亿元基因”价值亟待挖掘
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时间:2003年08月05日
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[AD340X300]“水稻杀手克星”破世纪难题
随着对水稻“稻褐飞虱”虫害抗虫性基因的发现和首批抗性种质杂交稻的成功培育,困扰世界水稻生产病虫害的白叶枯病、稻瘟病、稻褐飞虱、三化螟虫四大难题中的前三个已经成功攻克。“稻褐飞虱抗虫基因”的发现不仅意味着中国在水稻育种方面的优势无人能敌,而且能够为中国水稻战略带来现实和潜在的巨大价值。
然而,记者在采访中了解到,通过基因纯合技术成功破解的这一世纪难题,如今面临着缺乏持续研究经费的尴尬局面,不仅申报基因独立知识产权搁浅,就是后续育种和推广也步履艰难。有关人士认为,这一情况折射出我国农业基础科技研究的资金来源面临困境,需要全社会加以关注。
困扰世界的水稻难题
“这是一个困扰世界多年的科技难题。”这是记者在采访中听到最多的一句话。不少专家认为,稻褐飞虱虫害抗性基因的发现,其意义不亚于白叶枯病、稻瘟病防治方法的发明,是水稻病虫害防治史上的一个重要里程碑。
稻褐飞虱虫害、三化螟虫虫害、白叶枯病和稻瘟病是困扰水稻生产的“两虫两害”。稻褐飞虱属于外来的虫害,具有迁飞性、爆发性和毁灭性的特点,对各国水稻生产构成严重威胁。早在20世纪80-90年代,世界水稻专家就已经利用水稻自身所有的抗病基因,成功攻克了白叶枯病和稻瘟病。然而,科学家们始终没有发现水稻自身蕴藏的针对稻褐飞虱虫害的抗性基因。
广西昆虫学会理事长、水稻虫害问题专家韦绥概说:“找不到水稻自身蕴藏的抗性基因,就只能采取疫情监测、喷洒农药的方式来防治稻褐飞虱虫害,投入的人力物力巨大,效果却不大。”
迄今为止,世界各国主要采取利用疫情监测、喷洒农药的方式防治稻褐飞虱。我国每年稻田农药用量的20-30%用于防治褐飞虱,整个东南亚国家和世界一些主要水稻生产大国在这方面的农药用量甚至达到了40%。
使用防虫治虫农药不但投入了大量资金,而且造成了环境污染,水稻品质下降。广西是我国南方水稻种植大省,每年水稻播种面积超过3000万亩。按照每亩每年投入3元防治稻褐飞虱计算,每年投入的资金近1亿元。我国水稻种植面积近5亿亩,按照每亩每年投入3元防治稻褐飞虱计算,每年投入的费用高达15亿元。目前世界水稻种植面积超过12亿亩,投入经费超过36亿元。
广西农科院前任院长、水稻专家李丁名说:“解决稻褐飞虱虫害,能够迅速提高我国在水稻虫害防治方面的国际地位,而且能够把现实的知识产权转变为巨大的经济价值。使水稻出口突破国际‘绿色壁垒’,带来的是几十亿甚至上百亿的效益。”
基因纯合:另辟蹊径解难题
普通野生稻稻褐飞虱抗虫基因的发现经历了一个曲折的过程。这一过程摆脱了通过培养具有抗性的转基因品种改造水稻基因的思路,也不同于长期以来通过远亲关系培育水稻抗虫种苗的想法。
破解白叶枯病和稻瘟病水稻“两病”的研究思路,是通过对水稻自身蕴藏的抗病基因进行培育、纯合,提炼出具有普遍强大抗病基因的种苗,从而实现对水稻病害的控制。然而,稻褐飞虱却是水稻外来的虫害,无法依据这一思路选择抗虫基因。
在过去的10多年中,科学家们已经注意到通过野生稻开发新抗性基因的可能性。然而,令人困惑的是,水稻专家所发现的一些对稻褐飞虱具有高抗性基因的野生稻,往往与食用的栽培稻不能自由杂交,或杂交后代不育等原因,无法持续试验。至今仍未见有含这些抗性基因的新品种推广。直到2001年,国内外不少专家的大量研究仍然表明,对于外来的虫害,水稻自身并不具有强大的显性独立抗虫基因,无法因循这一思路解决虫害。
