关于当前我国农业生物技术产业发展的若干思考

关于当前我国农业生物技术产业发展的若干思考章力建黄其满中国农业科学院北京中国农业科学院生物技术研究所北京摘要阐述了我国农业生物技术产业发展的现状及存在的问题并通过对农业生物技术产业发展若干问题的分析提出了未来农业生物技术产业发展的趋势以及促进农业生物技术产业发展的对策与建议∀关键词农业生物技术产业发展综述中图分类号≥2文献标识码文章编号222ΡεφλεχτιονονΑγριχυλτυραλΒιο2ινδυστρψινΧηινα2±2ΧηινεσεΑχαδεμψοφΑγριχυλτυραλΣχιενχεσΒειϕινγ100081ΒιοτεχηνολογιχαλΡεσεαρχηΙνστιτυτεΧΑΑΣΑβστραχτ×√√√∏∏2√∏∏≤√∏∏√∏∏∏√≤∏∏∏√Κεψωορδσ∏∏2∏√收稿日期22作者简介章力建2男上海人博士研究员主要从事农业生物技术和农业宏观管理研究世纪生物技术及其产业将进入快速稳步发展的全新时期成为支柱产业∀生物技术将为昀终解决人口!食物!能源!资源!环境等影响人类生存的重大问题发挥越来越大的作用因而它将对世界经济的发展和人类生活质量的提高产生重大影响∀在我国农业科技发展的新时期从国民经济发展的战略需求出发充分发挥生物技术在现代农业技术中的重要作用对加速我国传统农业向现代农业的根本性转变促进农业可持续发展加速农业现代化建设实现我国经济高速持续发展!人民生活质量稳步提高!资源永续供给和生态环境质量改善的目标以及提高我国的国际地位和国际竞争力具有重要意义∀目前世界各有关国家都将生物技术及其产业化视为国民经济新的增长点∀我国作为一个农业大国应当在农业生物技术领域占据世界农业强国的地位为全球农业科学技术的发展做出更大的贡献∀我国农业生物技术产业现状经过多年的艰苦努力我国农业生物技术的研究开发和产业化取得了显著进展∀目前我国正在研究和开发的转基因植物达种涉及各类基因个不含标记基因农业微生物基因工程供试微生物达种涉及的基因约种转基因鱼!畜禽动物基因工程研究已达余种≈∀研究成功的两系法杂交水稻已经为粮食增产做出了重大贡献累计推广面积已达万创造产值多亿元∀抗黄矮病!白粉病小麦!高油玉米!马传贫疫苗!转基因鱼!畜禽胚胎工程等已达到国际先进水平∀农用抗生素2农抗和中生菌素已大面积推广应用创造经济效益达多亿元生物农药技术居国际领先地位∀饲料添加剂2植酸酶的研究达国际领先水平∀年我国首先在大田生产上种植抗黄瓜花叶病毒转基因烟草使我国成为世界上第一个商品化种植转基因作物的国家∀自年月我国正式公布实施5农业生物基因工程安全管理实施办法6以来我国已批准件转基因植物商品化其中件是我国自主开发的即转基因棉花棉及≤×棉!转基因耐贮番茄!转基因抗黄瓜花叶病毒中国农业科学≥∏∏≥甜椒!抗病毒番茄等≈∀其中年棉种植面积已达万∀利用转基因植物生产乙型肝炎口服疫苗的研究取得了很好的进展∀年我国基因工程改良棉纤维研究获得了重大的创新性的突破研究成功兔毛!羊毛角蛋白转基因棉该项研究成果居国际领先水平∀此外我国培育出具有优良综合农艺性状的彩色棉花新品种棕絮号和绿絮号使我国成为世界彩棉研究和开发的第二大国∀我国第一个转抗除草剂早杂恢复系!转抗除草剂中籼同型恢复系密阳及其转基因杂交稻!抗螟虫杂交稻/汕优0也相继培育成功≈∀家畜胚胎工程研究进展较快猪!牛!兔!绵羊!山羊等家畜的胚胎移植均获得成功∀在动物诊断技术研究方面也取得了一些成绩如猪产仔基因数诊断技术!⁄标记的发现与分离等∀在转基因动物研究方面已获得转人生长激素和猪生长激素的绵羊!猪和兔等转基因动物∀此外我国首例转基因试管牛于年问世∀但是我国农业生物技术产业在研究水平!创新能力!投资强度!产业规模!产品市场竞争能力和市场份额上与发达国家相比差距明显∀主要表现在基础研究较为薄弱模仿!跟踪多!创新少研究力量较分散选题战略考虑尚需加强科研成果产业化能力偏低周期长研究与开发资金投入不足!融资渠道狭窄生产规模较小缺乏拳头产品!