在過(guò)去的十多年間,中國(guó)第一代轉(zhuǎn)基因棉花承載了中國(guó)棉農(nóng)的希望與憂(yōu)慮。
成功的典范
提起上世紀(jì)90年代的那場(chǎng)棉鈴蟲(chóng)災(zāi),黃大昉依然心有余悸。
“棉鈴蟲(chóng)真是讓農(nóng)民們費(fèi)力費(fèi)心?!秉S大昉回憶說(shuō),當(dāng)時(shí)三天打兩次農(nóng)藥,棉鈴蟲(chóng)不死;將它們浸泡在農(nóng)藥溶液里,依然生命力旺盛。棉農(nóng)們的主要工作就是抓棉鈴蟲(chóng),怎么抓都抓不完。
當(dāng)時(shí),華北棉田連續(xù)3年發(fā)出棉鈴蟲(chóng)大范圍肆虐警報(bào)。在魯西南、冀南、豫北等重災(zāi)區(qū),棉花減產(chǎn)50%,有的地區(qū)幾乎絕收。
小小的棉鈴蟲(chóng)每年給中國(guó)棉農(nóng)造成的經(jīng)濟(jì)損失竟達(dá)近百億元,并且數(shù)十萬(wàn)噸劇毒農(nóng)藥投入棉田不僅效果甚微,反而加重害蟲(chóng)抗性并導(dǎo)致嚴(yán)重的環(huán)境污染和人畜中毒事故。
“轉(zhuǎn)基因棉花就是在這樣的背景下開(kāi)始研發(fā)的?!秉S大昉說(shuō)。20年前那場(chǎng)棉鈴蟲(chóng)阻擊戰(zhàn),現(xiàn)在回想起來(lái)依然歷歷在目、驚心動(dòng)魄。
1990年,中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院生物技術(shù)中心率先開(kāi)始研究轉(zhuǎn)基因棉花。1993年,時(shí)任農(nóng)科院研究員的郭三堆培育出高抗蟲(chóng)轉(zhuǎn)基因棉花株系,使中國(guó)成為繼美國(guó)之后,成功將人工殺蟲(chóng)基因?qū)朊藁ǖ牡?個(gè)國(guó)家。
由于轉(zhuǎn)基因棉花是將帶有抗蟲(chóng)細(xì)菌的基因——蘇云金桿菌(簡(jiǎn)稱(chēng)Bt)植入,所以也稱(chēng)Bt棉花。
Bt克制棉鈴蟲(chóng),帶來(lái)了全新的農(nóng)作物革命。1997年,我國(guó)開(kāi)始種植Bt棉花,這是中國(guó)首個(gè)批準(zhǔn)商業(yè)化種植的農(nóng)作物。根據(jù)科技部的數(shù)字顯示,Bt棉花在2005年種植面積就達(dá)到了330萬(wàn)公頃,占據(jù)了中國(guó)棉花總種植面積的60%。而目前超過(guò)95%的中國(guó)棉花都是轉(zhuǎn)基因棉花。
據(jù)中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院的統(tǒng)計(jì),Bt棉花推廣7年以后,減少農(nóng)藥使用量65萬(wàn)噸,農(nóng)田環(huán)境污染指數(shù)降低21%。棉鈴蟲(chóng)減少,降低了農(nóng)藥、人工成本,減少了農(nóng)民因使用農(nóng)藥導(dǎo)致中毒的幾率。
而在黃大昉看來(lái),抗蟲(chóng)棉的研究開(kāi)發(fā)不僅開(kāi)創(chuàng)了我國(guó)獨(dú)立發(fā)展轉(zhuǎn)基因育種的先河,更是搶占國(guó)際生物技術(shù)制高點(diǎn)的成功范例?!案淖兞送鈬?guó)抗蟲(chóng)棉品種一統(tǒng)天下的局面。”
最早在中國(guó)推廣應(yīng)用轉(zhuǎn)基因棉花的,是轉(zhuǎn)基因巨鱷美國(guó)孟山都。由于他們的品種抗蟲(chóng)性好、纖維品質(zhì)好、作物產(chǎn)量高,很快占領(lǐng)了中國(guó)華北棉田。
“2000年初,中國(guó)還是以種植美國(guó)的轉(zhuǎn)基因抗蟲(chóng)棉品種為主,但隨著國(guó)產(chǎn)轉(zhuǎn)基因棉花品種產(chǎn)業(yè)化進(jìn)程的迅速推進(jìn),2002年,中國(guó)自主研發(fā)的轉(zhuǎn)基因抗蟲(chóng)棉推廣面積首次超過(guò)了美棉品種,現(xiàn)在這一比例已經(jīng)超過(guò)了95%?!秉S大昉說(shuō)。
由于國(guó)產(chǎn)抗蟲(chóng)棉有品種多、價(jià)格低等優(yōu)勢(shì),迅速占領(lǐng)了市場(chǎng)。相比起國(guó)產(chǎn)常規(guī)大豆被進(jìn)口轉(zhuǎn)基因大豆打壓得喘不過(guò)氣來(lái),黃大昉將國(guó)產(chǎn)轉(zhuǎn)基因棉花視為“成功的范例”。
一代不如一代?
