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在城镇化、工业化不断发展和人口增加的背景下,粮食需求增长、耕地减少、淡水资源紧张的趋势不会改变,粮食增产难度加大,我国粮食安全面临严峻挑战。
在第十一届全国人大常委会第十六次会议上,国家发改委主任张平表示,将加强农业科技及相关产业支撑,加大对生物育种的支持力度。
生物育种能在多大程度上为国家粮食安全提供保障?它为什么是我国的战略选择?它将如何发挥作用?围绕这些焦点问题,我们采访了生物育种的有关专家。
生物育种引领未来粮食科技
记者:国家发改委官员8月26日表示,2020年我国粮食总产要达到11000亿斤(55000万吨)才算有安全保障。但2009年我国粮食总产已经达到53082万吨。未来10年增产1918万吨(55000万吨~53082万吨)很困难吗?
万建民(中国农业科学院作物科学研究所所长):粮食生产受到气候、环境等很多因素的制约,今年我们国家的灾害比较多,这对粮食生产造成一定的影响。另一方面,今年粮食作物播种面积不大可能再增加,此外还有单产的制约。我认为今年粮食产量超过5.3亿吨有一定难度。
张永祥(隆平高科生物技术委员会主任):现在农民种粮的积极性还不是太高,因为粮食价格比较低。比如一亩地,种棉花的收益要比种水稻的收益多几倍,而且种水稻还比较累。所以从收益的角度去考虑的话,农民的种粮积极性并不高。另外越来越多的年轻农民进城了,在城市化的进程中,农村的劳动力短缺,这些都会对粮食生产有影响。
记者:过去6年我国粮食总产连续增加,推动粮食增产的主要因素是什么?
万建民:最主要的原因是这几年粮食作物播种面积增加较多。国家对粮食生产实行了补贴制度,农民种粮积极性有所提高,就会多种一些地,产量自然就提高了。此外,粮食科技进步也促使单产水平不断提升。由于我们再增加粮食作物播种面积比较困难,提高粮食单产成为粮食增产的主要途径。
记者:如何提高粮食单产?生物育种技术是否是提高粮食单产最重要的技术?
万建民:常规育种技术包括杂交育种、杂种优势利用等在品种改良及粮食增产方面发挥了重要作用。此外,高产栽培、植保、土壤改良等技术都对提高单产起到了支撑作用。但是现在粮食作物单产已到了一个瓶颈阶段,要进一步提高单产的话,对新品种也提出了更高的要求,这就需要在常规育种的基础上利用生物技术。生物育种技术是一个战略选择,是提升常规育种技术的重要途径,它的优势最终通过品种的抗性、产量潜力、品质等方面体现出来。
张永祥:对于水稻来说,想要靠传统方法把产量往上升显然很难。传统的方法很难把有利的基因——产粮基因、抗疫基因聚合到一个品种中去,但是用分子辅助育种、转基因育种等就比较容易。另一方面,可以把耐干旱、耐盐碱、耐寒的基因也聚合到新品种中,它能在目前不能种粮食的地方种植。这实际上是从另一个方面增加了粮食的种植面积。在现有耕地的情况下,可以通过这两个方面去提高单产,进而提高粮食的总产。
George Fedak(加拿大农业和农业食品部科学家):对其他的粮食作物来说,生物育种技术是提高粮食单产非常重要的技术,但是对小麦来说比较困难。小麦要高产优质,就需要把与此相关的重要性状基因都聚合到某一个品种中去,以获得高产优质的优良品种。但是相对水稻和玉米等粮食作物来说,要定位与小麦产量等相关的基因/QTL比较难。
记者:您刚才说提高粮食单产还有高产栽培、植保、土壤改良等很多技术,它们与生物育种技术比较,哪个更为重要?
万建民:我认为要想加强未来10年的粮食安全,需要栽培、植保、土壤等多方面的共同努力。但是任何一项工作都要有重点,我认为重点还是生物育种,这是引领未来粮食科技发展方向的高新技术。我们必须加强生物育种,但这并不排斥常规技术的升级和创新。我们与发达国家生物育种的差距曾经相对比较小,但这几年的差距在逐渐拉大,主要原因在于我们国家对生物育种的投入跟国外相比还远远不够。
寻求平衡
记者:品种的高产潜力固然重要。但是,由于我们长期使用化肥、农药使得土壤受到了破坏,我们怎样应对“土壤都坏了,最好的种子也长不出来”的质疑?
