吕玉平:大北农有望成为中国农业的航空母舰

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时间:2016年08月31日期刊:本站原创 点击: 收藏此文 【字体:

“传统农业发展了几千年,成长空间有限,亟需引入新一代技术,实现农业领域的革命性突破,从而完成质的飞跃。”
说这句话的是北京大北农科技集团股份有限公司(以下简称“大北农集团”)生物技术中心总经理吕玉平博士,这位国际知名分子生物学家所提到的技术,就是转基因生物育种技术。
6年以前,以“报国兴农”为理念的大北农集团决定组建生物技术中心,并邀请吕玉平加盟,主导集团生物育种产业的研发。
仅历时6年,吕玉平就带领团队研发出多项以转基因大豆、玉米和水稻为代表的农作物品种。未来2-3年,其中一些产品将陆续进入市场。
照这样的速度发展,未来,生物板块将是大北农集团腾飞的一匹黑马,引导集团驶向更辉煌的未来。而大北农集团极有可能凭借生物育种技术,成为引领中国农业发展的航空母舰。
吕玉平:大北农有望成为中国农业的航空母舰
一项值得终生奋斗的事业
生物育种是吕玉平一生执着的追求。他几十年的学习和工作经历都与生物育种有着不可割裂的联系。
1982年,吕玉平考入华中农业大学,在校期间,积累了大量的农业种植的资料和经验。四年以后,他成为中国农业大学园艺系植物遗传育种专业的硕士研究生,并因表现优秀被保送攻读植物分子育种专业的博士研究生,师从分子遗传学领域著名教授米景九先生。
1988年,还在国内的吕玉平就接触到了转基因技术,成为国内最早一批学习国际先进生物技术的研究生。
在硕博连读期间,他有两年时间是在中国科学院方荣祥院士的实验室做客座研究生,从事植物基因工程方面的研究。受到两位名师的指导后,吕玉平在植物遗传育种学和植物分子生物学方面的理论水平和研发能力迅速提高,成为国内较早开展抗病毒植物基因工程研究的青年学者之一。
博士毕业后,他去了中科院上海植物生理研究所去做博士后。那时,全国“才不到50个博士后”。
“玉平,你赶紧出国吧。你要做科研、做技术还需要有留学背景,去国外待几年,看看国外是怎么做的。”就这样,在导师许智宏院士的建议下,怀着生物技术产业化的梦想,吕玉平于1993年踏上了出国深造的列车,一走就是近20年。
在宾夕法尼亚大学做博士后研究期间,吕玉平发表了很多重量级论文,比如,他在国际上首次揭示了ABC膜通道转运蛋白的作用机理,相关论文发表在本领域国际著名期刊《Plant Cell》、美国科学院院刊 PNAS等上,甚至他的导师曾为他做规划说,“你将来能当上知名教授”。
但是,吕玉平却没有选择这条道路。而是投身于企业做科研,为生物育种的产业化贡献出自己的力量。
“在企业里做科研,充满着无限的可能和未知,更能发挥我的研究能力。”更加有趣的是,他没有接受孟山都等生物育种巨头伸出的橄榄枝,而是选择了一家名为Ceres的小公司,而且这家公司只有几名员工。
“去小公司更有可能做出突破性成绩。”那时的吕玉平就表现出突破万难的气魄,以及立足长远的战略眼光。凭借敢闯、敢拼的个性,吕玉平很快就在科研上有了重大的突破,也让Ceres一举成为拥有关键技术的知名企业。
在Ceres的日子里,吕玉平带领团队独立开发出当时国际领先的基于单细胞的全长基因高覆盖率(>97%)cDNA文库技术,这一技术至少领先对手五年时间。依靠这一技术,Ceres公司完成了玉米、大豆、小麦、油菜、拟南芥、棉花等作物的基因克隆,共分离到了十几万个与作物改良相关的关键基因,相应成果发表在《Plant Jounal》和《Plant Mol Biol.》等著名期刊上。
之后,吕玉平加入了国际三大生物种业公司之一的先正达,很快,因为表现出色,他参与策划并组建了跨国公司在中国的第一个生物技术研发机构——先正达生物技术(中国)有限公司(简称SBC),并出任运营总监。
在此期间,负责新基因品种研发的他,与国内各部委、科研院所及生物技术公司进行了广泛的交流合作。
2010年,当他认识到国内生物育种产业化的时机成熟时,“功成名就”的吕玉平果断做出了一个重要决定——回国,开启了他在国内知名种业公司——大北农集团的创新创业之旅。
一切从零开始。
他对记者谈到了三个回国的理由。“首先,国家培养我,让我完成了从小学到博士后的全部课程,理应反哺祖国母亲;第二,大北农集团很看重农业生物技术的前景,为我提供了一个平台,可以为集团产业升级做点事情;第三,一个人的精力有限,我希望从企业层面,辐射未来中国农业,从点到面,将效应放大,带动整个农业的转型升级。”