好景不長(zhǎng)。很快,轉(zhuǎn)基因的質(zhì)疑者們發(fā)現(xiàn)了國(guó)產(chǎn)轉(zhuǎn)基因棉花的“軟肋”——嚴(yán)重的次生蟲(chóng)害、病害,棉花質(zhì)量下降,以及低下的經(jīng)濟(jì)效益越來(lái)越明顯地呈現(xiàn)出來(lái)。
中科院植物研究所研究員蔣高明一貫對(duì)轉(zhuǎn)基因作物持有審慎態(tài)度,他認(rèn)為,轉(zhuǎn)基因棉表現(xiàn)是“一代不如一代,一年不如一年”。
反對(duì)者的論據(jù)有,一是轉(zhuǎn)基因棉的纖維質(zhì)量不如常規(guī)棉;二是轉(zhuǎn)基因棉衣分率(籽棉向皮棉的轉(zhuǎn)化率)呈現(xiàn)下降趨勢(shì),甚至低于常規(guī)棉;三是有可能導(dǎo)致新的病蟲(chóng)害。
一種害蟲(chóng)被抑制,新的昆蟲(chóng)種群迅速取而代之。這對(duì)棉農(nóng)來(lái)說(shuō),的確是個(gè)令人頭疼的新問(wèn)題。
去年《科學(xué)》雜志曾發(fā)表中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院植物保護(hù)研究所研究員吳孔明等的論文《Bt棉花種植對(duì)盲蝽蟓種群區(qū)域性災(zāi)變影響機(jī)制》。吳孔明帶領(lǐng)一個(gè)團(tuán)隊(duì)花了12年對(duì)中國(guó)北方38個(gè)地方的害蟲(chóng)種群進(jìn)行監(jiān)控,監(jiān)控面積覆蓋了300萬(wàn)公頃棉花和2600萬(wàn)公頃其他各種農(nóng)作物。
研究表明,Bt棉花大面積種植有效遏止了棉鈴蟲(chóng),化學(xué)農(nóng)藥使用量顯著降低,卻給盲蝽蟓的種群增長(zhǎng)提供了溫床,致其暴發(fā)成災(zāi)。而受盲蝽蟓蟲(chóng)害沖擊的,還有梨、棗等多種作物。
表面上看,吳孔明的研究似乎論證了轉(zhuǎn)基因反對(duì)者的憂(yōu)慮。但身兼國(guó)家農(nóng)業(yè)轉(zhuǎn)基因生物安全委員會(huì)主任委員的他說(shuō):“如果權(quán)衡利弊,我認(rèn)為轉(zhuǎn)基因棉花利大于弊。”
吳孔明此前曾表示,有些人誤以為“抗蟲(chóng)棉”就是與害蟲(chóng)絕緣,“其實(shí)多數(shù)害蟲(chóng)和Bt蛋白沒(méi)有關(guān)系,抗蟲(chóng)棉起到抗性作用的害蟲(chóng),不超過(guò)5種”。
按照吳孔明的說(shuō)法,這種現(xiàn)象可以理解,亦在預(yù)料之中。
解決之道
對(duì)于棉花的困境,以綠色和平為代表的一部分學(xué)者認(rèn)為,生態(tài)農(nóng)業(yè)是最佳的解決方式。他們甚至在田地里展開(kāi)實(shí)驗(yàn)——停用農(nóng)藥、改用誘蟲(chóng)燈、養(yǎng)雞吃蟲(chóng)。結(jié)果表明,生態(tài)農(nóng)業(yè)技術(shù)的綜合利用可以在大幅減少化學(xué)農(nóng)藥使用量的同時(shí)有效控制病蟲(chóng)危害損失。以華中稻作區(qū)為例,生態(tài)農(nóng)業(yè)技術(shù)的集成推廣應(yīng)用使大面積水稻生產(chǎn)的化學(xué)農(nóng)藥使用量減少30%以上,水稻病蟲(chóng)害損失率控制在5%以下。
在黃大昉看來(lái),這是“一個(gè)完全理想化的東西”、“并不符合中國(guó)國(guó)情”?!昂芎?jiǎn)單的道理是,中國(guó)國(guó)情太復(fù)雜——這么多人口、幅員如此廣闊、地理氣候條件如此復(fù)雜,不用農(nóng)藥不用化肥就不能保障糧食增產(chǎn)。如果按照他們的做法,中國(guó)農(nóng)業(yè)不可能實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展?!?br>
他開(kāi)出的藥方是:轉(zhuǎn)基因棉花依然是科學(xué)家們努力的方向。
“現(xiàn)在我們可以不用農(nóng)藥,不用轉(zhuǎn)基因作物,但這樣的棉花,每畝產(chǎn)量大概只相當(dāng)于現(xiàn)在的1/3甚至1/5?,F(xiàn)實(shí)的問(wèn)題是,我們?nèi)绾卫糜邢薜耐恋兀瑏?lái)滿(mǎn)足人類(lèi)發(fā)展的需求,在這個(gè)基礎(chǔ)上盡可能保護(hù)生態(tài)環(huán)境?!?a >吳孔明也認(rèn)為,“我們追求的生態(tài)平衡是產(chǎn)業(yè)發(fā)展下的平衡?!?br>
如今,以改善纖維品質(zhì)、提高作物產(chǎn)量、增強(qiáng)抗逆性等為主要目標(biāo)的第二代轉(zhuǎn)基因棉花正在重新樹(shù)立起中國(guó)棉農(nóng)的信心與希望。
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[中國(guó)科學(xué)報(bào)]轉(zhuǎn)基因棉悲喜劇
發(fā)布時(shí)間:2012-03-28
|來(lái)源: 《中國(guó)科學(xué)報(bào)》2012年3月27日|作者:劉丹
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