棉田里的“世界级”创新冲刺——国产转基因抗虫棉创新体系调查报告（上）

　　新华网郑州5月2日电（新华社记者林嵬姚润丰）上个世纪九十年代前期，我国发生大面积棉铃虫灾害，一些棉区的棉花亩产降幅达80%。就在棉铃虫肆虐之际，一家跨国公司凭借其领先世界的生物技术，研制出了转基因抗虫棉，并一举占有我国95%的抗虫棉市场份额。

　　发展国产转基因抗虫棉势在必行。从1996年起，以中国农科院棉花研究所为主体的棉花科研人员，在虫害与跨国公司的“夹击”下，展开了一场科技创新冲刺，靠着不断完善的转基因抗虫棉创新体系，研制出了20个转基因抗虫棉新品种，夺回了70%的市场份额，使我国棉花育种重新站在世界制高点上。

　　与时间赛跑 与对手赛跑

　　回忆起当年的棉铃虫害，许多棉农仍为之色变。河南省西华县棉农王爱国说：“一开始，几毫升农药就能杀死棉铃虫，可这小虫很快有了抗药性，到后来，一桶水加20多毫升农药，仍然杀不死。有人将棉铃虫放在农药原液里，它们居然游来游去。”过量施用农药，不仅增加了生产成本、破坏了生态环境，还损害了棉农健康。1992年至1996年，我国棉农因防治棉铃虫中毒超过24万人次。

　　我国是世界产棉和消费大国，棉花产业在国民经济中占有举足轻重的地位。近十年来，棉纺织品出口创汇稳居全国商品出口创汇总额第一位，能否治住棉铃虫，关系到我国棉花及纺织产业的兴衰。据统计，仅1992年，我国因棉铃虫害造成的直接经济损失就达100多亿元。

　　就在我国的棉花产业被棉铃虫搅得天翻地覆之际，国外跨国公司却已掌握了治虫的“法宝”－－转基因技术，并生产出转基因抗虫棉。所谓转基因植物，就是将来自某一种植物或微生物、甚至动物的一段遗传物质（ＤＮＡ）转移到另一种不同的植物中，使人们所希望的生物性状或产物在后者的细胞中得以表达。而转基因抗虫棉，就是通过把一种细菌的DNA片段转移到棉花里，让棉铃虫一吃就死。

　　上个世纪90年代中期，一家跨国公司的代表来到我国，提出以9000万美元的价格，转让转基因抗虫棉技术。但中国科研人员发现，这种转让只是成果转让，不包括技术的核心部分。是接受跨国公司的苛刻条件，还是背水一战，研制出具有自主知识产权的转基因抗虫棉，我国选择了走自主创新之路。经我国科学家近10年的努力，我国转基因抗虫棉研究取得突破性进展，成为世界上第二个拥有Bt杀虫基因自主知识产权和自主培育转基因抗虫棉新品种的国家。

　　中国的科研突破使跨国公司“技术垄断”战略破产，但中国巨大的棉花种植、消费市场却强烈吸引着他们，跨国公司抢在我国尚未实现转基因抗虫棉规模化生产、转化之前，直接进入中国市场。1997年，他们在河北省和安徽省建立了两个子公司，并迅速抢占我国95%以上的抗虫棉市场份额。一旦跨国公司完成“棉种垄断”战略，我国的棉花产业将受制于人，变成跨国公司的“生产车间”。

　　建立转基因技术平台 突破规模转化“瓶颈”

　　我国转基因抗虫棉虽然实现了科研突破，但成果运用基本停留在实验室阶段，基因转化率低、规模化程度有限，成为制约我国转基因抗虫棉进入市场的“瓶颈”。中国农科院棉花研究所副所长李付广博士说：“上个世纪九十年代末，国外跨国公司每年的基因新材料生产能力为1万株，而我们只有不足100棵。由于不能有效为育种家提供转基因育种材料，严重影响了新品种的培育进程，虽然掌握同样技术，但我们仍无法与他们的转基因棉抗衡。”