万建民:确实如此。我们为了获得一定的产量大量使用化肥和农药,对土壤造成了破坏,但是我们要历史地看这个问题。我们国家人口太多,希望从土地里获取更多的粮食,所以此前对土壤造成了一些破坏,这是没有办法的事情。有些科学家总说我们把土壤破坏了,不破坏怎么办?在人要饿死的情况下,是先保护土壤还是先养活人?
我们要在保护土壤和粮食安全之间寻找一种平衡。现在应该寻找一种途径来减少化肥的使用,比如更多地使用有机肥。在确保国家粮食安全的前提下来保护好土壤。
生物育种技术也是为了保护土壤。土壤里存在一定量的氮磷钾,关键是看作物能否吸收,如果提高吸收能力的话可以减少化肥的使用量。例如同样50公斤的人,有些人一天要吃1斤米饭才能维持身体需要,有些人只要8两就很好了,差别在于吸收的能力不一样。这种差异是由品种的基因决定的,我们就要挖掘这些高效利用养分的基因,把它聚合到一个品种里边去,来提高品种的养分吸收能力。
记者:在大的环境方面,我们还面临着气候变化、农业水资源减少等问题,这些因素也影响着粮食安全,我们如何应对?是否有抗高温、需水少的品种开发出来?
George Fedak:气候变化会主要导致气象灾害、干旱、水资源短缺、农业病虫害发生程度加剧等等,这会造成粮食生产能力降低、减产,大范围持续性干旱成为农业生产的严重威胁。我们需要研究粮食对气候变化的反应机制,并且开发出更加适应环境变化的品种出来。
万建民:我们已经开发出耐高温耐旱的品种,特别是转基因的抗旱玉米、小麦、大豆品种已经有小范围的试种。水稻是应该节水,从技术上来说可以解决这个问题,例如可以采用滴灌的方式。但是我并不看好它的前景,因为既然缺水的话,就没有必要去种这种耗水量大的作物,我们要因地制宜地选择作物种植方式。在南方水资源比较丰富的地区可以种水稻,在北方水资源缺乏的地区可以种玉米、小麦、大豆等旱粮作物。这也是要寻找一种平衡。
未来10年发挥重要作用
记者:一般消费者认为发展生物育种就意味着转基因水稻、玉米等主粮化,而且转基因并不能提高单产,是否如此?
万建民:这里要区分几个概念。生物育种技术不仅仅是转基因,还有分子标记辅助育种、分子设计育种、细胞工程育种等。目前转基因主要侧重于培育抗虫、抗除草剂、抗旱、品质改良的新品种。例如抗虫性提高了,就能保证产量不损失,抗虫的目标也是为了产量。将来转基因是可以提高单产的,把高产的基因导入到品种里去,培育出新的高产品种,就能提高单产了。
张永祥:从国家粮食安全角度来说,其实不搞转基因我们的粮食安全也没问题,转基因技术的定位是要帮助解决粮食安全问题。现在转基因转的就两个性状:抗虫与抗除草剂,这两个性状对产量不是起决定性作用。国外这么多年的经验表明,它对产量的贡献并不是很明显。我们中国的粮食主要是水稻、小麦、玉米,现在没有转基因不是也在增产吗?
另外在转基因的问题上,政府、公众媒体、科学家都有义务去作推广。转基因植物从1996年到现在已经存在15年了,全世界的大豆80%是转基因的,多少人都吃了也没有出什么问题,所以它不是一个安全问题。欧洲在这个问题上争论了十几年,我从欧洲回来,知道他们反对的不是转基因,而是想阻挡国际化竞争,拿转基因来作为一个由头。
记者:生物育种技术能否在未来10年之内发挥作用?
万建民:不是未来10年,现在就发挥作用了。例如最近江苏抗条纹叶枯病水稻品种的培育就是利用分子标记辅助育种的方式,改良江苏省种植面积最大的水稻品种的抗病性,新品种保持了原有品种丰产稳产的特性,而对条纹叶枯病的抵抗力大幅提高。未来10年生物育种技术肯定对粮食安全发挥重要作用。
George Fedak:总的来说,生物育种在今后会发挥越来越重要的作用。但是目前有些技术——例如转基因技术受到了一定程度的抵制,但是随着公众对技术的了解,这些新技术会逐渐被接受,而且随着研究的不断进展,生物育种技术将会为粮食安全问题发挥更大作用。
张永祥:生物技术在国外已经是常规技术,我们国家的公共研究机构都做得比较好,但是种业企业还缺乏雄厚科技力量。如果国家出台有关支持生物种业的政策,有了政策和相关支持,今后种业公司就会大量采用这种生物技术,真正能够把生物技术转化为生产力——选出一些综合性能好的品种。
在第十一届全国人大常委会第十六次会议上,国家发改委主任张平表示,将加强农业科技及相关产业支撑,加大对生物育种的支持力度。
生物育种能在多大程度上为国家粮食安全提供保障?它为什么是我国的战略选择?它将如何发挥作用?围绕这些焦点问题,我们采访了生物育种的有关专家。
生物育种引领未来粮食科技
记者:国家发改委官员8月26日表示,2020年我国粮食总产要达到11000亿斤(55000万吨)才算有安全保障。但2009年我国粮食总产已经达到53082万吨。未来10年增产1918万吨(55000万吨~53082万吨)很困难吗?
