“20年來，我國轉(zhuǎn)基因技術(shù)發(fā)展，特別是重大專項的實施逐漸使我國與國際縮短了差距，但遠遠沒有實現(xiàn)對農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)發(fā)揮作用，這其中有科技、社會認識、國家政策、國際輿論等多方面的原因。但作為一項技術(shù)，我國必須積極參與并引領(lǐng)其發(fā)展。” 28日，中國農(nóng)村技術(shù)開發(fā)中心召開“農(nóng)業(yè)前沿生物技術(shù)前瞻”圓桌會議，與會專家如是表示。
“我們應該放眼全球和未來，緊密結(jié)合農(nóng)業(yè)經(jīng)濟發(fā)展的重大挑戰(zhàn)和問題，對農(nóng)業(yè)前沿生物技術(shù)進行判斷和部署，對相關(guān)技術(shù)進行研討規(guī)劃。” 中國農(nóng)村技術(shù)開發(fā)中心主任賈敬敦認為。
本次會議上，數(shù)十名生物技術(shù)專家學者以及科技部辦公廳、重大專項辦、農(nóng)村司的管理人員，圍繞前沿生物技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀及趨勢、研究熱點及應用潛力、監(jiān)管程度和公開情況等進行交流探討，并就“十三五”農(nóng)業(yè)生物前沿技術(shù)發(fā)展提出建議。
基礎(chǔ)研究并跑和領(lǐng)跑并存
“農(nóng)業(yè)前沿生物技術(shù)是21世紀發(fā)展最快、應用最廣、潛力最大的戰(zhàn)略高技術(shù)之一。” 中國工程院院士尹偉倫說，它是推動新一輪農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)革命的決定性力量。
中國農(nóng)業(yè)科學院生物技術(shù)研究所研究員林敏表示，近年來，以生物組學(如功能組、代謝組、單細胞測序、環(huán)境宏基因組等)、新一代育種技術(shù)如基因組編輯技術(shù)、人工染色體技術(shù)、合成生物技術(shù)及生物大數(shù)據(jù)等為代表的前沿生物技術(shù)發(fā)展迅速，并廣泛應用于農(nóng)業(yè)領(lǐng)域，為解決全球性糧食、環(huán)境、健康、能源問題提供了不可替代的技術(shù)支撐作用。
相關(guān)統(tǒng)計顯示，2013—2015年，以水稻為材料的生物技術(shù)領(lǐng)域，發(fā)表在《自然》《科學》雜志的論文，67%都是由中國科學家在本土獨立完成的;在水稻、小麥、玉米、大豆、棉花五大作物領(lǐng)域發(fā)表的生物技術(shù)論文中，中國在水稻和棉花發(fā)表論文數(shù)名列第一，其他均位列第二。
中國農(nóng)業(yè)科學院萬建民院士認為，近年來，我國農(nóng)業(yè)生物技術(shù)取得長足發(fā)展，尤其是在基因組學、基因功能等前沿基礎(chǔ)研究方面，在國際上處于并跑和領(lǐng)跑階段。
產(chǎn)業(yè)化方面尚存差距
我國在生物技術(shù)產(chǎn)品研發(fā)方面也取得了很大進步，抗蟲水稻、抗蟲棉，抗蟲抗旱的玉米等重大產(chǎn)品都已具備產(chǎn)業(yè)化的能力。“但由于種種原因，在產(chǎn)業(yè)化方面受到限制。”萬建民表示。
在生物技術(shù)領(lǐng)域，與國外相比，我國擁有一批在世界上頂尖的科學家，政府給予很大支持，科研單位也有較好的研發(fā)基礎(chǔ)。
