 2022年:3月6日,习近平总书记在参加中国政协十三届五次会议的农业界、社会福利和社会保障界代表联组会议室发表重要讲话。总书记明确提出了要加快设计运营产业化步伐。去年年底年中央农村工作会议上,总书记再次提出生物育种是大方向,要加快产业化步伐。一年之内,总书记两次提到加快产业化,总书记的重要论断和决策部署为我们也指明了方向。
⑤2023年2月13日,中央1号文件发布,提出要加快玉米大豆生物育种产业化步伐,有序的扩大试点的范围,规范种植管理。2023年2月21日,农业农村部一号文件,进一步明确要加快生物育种产业化步伐,进一步扩大转基因玉米大豆产业化应用的试点范围,加强依法监管。因此今年转基因玉米大豆产业化应用试点的范围要在2022年的基础上实现显著增加。
总结:在开启全面建设社会主义现代化国家,向第二个百年奋斗目标迈进的新征程当中,加快推进生物育种研发应用,将高新技术融入到农业农村现代化工作当中,是提升我国农业综合竞争力的一个重大历史机遇。目前我国的转基因工作已经到了以产业化应用为主线,加快成熟批复推广应用的关键时期。农业农村部也要按照保障安全促进发展的原则,继续鼓励原始创新,促进新技术新基因新产品的发展,促进转移性状和优势品种的形成,为生物育种产业化的健康发展打下一个坚实的基础。
05
中国转基因技术研究历史及现状
一直以来,国家非常重视转基因技术和生物育种制度的发展。
① 20世纪80年代中后期:通过863和973计划,先后对转基因棉花、水稻和大豆的研发工作进行了部署和安排。
② 2006年:党中央国务院在2006年批准了国家中长期科学和技术发展规划纲要,从2006年到2020年的把转基因生物的新品种培育列为了农业领域一国家重大国家科技重大专项,这是新中国成立以来投入资金规模最大的农业科技专项,2008年重大专项正式启动,农业软件研发进入到一个快速发展的阶段。
③ 发展现状:我国目前已经形成了自主基因自主技术和自主品种创新格局,获得了抗病虫、耐除草剂、耐寒耐盐碱养分高效利用等等一系列具有重大育种价值的新基因,也储备了一批具备生产应用潜力的新产品。已经有十多个玉米和大豆的转化体,获得了生产应用的安全证书,其中还有两个大豆转化剂已经获批在阿根廷进行商业化的种植。在研发水平上,我国已经实现了从追赶世界前沿到自主创新的过渡,达到了由局部突破到整体跃升的变化。整体上我国研发实力跟国际先进水平相比差距非常小,已经进入到所谓的育种生物育种技术研发的第一梯队。
06
当前举措——试点计划
(1)玉米&大豆产业化试点:为贯彻落实党中央推进生物育种产业化的决策部署,从2021年起,针对农业生产面临的草地贪夜蛾虫害等问题,经过党中央和国务院的批准,农业农村部会同相关部门以及有关省份,对已经获得生产应用安全证书的国产抗虫耐除草剂的玉米和耐除草剂的大豆进行产业化应用的试点。
(2)试点目标:本次试点的目标和任务主要是验证大规模生产应用条件下,形成一套可以适用于转基因作物产业化应用的配套的管理政策制度体系,最终实现农民会种,政府会管,为转基因玉米大豆的常规化种植打基础。这个试点工作得到了党和国家的高度重视。
(3)试点推进过程和成果:目前试点已经进行了两年,结果表明,在不同的种植主体,不同的地理条件,不同的生产水平下,转基因玉米大豆的表现突出,增产增效和生态效果非常明显。转基因作物抗冻耐疏导性特性的表现达到了预期。
① 防虫害:转基因大豆喷施一次草甘膦除草效果能够达到95%以上,相当于常规大豆2-3次的除草效果。转基因玉米对草地贪夜蛾等害虫,防御效果超过90%,最高可达95%。
② 产业竞争力:专家进行了测算,综合两年试点种植的表现来看,转基因玉米比当地的常规品种增产5.6%-11.6%,每亩节约成本大概在43-80元,转基因大豆比当地的常规品种增产6.2%-10.2%,每亩节约成本在60元左右。
③ 高效绿色轻简化种植的方式:配套设施在逐步完善,种植转基因玉米和大豆,减少了虫害草害防治和农事耕作的次数,促进了少免耕平做等轻简化种植方式的推广。转基因玉米、大豆田草甘膦除草,有效解决了常规除草剂的残留问题,推动了用地养育结合,粮豆均衡生产,玉米大豆融合种植模式的发展。在试点期间,我们对转基因作物应用的管理措施进行了不断的补充和完善。
在安全管理、品种管理、农药管理、产品质量标准等方面的配套制度体系进一步的健全,社会舆论的氛围逐步向好,具备了由点向面在主产区开展大规模种植的条件,试点的成效也得到了社会各界的高度关注和肯定。
以转基因基因编辑和合成生物学为代表的现代农业生物技术,在环境资源约束,保障食物安全,拓展农业领域,拓展农业功能等方面具备巨大的潜力,已经成为世界农业发达国家科技竞争的焦点,在现代农业发展中发挥着先导和引领作用。祥和启源相信,围绕着党中央和国务院的决策部署,尊重科学,严格监管,加快社会融城化,会有更多企业或机构为夯实国家粮食安全根基注入新的动能作出新的贡献。