万建民(中国农业科学院作物科学研究所所长):粮食生产受到气候、环境等很多因素的制约,今年我们国家的灾害比较多,这对粮食生产造成一定的影响。另一方面,今年粮食作物播种面积不大可能再增加,此外还有单产的制约。我认为今年粮食产量超过5.3亿吨有一定难度。
张永祥(隆平高科生物技术委员会主任):现在农民种粮的积极性还不是太高,因为粮食价格比较低。比如一亩地,种棉花的收益要比种水稻的收益多几倍,而且种水稻还比较累。所以从收益的角度去考虑的话,农民的种粮积极性并不高。另外越来越多的年轻农民进城了,在城市化的进程中,农村的劳动力短缺,这些都会对粮食生产有影响。
记者:过去6年我国粮食总产连续增加,推动粮食增产的主要因素是什么?
万建民:最主要的原因是这几年粮食作物播种面积增加较多。国家对粮食生产实行了补贴制度,农民种粮积极性有所提高,就会多种一些地,产量自然就提高了。此外,粮食科技进步也促使单产水平不断提升。由于我们再增加粮食作物播种面积比较困难,提高粮食单产成为粮食增产的主要途径。
记者:如何提高粮食单产?生物育种技术是否是提高粮食单产最重要的技术?
万建民:常规育种技术包括杂交育种、杂种优势利用等在品种改良及粮食增产方面发挥了重要作用。此外,高产栽培、植保、土壤改良等技术都对提高单产起到了支撑作用。但是现在粮食作物单产已到了一个瓶颈阶段,要进一步提高单产的话,对新品种也提出了更高的要求,这就需要在常规育种的基础上利用生物技术。生物育种技术是一个战略选择,是提升常规育种技术的重要途径,它的优势最终通过品种的抗性、产量潜力、品质等方面体现出来。
张永祥:对于水稻来说,想要靠传统方法把产量往上升显然很难。传统的方法很难把有利的基因——产粮基因、抗疫基因聚合到一个品种中去,但是用分子辅助育种、转基因育种等就比较容易。另一方面,可以把耐干旱、耐盐碱、耐寒的基因也聚合到新品种中,它能在目前不能种粮食的地方种植。这实际上是从另一个方面增加了粮食的种植面积。在现有耕地的情况下,可以通过这两个方面去提高单产,进而提高粮食的总产。
George Fedak(加拿大农业和农业食品部科学家):对其他的粮食作物来说,生物育种技术是提高粮食单产非常重要的技术,但是对小麦来说比较困难。小麦要高产优质,就需要把与此相关的重要性状基因都聚合到某一个品种中去,以获得高产优质的优良品种。但是相对水稻和玉米等粮食作物来说,要定位与小麦产量等相关的基因/QTL比较难。
记者:您刚才说提高粮食单产还有高产栽培、植保、土壤改良等很多技术,它们与生物育种技术比较,哪个更为重要?
万建民:我认为要想加强未来10年的粮食安全,需要栽培、植保、土壤等多方面的共同努力。但是任何一项工作都要有重点,我认为重点还是生物育种,这是引领未来粮食科技发展方向的高新技术。我们必须加强生物育种,但这并不排斥常规技术的升级和创新。我们与发达国家生物育种的差距曾经相对比较小,但这几年的差距在逐渐拉大,主要原因在于我们国家对生物育种的投入跟国外相比还远远不够。
寻求平衡
记者:品种的高产潜力固然重要。但是,由于我们长期使用化肥、农药使得土壤受到了破坏,我们怎样应对“土壤都坏了,最好的种子也长不出来”的质疑?