“與國外的差距，不是技術(shù)研究，也不是產(chǎn)品研發(fā)，而是缺乏從事生物技術(shù)產(chǎn)業(yè)的頂級企業(yè)參與，生物技術(shù)發(fā)展的市場前景沒有激發(fā)起企業(yè)的興趣。”萬建民認為。
“基因編輯技術(shù)的發(fā)展，可能要依靠一些公司來推動，通過科學發(fā)展脈絡會發(fā)現(xiàn)，技術(shù)使對基因的控制越來越方便、精確，但是理論也好，技術(shù)也好，終極目標是產(chǎn)業(yè)化，我們國家科技投入已經(jīng)讓一些發(fā)達國家羨慕，能不能產(chǎn)生期望的效應，還是令人擔心的。”中國農(nóng)業(yè)大學教授羅云波說。
中國農(nóng)業(yè)大學戴景瑞院士也認為，目前，轉(zhuǎn)基因技術(shù)并未完成歷史使命，產(chǎn)業(yè)化應用和國外尚有差距，需要在“十三五”“十四五”進行系統(tǒng)布局。
科技支撐使安全風險可控
“中國目前的轉(zhuǎn)基因重大專項里，已投入了25%的經(jīng)費用于研究生物安全，在所有重大研發(fā)計劃對安全性研究投入比例中是最高的。通過重大專項的支持，我國已經(jīng)建立了轉(zhuǎn)基因國家安全監(jiān)管體系、安全服務體系和平臺，培養(yǎng)了一批掌握技術(shù)的人才隊伍，我們有能力確保轉(zhuǎn)基因產(chǎn)品產(chǎn)業(yè)化的安全。”萬建民說。
轉(zhuǎn)基因生物新品種培育科技重大專項實施以來，形成了高精度、高通量和高效率轉(zhuǎn)基因生物安全評價和檢測監(jiān)測的技術(shù)體系。我國已建立了轉(zhuǎn)基因作物的多年、多點生物安全評價和檢測監(jiān)測網(wǎng)絡，完善了轉(zhuǎn)基因產(chǎn)品環(huán)境、使用安全評價和檢測監(jiān)測技術(shù)體系，強化了抗蟲棉花、抗蟲水稻、轉(zhuǎn)植酸酶玉米、抗除草劑大豆環(huán)境釋放后的全程安全監(jiān)測、評估技術(shù)體系。
“比如，美國準備把沒有經(jīng)過批準的一種轉(zhuǎn)基因抗蟲玉米出口到中國，結(jié)果就在海關(guān)被查出來了，這里用的就是轉(zhuǎn)基因重大專項研發(fā)的技術(shù)，實際上，以往在轉(zhuǎn)基因安全管理方面的技術(shù)壁壘已經(jīng)沒辦法控制中國了。” 萬建民說。
除了轉(zhuǎn)基因安全監(jiān)管體系，轉(zhuǎn)基因安全性評價也至關(guān)重要，我國對轉(zhuǎn)基因水稻的安全評價尤為嚴格和謹慎。
“在轉(zhuǎn)基因方面，我們有過硬的產(chǎn)品，水稻甚至是領(lǐng)先的，但是還不能推出產(chǎn)品，這就在于政府部門對風險控制的嚴格把控。”中國科學院遺傳與發(fā)育生物學研究所研究員朱楨說。
“但在生物技術(shù)安全管理上，國際方面也有所松動，一些主流科學家認為，一部分基因編輯技術(shù)，沒有涉及到外源基因，管理沒那么嚴格。但是也有爭議，歐洲的一些科學家強調(diào)要注重過程而不是產(chǎn)品。”中國農(nóng)業(yè)科學院生物技術(shù)研究所研究員黃大昉說，“一位美國農(nóng)業(yè)部官員透露，美國在轉(zhuǎn)基因監(jiān)管方面將有新政策出臺。以基因組編輯為重點的新技術(shù)是否還要監(jiān)管和審批，正在制定相關(guān)新政策。美國的轉(zhuǎn)基因油菜等已通過審批可以投放市場，這種發(fā)展的勢頭需要引起高度重視。”
