国产转基因抗虫棉创新体系调查报告

        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。

        就在我国完善转基因抗虫棉科研创新体系之时，拥有多项转基因技术专利以及具有最大棉种经营网络的国外跨国公司之间进行了重组，大大增强了其转基因棉的产业化能力。面对强大的“科贸一体化”跨国公司，要发展国产转基因抗虫棉，攻“科研关”，更要攻“市场关”。  在国家支持下，短短6年时间，我国形成了以中棉所为研发中心的全国性产业化体系，这个体系包括制种、销售、栽培技术推广网络，使国产转基因抗虫棉产业化大大提速。

        “天价种”变成“常用种”

        上个世纪90年代末，每斤杂交转基因抗虫棉种子在山东、江苏竟然卖到150元的天价！即使按精量播种原则，一亩地也要8两种子，棉农根本用不起。

        中棉所杂交棉专家邢朝柱说，转基因棉花种子成了“天价种”，一个重要原因是科研制种单位与生产单位脱节，形不成产业化的制种体系，制种效率低下，成本偏高，当时，中棉所的全部转基因棉制种规模不到800亩。

        为了破解这一难题，1999年，中棉所科技贸易公司建立了科研单位+制种公司+农户的产业化运行模式。随后，中棉所科技贸易公司依托全国优质棉基地县良种棉加工厂，以入股、收购等形式，在新疆、河南、山东、安徽等地建立了8家种业公司。在新模式下，育种家培育出新品种后，交给科技贸易公司进行规模化制种；科技贸易公司上联育种家，下联制种基地和农户，并负责技术指导、种子统一回收及市场销售。

        新模式运行以来，国产转基因抗虫棉育种面积达到12万亩，每亩地制种产量由60-75公斤提高到100公斤。目前，国产转基因抗虫棉种子价格已下降至每斤30元。新培育的转基因抗虫棉品种由中棉所科技贸易公司等科技型棉花龙头企业经营，迅速进入市场，来到急需的棉农手里。

        据了解，转基因抗虫棉的种植有效地控制了棉铃虫危害，农药用量减少60％至80%，每年节约化学农药用量2000万至3000万公斤，农药中毒事件降低了70%至80%。



        建立全国性营销网络

        中棉所副所长李付广博士说，２００２年国产转基因抗虫棉占国内市场份额为３５％，３年之后，所占市场份额翻了一番，这么快的增长幅度，与建立全国性市场营销网络有很大关系。

        目前，中棉所科技贸易公司在长江、黄河等各大棉区建立抗虫棉示范点200多个，每年都要举办上百场各类观摩会，通过示范引导农民种植转基因抗虫棉。还建立起了350个销售代理网点，形成了上千人的销售队伍，年销售种子近1000万公斤，销售收入2亿多元。为保证种子质量，中棉所科技贸易公司还同农业部棉花品质监督检验中心合作，在全国建立了6个标准化种子检验室，从亲本种子供应、到种子生产、收购、销售、服务进行全程质量监控。

        在建立起市场化销售体系的同时，中棉所还建立了科技成果开发人员与科研人员的新型利益分配机制。科技贸易公司获得种子经营收益后，要向育种课题组提供品种使用费，还向基因产权单位交纳知识产权使用费，较好地协调了科研与开发的关系。2001年以来，公司向上游科研单位返还“开发红利”2000多万元。

        中棉所所长喻树迅博士说，科技推广“公司化”运作使国产转基因抗虫棉大面积应用，从而加快了新技术、新成果向生产力转化的进程，促进了上、中、下游科研力量的整合与提高。 (责任编辑：泉水)

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