本刊記者/宋暉 吳浪

范云六：著力科技創(chuàng)新 發(fā)展生物技術(shù)

本刊記者/宋暉 吳浪

中國工程院院士范云六

她，最早建成我國DNA體外重組質(zhì)粒；建立了農(nóng)口第一個分子生物學研究機構(gòu)；率先將分子生物學技術(shù)應用在農(nóng)作物遺傳改良；國內(nèi)最早獲得轉(zhuǎn)抗蟲基因的水稻及棉花，并獲得延緩害蟲對轉(zhuǎn)單一Bt基因植物產(chǎn)生抗性的科學數(shù)據(jù)；創(chuàng)造性地進行了生物工程基礎工作和上游研究；開發(fā)研究出特異性高表達并具有植酸酶活性的玉米；開發(fā)了具有優(yōu)越酶學性質(zhì)的乳糖酶及其高效生產(chǎn)新途徑……

她，多年來在國內(nèi)外核心學術(shù)刊物上發(fā)表研究論文、學術(shù)報告及專著等150余篇，獲國家科技進步二等獎、國家科技發(fā)明獎、農(nóng)業(yè)部科技進步二等獎及河南省科技進步一等獎各一項，國家發(fā)明專利多項。

她，精心培育了一批高水平的科技人才，其中博士近30名，碩士40名，國外進修生3名，這些學生廣泛分布在海內(nèi)外的科研領域，并已成長為科研技術(shù)骨干。

她，就是我國著名分子生物學家，中國工程院院士，中國植物基因工程開創(chuàng)者之一，本刊編委會副主任范云六先生。2011年春節(jié)前夕，本刊記者前往中國農(nóng)業(yè)科學院拜訪了范云六院士，并就植酸酶玉米與轉(zhuǎn)基因安全等問題與范院士進行了交流。

科技創(chuàng)新要緊扣國計民生

作為農(nóng)業(yè)基因生物學家，范云六非常注重科技與國計民生的緊密聯(lián)系?！爸袊且粋€農(nóng)業(yè)大國，在農(nóng)業(yè)方面要想不被別人‘卡脖子’，就必須有自主知識產(chǎn)權(quán)的農(nóng)業(yè)生物技術(shù)，并將之產(chǎn)業(yè)化。要把生物技術(shù)項目的科技創(chuàng)新與項目的產(chǎn)業(yè)化緊密地結(jié)合起來，種子產(chǎn)業(yè)的持續(xù)發(fā)展，離不開科技創(chuàng)新原動力的支持，同時以產(chǎn)品為導向的生物技術(shù)項目，如果不實現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化，根本不可能真正體現(xiàn)它創(chuàng)新的價值。”

我們都知道，畜禽和水生動物的成長需要一種重要的礦物元素——磷。玉米、大豆等飼料中的植酸磷非常豐富，但是，由于動物體內(nèi)缺乏“植酸酶”，很難吸收植酸磷。于是，范云六開始將目光轉(zhuǎn)移到改造玉米基因上來。雖然在此之前，已有以微生物發(fā)酵的方式生產(chǎn)植酸酶，降解植酸磷，釋放無機磷，供動物吸收的做法，但仍未從根本上節(jié)約成本和降低能耗。

由于我國80％的玉米用于生產(chǎn)飼料，她選擇了玉米作為轉(zhuǎn)植酸酶基因的材料。順利完成轉(zhuǎn)植酸酶基因玉米的分子設計后，她的科研團隊用基因槍把含有植酸酶DNA的微彈直接發(fā)射到受粉9天后的玉米胚細胞內(nèi)。在培養(yǎng)基里，這些新型的細胞被培養(yǎng)成種苗。對每一批新種苗都要經(jīng)過研究人員的DNA“檢驗”，不含有植酸酶基因的馬上被淘汰；還要對含有植酸酶基因的種苗的種子中植酸酶的活性進行檢驗，如果植酸酶的活性達不到飼料行業(yè)標準的要求，以及種苗在以后的大田成長中，玉米的產(chǎn)量、抗病以及植酸酶的活性等方面表現(xiàn)不好，也都會被淘汰。經(jīng)過與傳統(tǒng)育種的結(jié)合和雜交育種，范云六的科研團隊得到了27個含有植酸酶并能穩(wěn)定遺傳的轉(zhuǎn)基因玉米純合系。就這樣，用一粒粒普通的玉米種子為畜牧養(yǎng)殖業(yè)的磷營養(yǎng)難題和畜牧業(yè)糞便造成的嚴重的環(huán)境磷污染問題提供了一個有效的嶄新的解決途徑。

這種由我國科學家首創(chuàng)的植酸酶生產(chǎn)方式有巨大的產(chǎn)業(yè)優(yōu)勢——不需要廠房、發(fā)酵罐、產(chǎn)品后加工設備等，比發(fā)酵生產(chǎn)的成本低得多；生產(chǎn)過程僅是玉米種子的田間生長過程，無需耗費其他能量，也不需再進行植酸酶的提取和純化，節(jié)約大量能源；此外，植酸酶能在種子中長期穩(wěn)定保存，無需酶類產(chǎn)品特殊的保存條件，極其易于長距離運輸和普及推廣。

這項成果歷時12年，2008年12月通過了農(nóng)業(yè)部安全評價委員會評審。2009年11月獲得農(nóng)業(yè)部正式頒發(fā)的轉(zhuǎn)基因生物安全生產(chǎn)許可證書。據(jù)范院士介紹，目前植酸酶玉米已進入產(chǎn)業(yè)化階段，這將使得我國在當今農(nóng)業(yè)生物技術(shù)產(chǎn)業(yè)化的激烈國際競爭中，占有一席之地和制高點。