　　为了打破转基因技术规模化“瓶颈”，科技部启动了“国家转基因棉花中试及产业化基地”项目，国家发改委启动了“国产转基因抗虫棉种子产业化”项目。在国家项目支持下，中棉所建立了规模化棉花转基因技术体系平台。

　　记者来到位于河南省安阳市的中棉所，看到一个功能齐全的棉花转基因材料“工厂式”的生产流水线。据中棉所生物技术室副研究员刘传亮介绍，这是世界上唯一可以同时采用农杆菌介导法、花粉管通道法、基因枪轰击法快速获得转基因抗虫棉新材料的技术平台。

　　据了解，花粉管通道法是我国在上世纪80年代就提出的“土生土长”的转基因方法，这个方法虽然在理论上行得通，但因机理不清，实践和理论差距很大。中棉所与江苏农科院合作，通过大量田间实践，弄清了它的机理和规律，并大规模应用。基因枪轰击法是国外针对禾本科植物转基因设计的，在棉花方面还没有成功应用的实例。中棉所通过自主研发和不断创新，在完全无菌的环境中，可以对棉花茎尖进行有效基因转化。在农杆菌介导法转化中，中棉所在营养基配方等关键技术上取得突破，使基因转化周期由原来的12个月缩短到5～7个月，嫁接成活率达90%以上。通过这三种办法，中棉所已具备每年可获得转基因棉花材料1万株的能力，与国外跨国公司水平基本相当。

　　自2000年转基因技术体系平台建立以来，我国共获得转基因棉花植株20000余份，筛选、评价、鉴定有利用价值的转基因棉花种质材料1000多份，其中的621份转基因材料已发放给国内主要棉花育种单位，并培育转基因棉花新品种20多个，新品系42个。

　　引入开放合作机制 建立棉花科研“联合舰队”

　　与科研实力雄厚的跨国公司竞争，仅靠处在“科研链”中下游的中棉所显然不够，需要在全国范围整合科研资源，形成棉花科技创新“联合舰队”。

　　中棉所所长喻树迅博士说，我国的科研机构设置存在“小而全、大而全”的通病，在旧体制下，别说科研单位之间联合攻关，就是在同一科研单位内部也很难形成合力，这种分割机制很难快速创造出突破性的品种。如果国内棉花科研机构不形成一个创新团队，将被跨国公司各个击破。

　　中棉所以规模化转基因技术平台为纽带，把拥有自主知识产权抗虫基因的上游科研单位，具备先进棉花育种技术的中游单位和从事新品种培育、示范、营销的下游单位结合起来，有力推动了国产转基因抗虫棉技术创新与产业化进程。

　　中棉所副所长李付广博士以中棉所41号转基因抗虫棉研制推广为例，介绍“联合舰队”的运作模式。抗虫基因由中国农科院微生物所郭三堆研究员提供后，再由中棉所转基因实验室将基因导入中棉所23号优系中，再经中棉所育种家郭香墨研究员领导的课题组选育而成，最后由中棉所科技贸易公司进行中试、示范和推广应用。这个品种2002年底经国家审定后，已推广应用1500多万亩。

　　中棉所目前已与我国从事基础研究的8家上游基因构建单位开展了全面合作，并将所获得的转基因棉花种质新材料快速发放给全国10余家棉花育种单位，快速培育出适宜不同棉区种植的一系列国产抗虫棉新品种。这种合作，避免了低效率的简单重复，全面提高了我国棉花产业的创新能力和国际竞争力。

　　据了解，国外抗虫棉品种目前只有中早熟类型，但国产转基因抗虫棉除了中早熟类型外，还有早熟、杂交抗虫棉等特异类型。另外，国产转基因抗虫棉品种除了性能和国外抗虫棉相当外，还普遍比其增产10％以上，杂交抗虫棉则增产20％以上。到2005年，国产转基因抗虫棉已累计推广9000多万亩，创造社会经济效益150多亿元。