广西农科院农作物遗传改良研究室副主任李荣柏博士,从90年代初开始研究稻褐飞虱抗性基因问题。他率领的课题组大胆创新,对普通野生稻的抗性资源加以遗传纯合,通过种质创新培育一大批抗性中间材料,再在此基础上培育出抗性品种。
根据这一思路,广西农科院首次发现了稻褐飞虱新的广谱高抗性基因,同时培育出一大批抗性创新种质,并初步完成了6个高产或优质的稻褐飞虱抗性品系和杂交稻。广西大学中心实验室主任武波认为:“这些品系的完成,使中国在水稻基因纯合技术方面走在世界前列。”
更为重要的是,利用遗传纯合技术优化水稻抗虫害能力的提高,不同于世界上流行的转基因方式。众所周知,世界不少国家对转基因技术保持怀疑和观望,对进口转基因食品更是严格控制。我国水稻专家采取的遗传纯合技术,并不涉及转基因范畴,容易得到国际学术界的承认,同时能够避开世界粮食消费大国的“转基因门槛”。
经费瓶颈:知识产权路难行
然而,由于缺少持续研究的经费,这一世界水稻虫害防治史上的重大突破如今处境尴尬。
李荣柏给记者算了这样一笔帐:项目的国家资助期限为1994-1999年,试验却一直做到2001年才完成。国家拨款2万元,广西资助科研经费3万元,整个课题获得的经费不过5万元,每年的研究经费甚至不到8000元,研究成果的深化、理论升华及实际推广无从谈起。
稻褐飞虱抗性基因独立知识产权的申请需要投入大量经费。稻褐飞虱生物型在国际上有生物型1、生物型2、生物型3、孟加拉型、潘特纳加型、九龙江型、湄公河型、南印度型等。广西农科院的副研究员秦学毅说:“课题组发现的基因能够对已知的世界上绝大多数稻褐飞虱生物型产生抗性,这在世界水稻生产技术上具有超前性,但由于缺少经费,基因的鉴定和后期知识产权保护却无法持续。”
据了解,对稻褐飞虱基因进行鉴定,仅仅购买药品进行试验、申请基因鉴定和知识产权保护等前期投入估计就需要近50万元。然而,农业生产企业本身利润就很少,国家也缺少相关政策鼓励企业投资这种基础性研究,使研究人员难以寻求企业的融资。
种苗的推广同样需要经费投入。一方面抗虫性育种是一个漫长和需要逐步知识积累的过程,创新种苗的培育需要持续投入;另一方面,种苗的推广需要得到农民的认可,同样需要前期经费的投入。初步计算表明,如果广西有一半地方推行使用这种抗性稻种,就可能节约4500万元购买农药的经费,这对于水稻出口避开“绿色壁垒”、减少因使用农药造成的环境污染,具有重要作用。
谁为基础科研“造血”
多年从事基础科研的专家指出,“稻褐飞虱基因”课题面临的困境,折射出我国基础科研领域的尴尬处境。他们呼吁,尽快出台相关政策,鼓励企业投入各种基础研发工作,同时降低知识产权申请的“隐性门槛”。
熟悉科研投入体制的广西师范大学科研处副处长陈雄章教授说:“搞农业科研,最需要的是资金,农民只关心种下的种子能否带来收获,种子公司同样本小利微,科研经费只能通过政府资助的方式来实现。企业最关心的还是投入产出比,搞科研失败的次数多,成功的机会少,他们不愿意投入也可以理解。”
记者在采访中发现,投入高、风险大固然是企业对基础科研望而却步的重要因素,申请知识产权的“隐性门槛”过高,同样是不可忽视的重要原因。
李容柏告诉记者,目前我国对知识产权的申报过程十分严格。就基因专利申报而言,没有几百万到上千万是不可能完成的。更令人担心的是,一旦某一个环节没有到位,整个申报过程就必须重新再来。
业内人士呼吁,对于涉及国计民生的知识产权、专利问题,应该降低门槛,减免企业从专利中获利的税收,鼓励农业生产企业投资农业生产的基础性研究领域,为科研单位的研究工作提供良好的融资环境。
作 者:何丰伦
文章来源:经济参考报
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