龙头企业支撑技术!生产装备需要进一步改善人才流失现象较为严重人才使用不当而造成的人才浪费问题需解决优秀人才较匮乏新思路!新设计较少源头创新能力需加强产业发展的外部环境如政策!法规!市场机制需要进一步完善中间环节薄弱上游的研究开发与下游的成果转化!产业化脱节问题需要进一步解决∀农业生物技术产业发展趋势转基因农作物有关统计资料显示∗年的年间全世界大约进行了万次转基因作物的田间试验涉及个国家种作物个性状∀年全世界转基因作物种植面积万年发展到万年约占全球作物种植面积的∗已达到万其中美国约占万年其转基因玉米!大豆和棉花产量分别占总产量的!和∀年全球转基因作物种植面积已达万∗年间发达国家的转基因作物种植面积快速增长为发展中国家的倍以上∀年转基因作物种植面积居前四位的国家是美国万阿根廷万加拿大万中国万≈∀美国的农业生物技术发展居世界前列∀目前美国正在开发的转基因作物品种有余个田间试验点万多个∀迄今为止在美国已有例转基因植物被批准进入商品化生产∀美国!阿根廷!加拿大和澳大利亚是目前世界上转基因作物应用昀广的国家转基因作物在这些国家的农业生产上占有重要地位∀∗年的年间全世界范围内转基因作物销售收入增加倍∀预计到年全球转基因作物产品的产值将达到亿美元到年预计将达到亿美元≈∀转基因农作物之所以能够获得如此迅速的发展是因为它能够为解决人们目前所面临的人口增长与耕地面积减少的难题提供一条有效途径≈∀联合国粮食及农业组织昀近发布的形势报告指出世界粮食安全现仍属于昀低安全范围之内∀以转基因植物为核心的生物技术能够为降低农业生产成本提高农业生产效率促进农业生产发展增加农民收入满足食物需求保障食物安全等提供有效手段∀今后的发展趋势是培育主要粮食作物及重要经济作物的持久性抗病!抗虫!耐除草剂转基因作物新品种作物营养品质改良的生物工程育种如蛋白!脂肪含量的改善淀粉结构的改变全营养谷物的培育以及特殊的营养食品等寻找新的功能基因如杀虫抗病活性更强的新基因以及与产量性状或抗非生物逆境相关的基因等∀基因工程疫苗及分子鉴别诊断试剂发达国家的成功经验是一种新疫苗的环境释放必须有其相应的鉴别诊断方法即配套的鉴别诊断试剂以便从根本上消灭这种疾病∀因此研制与开发高效新型的基因工程疫苗及其相应的分子鉴别诊断试剂将是未来产业发展的必然趋势∀畜禽遗传工程育种动物基因定位和分子诊断技术在畜禽基因工程育种中发挥着日益重要的作用∀据专家预测在世纪畜禽商品生产品种的将是通过基因工程改良的品种生物技术对畜牧生产技术的总贡献率将高于∀因此未来畜禽分子育种的发展趋势是采用基因定位方法确定控制不同性状的基因在⁄分子上的遗传座位并利用动物基因诊断技术判别畜禽品种基因的优劣和变异程度进而可以将中国农业科学卷不同的优良基因型集合于同一品种中结合胚胎移植技术来改良动物的繁殖力提高动物的生产力加速畜禽优良品种的选育进程加快畜禽品种的更新换代∀生物农药随着人们环境保护意识的日益增强化学农药将被逐步淘汰取而代之的是生物农药∀生物农药因其不污染环境!对人和动植物安全!选择性强!不伤害害虫天敌!害虫难以产生抗药性而受到世界各国的高度重视被誉为/绿色农药0是未来农药发展的方向∀今后应进一步利用基因工程手段充分挖掘利用我国丰富的生物资源优势研制开发出安全!高效!广谱的新一代生物农药∀饲料生物技术应用基因工程!发酵工程!蛋白质工程等技术改善饲料品质!开发新的饲料资源如非常规饲料资源和新型高效饲料添加剂∀目前饲料生物技术产业化主要发展趋势包括以下个方面1饲料作物品质改良如蛋白品质和能量品质及特种饲料作物的开发1新型高效饲料添加剂∀主要包括饲料用酶重点是植酸酶!角蛋白酶Β2葡聚糖酶必需氨基酸!维生素抗菌肽!抗生素等1非常规饲料资源的开发∀主要是通过基因工程手段构建能够将农副产品废弃物转化成饲料的高效微生物∀动植物生物反应器生产药物生物技术制药业的崛起始于世纪年代中期现已成为生物技术七大产业之一被视为重要的经济增长点∀迄今为止利用动植物作为生物反应器生产的重要药物有人血清蛋白!表皮生长因子!脑菲肽!