实业报国正当时
回国后,他发现“整个中国玉米种业的利润的40%都被国外公司拿走了。这相当于中国的几百家种子公司在给国外的公司打工。更为重要的是,这极大影响了国家的粮食安全。”
“如果不改变现状,20年后的国际粮食市场,将变成卖方市场,有钱都不一定能买到粮食。”这就要靠自主创新和自力更生。
农业是国民经济命脉所在。“中国人的饭碗主要装中国人自己生产的粮食。”习主席的一句话是吕玉平回国奋斗的强心剂。但是,仅凭一腔热血,空怀一身绝技,是不够的。创新成果真正实现产业化,才能造福人民。吕玉平很早就认识到这个问题。
“中国不缺院士,不缺科学家,缺的是企业里的科学家。”吕玉平正是这样一个人:科研技术过硬、管理经验丰富、有项目独立运作背景。所以,大北农邀请吕玉平回来主持集团生物技术产业大局。
2010年,大北农生物技术中心成立,吕玉平担任总经理。
这是中国第一个民营资本投资的农业生物技术研发机构,为的是开创并发展中国自主知识产权的农业生物技术产业。
很快,生物技术中心在吕玉平的领导下,从战略方向、项目、科学与技术、能力与文化、运营等方面详细制定了大北农生物技术中心的发展战略规划和顶层设计,用不到一年的时间完成了团队组建、实验室装备、研发平台建设,形成了产品研发时间表和现代生物育种研发链,创造了国际生物技术公司都望尘莫及的“吕玉平速度”:一支由国际领军团队领衔,150多人的优秀团队;5000平方米、价值7000多万先进设备的国际一流实验室、高效完备的产品开发流水线及多处育种试验基地;与加拿大PPI公司、以色列Evogene公司、中国农业科学院、南京农业大学等20家国内外科研院所和公司签订了合作协议,为生物技术中心的研发积聚了优良的科研资源。
“吕玉平速度”的另一个体现是,中心仅用时5年,已有多项产品进入安全证书认证阶段。吕玉平计划“用6年时间做出优良转基因事件,再花2到3年把基因转到现有作物品种上,实现生物技术与种质资源的结合。”
与第一个做生物育种的国家美国相比,早期一个品种从立项到上市,“磕磕绊绊”走了15年,花费1至2亿美元。在安全评价管理体系完备甚至更严格的前提下,吕玉平凭借领先技术将这一进程缩短至6年。这是他“身经百战”、积累大量转基因技术研发经验后所获得的“奖励”。
要知道,一个转基因产品的成功,只有十万分之一的概率,期间需经过无数个、反复的实验,安全测评更是一轮接一轮。由此可见生物育种的复杂性和长期性。

