当前,一些国家提出了新的绿色革命理念,其实质是通过现代生物技术培育高产、优质、高效且抗性强(抗病、抗虫及抵抗恶劣气候环境)的作物品种,以克服人口增长、耕地面积减少和生态环境恶化带来的不利影响,生产足够的粮食,满足人类需求,保障生存与发展。
利用现代生物技术培育的转基因作物是解决粮食问题的重要途径。据资料显示,到2030年我国人口将达16亿左右,而耕地面积每年减少近1000万亩(主要因水土流失、土地沙化和退耕还林还草等),人增地减已成为社会发展的现实问题,粮食供给矛盾的解决有赖于高产优质新品种的推广应用。目前,通过改良品种提高作物产量在农业科技进步中的比重超过30%,而生物技术育种在新技术革命中将占据更重要的地位,必将引发一场新的农业革命。全世界现有30多个国家开展转基因技术研究,35种植物获得转基因植株,50多种农作物基因工程品种投入商业化生产。以袁隆平院士为核心的育种专家经多年攻关培育的“超级杂交稻新组合”——利用两系法育成的培矮64S/9311,经过连续两年区试,平均亩产达850公斤以上,并创下当时世界水稻栽培史上亩产超过1100公斤的纪录(实际亩产1140.85公斤)。随后,这一纪录又被新的高产纪录刷新。福建农业大学作物遗传育种研究所杨仁崔教授等人通过核辐射与生物技术育种相结合,培育的新型超级稻e特优86和特优175,有效解决了原有超级稻不育系包穗的遗传特性,配制的一代种表现为穗大、粒重、增产显著。e特优86和特优175在云南省永胜县种植,经云南省科委组织专家实割验收,平均单产分别达1176公斤和1185.5公斤。这一新纪录将推动我国水稻事业更快发展。
我国的育种专家和工作者经过10多年努力,应用现代生物技术培育出一大批粮食作物和经济作物的转基因品种,如抗病(虫)水稻、抗虫棉、抗病毒烟草和番茄等,有效克服了这些作物在农业生产中的致命因素。采用标识性性状基因改良和提纯水稻不育系,简化了育种环节,提高了制种和生产产量,降低了生产成本。转基因作物品种有的正进行试验示范,有的进入国家区试,有的已进入生产推广领域,产生了良好的社会经济效益。例如抗虫棉在华北棉区基本普及,棉花产量大幅提高。
在玉米育种领域,玉米育种专家和分子生物学家携手,致力于玉米新品种的研究与开发。科学家通过分子标记手段找到了我国玉米自交系的主要类群,成功绘制了第一张玉米分子标记连锁图谱,选育出抗虫转基因玉米品种,已走出实验室进入国家区试,有望在未来几年推广应用。分子标记辅助选择技术也开始进入育种程序。未来,无论何种作物,都将广泛使用生物技术,而生物技术也将在农业生产各领域彰显其不可替代的增产潜能。
中国农科院科技管理局副局长戴小枫指出:“生物育种是生物农业发展的火车头,只有车头前进,配属的生物肥料、生物饲料、生物疫苗、生物农药等车厢才会往前跑。否则,没有种子,一切都谈不上!”从世界平均水平看,种子对单产提高的贡献度为25%,在发达国家可达40%以上。生物育种领域,转基因种子将带来一场新的良种革命。转基因作物在各国充满争议,但戴小枫更愿意称之为基因修饰,认为这个说法更科学准确,因为基因修饰自原始农业开始以来人类社会一直在做,传统育种方式也是对基因进行定向修饰和改良,现代生物技术使基因修饰更为精准、快速和高效。中国科学技术发展战略研究院数据显示,2008年批准转基因作物种植的国家达25个,种植面积1.25亿公顷。中国转基因作物种植面积居世界第6位,转基因抗虫棉占据国内95%以上市场。去年,转基因饲料和转抗虫基因水稻已获得国家安全证书,迈出转基因主粮商业化育种的关键一步。加速已有成果产业化是我国生物育种行业面临的主要问题。我国生物育种产业投资主体以政府投入为主,企业和个人比例很小。目前,我国种子企业自身的育种科研投入平均不到1%,全国种子企业年科研投入总和不及美国前10家种子企业中的任何一家,绝大部分科研成果产生和掌握在科研院所及部分大学手中。