植酸酶玉米系1田間表現(xiàn)

理性對待轉(zhuǎn)基因安全問題

“基因育種是我國農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展的根本方向，目前，國家已經(jīng)投入巨額資金用于轉(zhuǎn)基因育種研究和產(chǎn)業(yè)化開發(fā)，轉(zhuǎn)基因重大專項是16個重大專項中唯一一個農(nóng)業(yè)專項，也是農(nóng)業(yè)領域中投入最大的科技項目，說明國家非常重視轉(zhuǎn)基因這個問題。因此，能不能以科學理性的態(tài)度對待轉(zhuǎn)基因農(nóng)產(chǎn)品的安全性，將決定我國在全球范圍內(nèi)的轉(zhuǎn)基因技術(shù)競爭中的地位?！闭劶稗D(zhuǎn)基因安全問題，范院士明確表示。

據(jù)范院士介紹，轉(zhuǎn)基因技術(shù)作為一種更精確、更有預見性、效率更高的“雜交技術(shù)”，近年來得到廣泛推廣。據(jù)統(tǒng)計，凡是經(jīng)過嚴肅、認真和負責任的生物安全評價的轉(zhuǎn)基因食品，在全球被安全食用累計超過一萬億次，未出現(xiàn)一例安全事故。由于相關(guān)信息溝通渠道不夠暢通等原因，使得相當一部分人對轉(zhuǎn)基因技術(shù)及轉(zhuǎn)基因產(chǎn)品心存疑慮甚至產(chǎn)生誤解。

事實上，在作物的進化過程中，有很多很多未知基因在不同個體之間相互轉(zhuǎn)移并發(fā)生重組。由于參與這種基因重組過程的染色體片段非常大，其中有有利的基因，也有不利的基因，所以這樣一種自然變異過程完全是隨機的、不可控的。從嚴格意義上來講，現(xiàn)今所有的農(nóng)作物都是經(jīng)過人類長期選擇的“轉(zhuǎn)基因”生物，不是原生態(tài)的天然物種。任何物種(包括植物在內(nèi))在漫長的進化過程中都經(jīng)歷了人工選擇或自然選擇，它們的存在是這兩種選擇的結(jié)果。人工或自然選擇究其實質(zhì)是遺傳變異選擇。因此，變異是物種進化的基礎，變異是絕對的，而穩(wěn)定是相對的。換言之，沒有任何一個生物體與其親本祖先是完全相同的，而常規(guī)育種就是一個對遺傳變異進行人工選擇的過程，轉(zhuǎn)基因育種和常規(guī)育種沒有本質(zhì)上的不同。

現(xiàn)在，轉(zhuǎn)基因食品已開始進入了我們的日常生活。我國市場上出售的大豆色拉油，幾乎全部都是用轉(zhuǎn)基因抗除草劑大豆生產(chǎn)的。而美國人吃的食品中，60％～70％都含有轉(zhuǎn)基因成分在內(nèi)。美國作為世界上轉(zhuǎn)基因作物研發(fā)最為成功的國家，在其十幾年的轉(zhuǎn)基因作物大面積商品化推廣的過程當中從未發(fā)現(xiàn)任何有關(guān)安全性的問題。在生物技術(shù)育種20多年的發(fā)展過程中，關(guān)于轉(zhuǎn)基因食品安全性的科學研究報告數(shù)不勝數(shù)，其中僅有8個所謂的“轉(zhuǎn)基因食品安全性問題”事例報道，而這8個所謂的研究或是因為實驗設計不合理，或是因為對實驗數(shù)據(jù)的錯誤解釋，已經(jīng)分別被國際上不同的學術(shù)機構(gòu)或科學家小組所完全否定。

我國轉(zhuǎn)基因技術(shù)原始創(chuàng)新能力較薄弱，科研管理水平也亟待提高。轉(zhuǎn)基因重大專項的實施，為中國在全球范圍內(nèi)的生物經(jīng)濟競爭中搶占制高點提供了新的機遇，但同時我們也面臨很多挑戰(zhàn)。因此，在“十二五”期間，希望科學家、政府、社會組織、大眾媒體等各個領域共同努力，更好地實施這個項目，繼續(xù)加強生物安全管理，積極促進高產(chǎn)優(yōu)質(zhì)、環(huán)境友好、能源節(jié)約、有利健康的轉(zhuǎn)基因作物品種產(chǎn)業(yè)化，使國家受益，農(nóng)民受益。

為雜志發(fā)展提出寶貴建議

作為本刊編委會副主任，范云六院士一直非常關(guān)注與支持《科技創(chuàng)新與品牌》雜志。采訪中，范院士也對雜志提出了寶貴的建議。

她說：科學的創(chuàng)新是發(fā)現(xiàn)(discovery)，技術(shù)的創(chuàng)新是發(fā)明(innovation)，科學的創(chuàng)新要通過工程技術(shù)來實現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化。從雜志的宗旨出發(fā)，可以更多地報道技術(shù)的創(chuàng)新，從而推動技術(shù)轉(zhuǎn)化為生產(chǎn)力，特別是對于戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)技術(shù)創(chuàng)新的宣傳報道；其次，要緊緊把握國家發(fā)展形勢，緊扣類似農(nóng)業(yè)等關(guān)系國計民生的深層次問題著力報道，從而真正起到一個中央級媒體應有的作用。

面對已年過八旬卻依然充滿活力、時刻關(guān)心國家與老百姓的老科學家，我們唯有肅然起敬，以及深深的祝福！