中科院院士桂建芳也認為，基因組編輯技術(shù)成功以后，一些社會學家也意識到，沒有必要進行嚴格的控制，這對農(nóng)業(yè)育種技術(shù)帶來了新的突破，可使生物農(nóng)業(yè)實現(xiàn)可控、安全、精準，將成為歷史性的轉(zhuǎn)折點。過去一些轉(zhuǎn)基因技術(shù)，盡管趨向成熟，但是由于多種原因，嚴格進行把控，但這也拖了后腿，至少從政策決策方面，產(chǎn)生了滯后的效應。
需要其他學科協(xié)同發(fā)展
賈敬敦認為，生物技術(shù)有三個重要的研究方向：DNA結(jié)構(gòu)研究、功能結(jié)構(gòu)和DNA重組技術(shù)。大家熟悉的轉(zhuǎn)基因技術(shù)是DNA重組技術(shù)的一角，上世紀90年代中期，植物領(lǐng)域的轉(zhuǎn)基因技術(shù)取得了突破性進展并進入商業(yè)化，在微生物領(lǐng)域開展了應用，動物領(lǐng)域的研究也在不斷推進。如今，轉(zhuǎn)基因技術(shù)已走過20年，而生物技術(shù)仍在蓬勃發(fā)展，基因編輯技術(shù)已進入第三代發(fā)展，諸如此類的新技術(shù)也已成為備受大家關(guān)注的熱點。
農(nóng)業(yè)生物前沿技術(shù)站在歷史轉(zhuǎn)折點，世界生命科學生物技術(shù)正處于重要轉(zhuǎn)折期，DNA重組技術(shù)取得新的重大突破，并將對遺傳物質(zhì)創(chuàng)新利用發(fā)生重大影響。賈敬敦說，中國作為科學研究大國需要對生命科學，尤其是對符合農(nóng)業(yè)發(fā)展形勢的生物技術(shù)要有系統(tǒng)分析、科學探討和及時部署。值得關(guān)注的是，世界生命科學特別是認知領(lǐng)域的研究仍然任重道遠。
中國農(nóng)業(yè)大學教授王濤認為，前沿生物技術(shù)需要其他學科的協(xié)同發(fā)展，比如生物傳感器、分子傳感器的發(fā)展，需要光電、信息化、智能化的支持，前沿生物技術(shù)一定要和其他高新技術(shù)協(xié)同發(fā)展才更有生命力。
針對我國農(nóng)業(yè)前沿生物技術(shù)未來發(fā)展，林敏建議要從前沿基礎(chǔ)研究、集成創(chuàng)新研究和宏觀戰(zhàn)略研究三方面加強。對我國來說，加強農(nóng)業(yè)生物技術(shù)的基礎(chǔ)性研究，重點是突破一批核心關(guān)鍵技術(shù)，如重點發(fā)展農(nóng)業(yè)應用組學技術(shù)、合成生物技術(shù)、生物信息技術(shù)和生物安全關(guān)鍵技術(shù)等，提升我國農(nóng)業(yè)生物技術(shù)核心競爭力。此外，要加強集成創(chuàng)新和宏觀戰(zhàn)略研究，不僅要實現(xiàn)重點突破，培育戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)，建立農(nóng)業(yè)生物技術(shù)集成創(chuàng)新平臺，創(chuàng)制新一代農(nóng)業(yè)生物技術(shù)產(chǎn)品等。
在朱楨看來，轉(zhuǎn)基因技術(shù)仍是育種的主流技術(shù)手段。但同時，DNA編輯技術(shù)、基因組關(guān)聯(lián)研究、精準農(nóng)業(yè)、廢棄物利用等生物前沿技術(shù)也蓬勃發(fā)展。如精準農(nóng)業(yè)技術(shù)是大的系統(tǒng)整合，涉及育種、遙感、氣候、傳感器、大數(shù)據(jù)、云計算等相關(guān)技術(shù)，在大面積的耕地上施肥、打藥、澆水，這是未來農(nóng)業(yè)發(fā)展的方向。