干扰素!促红细胞生成素!生长激素!单克隆抗体等∀此外应用生物技术还生产出了预防疾病的疫苗如预防乙肝的香蕉!预防白喉的土豆!防止霍乱的苜蓿等∀自年代以来仅美日两国开发的生物技术新药就达种其中美国种日本种∀其中某些生物技术药品开始逐渐取代一些传统药品如年抗爱滋病病毒蛋白酶抑制剂∂的销售额已超过了其竞争药品≤¬√∀∂现已占蛋白酶抑制剂亿美元市场份额的∀目前我国在利用动植物生物反应器生产药物方面的研究滞后于发达国家∀我国利用转基因动物研制的药物有人凝血因子!人血清蛋白和人营养蛋白且均处于研究阶段∀我国在植物生物反应器生产药物研究方面的立项课题较少/九五0期间国家/0高技术发展计划资助了两项研究课题利用转基因植物生产乙型肝炎口服疫苗该项研究取得了很好的进展已在马铃薯和番茄中成功地表达了乙型肝炎病毒膜中蛋白抗原∀植物病毒×∂表达载体系统构建∀今后的发展方向研究和开发能有效预防常见病!多发病等疾病的廉价!安全且使用方便的口服疫苗及对某些疾病具有特殊疗效而常规传统药物无效的新型生物技术药物∀生态环境保护和资源合理利用生态环境是人类生存和发展的基本条件是经济和社会持续发展的基础∀我国政府十分重视生态环境保护把可持续发展作为基本国策∀年代提出了/经济建设!城乡建设!环境建设同步规划!同步管理!同步发展的方针0∀年代进一步提出了环境与发展十大对策及时提出了/科技兴国0和/可持续性发展0战略∀在/攀登计划0!/0计划!/攻关计划0!/火炬计划0等国家计划中对资源与环境问题展开立项研究∀在这些计划的资助下开展了多方面的研究工作其中包括节水农业综合技术应用基础研究综合节水灌溉技术不充分灌溉条件下水肥互作机理及提高水肥效益研究土壤退化的时空演变!退化机理及控制对策草被对防治土壤退化的作用研究提高化肥利用率的高效施肥技术研究高产高效施肥综合配套技术研究土壤肥力与施肥效益监测创新技术高产稳产农田肥力优化模拟农药科学使用与生态效应研究重要病虫害灾变规律及综合防治研究农作物重大病虫害暴发动态及致灾趋势预测研究环境异物对农业持续发展的影响与调控等∀我国政府采取的一系列生态环境保护措施在一定程度上减缓了环境恶化的速度避免了环境质量急剧恶化的局面∀然而在人口和经济高速增长近年来我国经济以左右的速度增长的双重压力下环境和发展的矛盾依然非常突出已成为影响我国人民健康制约经济发展的严重问题∀生态环境日趋恶化主要体现在土壤!大气!水污染严重土地荒漠化速度加快森林资源锐减水土流失严重草原生态呈衰退趋势水资源严重短缺生物多样性受到严重破坏∀应用生物技术治理环境污染具有效果好!安全!无二次污染等优势是保障可持续发展的一项有力的技术措施∀世纪初生物技术应重点解决我国目前环境污染的迫切问题如受污染的农田的修复水污染的治理化学农药残毒对人和禽畜的危害不可降解塑料造成的白色污染农林废弃物!禽畜和水产期章力建等关于当前我国农业生物技术产业发展的若干思考养殖造成的污染等以及应用生物技术对生物资源进行有效的保护和合理利用∀加速我国农业生物技术产业发展的对策和建议我国农业生物技术优先发展方向农作物基因工程近年来国际上转基因作物研究不断取得重要突破培育出了一批优质!高产!抗病虫!抗逆的农作物新品种≈∗其中部分转基因农作物品种已进入我国市场这势必对我国的农作物基因工程产品的产业化产生冲击与压力∀因此我们应尽快抓紧建立转基因植物新品种示范工程和企业实现对拥有我国独立知识产权!通过基因安全性评价!进入商品化种植阶段的优良转基因农作物如超级稻!抗虫棉!抗虫玉米等的规模化生产充分占领国内市场振兴民族产业∀畜禽遗传工程育种近期我国畜牧业发展的主要目标仍然是畜禽产品总量的增加∀在我国由于畜禽品种品质问题导致我国畜牧业长期以来一直处于养畜多!质量差!消耗大!效益低的状态∀在畜禽基因工程育种中动物基因定位和基因诊断技术发挥了重要作用被誉为未来畜禽分子育种的基石∀将该技术与转基因技术!胚胎移植技术等结合起来形成新的技术体系应用于畜禽重要生产性状如繁殖性状!生长性状!肉质性状的品种改