万建民:确实如此。我们为了获得一定的产量大量使用化肥和农药,对土壤造成了破坏,但是我们要历史地看这个问题。我们国家人口太多,希望从土地里获取更多的粮食,所以此前对土壤造成了一些破坏,这是没有办法的事情。有些科学家总说我们把土壤破坏了,不破坏怎么办?在人要饿死的情况下,是先保护土壤还是先养活人?
我们要在保护土壤和粮食安全之间寻找一种平衡。现在应该寻找一种途径来减少化肥的使用,比如更多地使用有机肥。在确保国家粮食安全的前提下来保护好土壤。
生物育种技术也是为了保护土壤。土壤里存在一定量的氮磷钾,关键是看作物能否吸收,如果提高吸收能力的话可以减少化肥的使用量。例如同样50公斤的人,有些人一天要吃1斤米饭才能维持身体需要,有些人只要8两就很好了,差别在于吸收的能力不一样。这种差异是由品种的基因决定的,我们就要挖掘这些高效利用养分的基因,把它聚合到一个品种里边去,来提高品种的养分吸收能力。
记者:在大的环境方面,我们还面临着气候变化、农业水资源减少等问题,这些因素也影响着粮食安全,我们如何应对?是否有抗高温、需水少的品种开发出来?
George Fedak:气候变化会主要导致气象灾害、干旱、水资源短缺、农业病虫害发生程度加剧等等,这会造成粮食生产能力降低、减产,大范围持续性干旱成为农业生产的严重威胁。我们需要研究粮食对气候变化的反应机制,并且开发出更加适应环境变化的品种出来。
万建民:我们已经开发出耐高温耐旱的品种,特别是转基因的抗旱玉米、小麦、大豆品种已经有小范围的试种。水稻是应该节水,从技术上来说可以解决这个问题,例如可以采用滴灌的方式。但是我并不看好它的前景,因为既然缺水的话,就没有必要去种这种耗水量大的作物,我们要因地制宜地选择作物种植方式。在南方水资源比较丰富的地区可以种水稻,在北方水资源缺乏的地区可以种玉米、小麦、大豆等旱粮作物。这也是要寻找一种平衡。
未来10年发挥重要作用
记者:一般消费者认为发展生物育种就意味着转基因水稻、玉米等主粮化,而且转基因并不能提高单产,是否如此?
万建民:这里要区分几个概念。生物育种技术不仅仅是转基因,还有分子标记辅助育种、分子设计育种、细胞工程育种等。目前转基因主要侧重于培育抗虫、抗除草剂、抗旱、品质改良的新品种。例如抗虫性提高了,就能保证产量不损失,抗虫的目标也是为了产量。将来转基因是可以提高单产的,把高产的基因导入到品种里去,培育出新的高产品种,就能提高单产了。
张永祥:从国家粮食安全角度来说,其实不搞转基因我们的粮食安全也没问题,转基因技术的定位是要帮助解决粮食安全问题。现在转基因转的就两个性状:抗虫与抗除草剂,这两个性状对产量不是起决定性作用。国外这么多年的经验表明,它对产量的贡献并不是很明显。我们中国的粮食主要是水稻、小麦、玉米,现在没有转基因不是也在增产吗?
另外在转基因的问题上,政府、公众媒体、科学家都有义务去作推广。转基因植物从1996年到现在已经存在15年了,全世界的大豆80%是转基因的,多少人都吃了也没有出什么问题,所以它不是一个安全问题。欧洲在这个问题上争论了十几年,我从欧洲回来,知道他们反对的不是转基因,而是想阻挡国际化竞争,拿转基因来作为一个由头。
记者:生物育种技术能否在未来10年之内发挥作用?
万建民:不是未来10年,现在就发挥作用了。例如最近江苏抗条纹叶枯病水稻品种的培育就是利用分子标记辅助育种的方式,改良江苏省种植面积最大的水稻品种的抗病性,新品种保持了原有品种丰产稳产的特性,而对条纹叶枯病的抵抗力大幅提高。未来10年生物育种技术肯定对粮食安全发挥重要作用。
George Fedak:总的来说,生物育种在今后会发挥越来越重要的作用。但是目前有些技术——例如转基因技术受到了一定程度的抵制,但是随着公众对技术的了解,这些新技术会逐渐被接受,而且随着研究的不断进展,生物育种技术将会为粮食安全问题发挥更大作用。
张永祥:生物技术在国外已经是常规技术,我们国家的公共研究机构都做得比较好,但是种业企业还缺乏雄厚科技力量。如果国家出台有关支持生物种业的政策,有了政策和相关支持,今后种业公司就会大量采用这种生物技术,真正能够把生物技术转化为生产力——选出一些综合性能好的品种。