有关粮食安全的探讨
一个新生事物的出现和成长,总要经历被质疑、被否定的过程,转基因技术也不例外。
吕玉平举了一个生动的例子。“100多年前,爱迪生发明了电灯。最初几年,电灯还没有进入人们的生活,酒店率先安装了电灯。客人一进客房,会看到桌上的纸条写着,这是一种新型的灯,不需要火柴点燃,只需要拉一下墙上的拉绳。”
不管老百姓质疑与否,转基因技术一定是未来农业的发展趋势。
从事20多年转基因研究的吕玉平,对记者强调,“种植转基因农作物是提升国家粮食安全的主要途径,转基因农作物更安全。”
“如果没有转基因,无论是蔬菜还是粮食,每年要用多少农药?”吕玉平做过一个小实验,早上从菜市场买一把菠菜,上班前放到水里,中午下班回来,看到水面上漂浮着一层绿油油的农药。整天与农作物打交道的吕玉平也感到无奈,“如今已很少能找到不打农药的蔬菜了。”
时光回溯至上世纪80年代,吕玉平还是一个意气风发的大学生,农业科研的性质需要他经常往返于田间地头。那时的稻田里,小鱼小虾蹦蹦跳跳得随处可见,成群的鸭子会到稻田里饮水。如今,这样的场景再也找不到了。“有些地区因为污染和滥施农药的缘故,鸭子喝了田里的水就被毒死了,青蛙蝌蚪就更别说了。”
国家倡导建设环境友好型社会,迈过滥施农药这道槛,就成了一个重要课题。化学农药的生产就是一个高耗能重污染的过程,而化学农药本身对人体健康有害无益。农药残留进入人体,不能被消化和降解,只能附着在肝脏、胰腺里,严重者会生成癌症。更令人担忧的是,化学农药的长期滥用,已经让虫谱发生了重大的变化,害虫越来越多,虫子的抗药性越来越强,越来越难防。有媒体报道,2013年东北发生了多发粘虫灾害,高浓度农药已导致人的死亡,害虫却还活着。
“不施农药的有机农作物,安全性高,但是作为十几亿人口的主体粮食,不现实。”吕玉平强调,“如果我国不发展转基因,只发展有机农作物,全国1/2的人就要被饿死。”有机农作物要求耕种的土壤没有重金属超标,土壤在四至五年内,没施过无机肥,作物种植过程中不能施用化学农药。上市后,有机农作物比同类非有机产品要高出三到五倍的价格。所以,有机农作物只能满足部分高收入人群的需求。
吕玉平认为,非转基因农作物的不安全性来源于化学农药的滥用,以及化肥等的滥用。而转基因农作物能很好地解决这个问题。
首先,转基因农作物必须通过国家相关法律法规的审批,以及食品安全认证,国内对于转基因的法律体系与国外相比更加严格。其次,转基因技术能够保证粮食的稳产性。“每年,农作物都会受到各种各样的虫害的困扰,即使是打农药的作物也有8-15%的产量损失,至于不打农药的作物,流失的产量高达总量的20-50%。转基因作物至少在产量上能提高10%,这还是较保守的数据。”再次,转基因可以提高国家农业生产力。“农民不用再除草,只需用无人机喷洒少量除草剂即可,这样一来,还可以提高5%的产量。”所以,转基因保证国家粮食安全是不可缺少的环节。
“总之,转基因产品从立项到上市要经过一个非常复杂的体系”,吕玉平强调,“这么做的目的,是为了保证转基因作物的安全性。”

转基因是怎么来的?
在生物技术日新月异的今天,基因工程有着巨大的应用前景。世界各国对基因工程研究及其产品的应用已有了高度的重视,但因为“生物安全性”问题,很多人抱着怀疑的态度。
生物安全性,就是生物体对人体及生态系统是否安全,一般特指生物体经过基因工程改造后对人和生态系统是否还依然安全。
基因工程表现在农业领域,转基因技术是重要应用。
有关转基因作物的生物安全性的争论由来已久,要回答这个问题不是一两句话可以说得清楚,也不是一两年内可以解决的。“应该说,到目前为止,经过严格安全检测的转基因产品基本都是安全的。”吕玉平强调。“另外,转基因技术亟需科普层面的宣传。”
那么,转基因是怎么来的?
吕玉平的解释是,“从分子层面找到一个基因,通过遗传转化体系,转移到农作物种子里,通过基因筛选和培养,得出优良的转基因品种。”
在转移过程中,农杆菌发挥了重要作用。农杆菌有着天然的侵染植物的能力,这种细菌经过人工改造,侵染植物的能力被保留下来,致病部分被切掉,在将基因片段导入到植物细胞的同时,也保证了使用的安全性。用它来侵染玉米籽粒,侵染后的籽粒拿到培养基里诱导和筛选,最后长出转基因植株。由此,玉米苗就获得了人们想要转入的基因。
“在传统的杂交条件下,基因重组的范围是有限的,只能是不同玉米之间进行基因重组,得到的优良性状也是有限的。转基因则更有针对性,突破了物种杂交的界限。例如高粱耐旱,水稻吃水,运用转基因手段,就可以把高粱的抗旱基因转移到水稻里面,水稻原有基因不变,只是增加了高粱的抗旱基因片段,从而增强水稻的耐旱性。我还可以将玉米基因拿出来,放到水稻里去,让水稻富有玉米的性状,水稻就会长得高,更粗壮,用水少,抗倒伏。”
吕玉平对记者强调,只要所转的基因来源安全,通过了食品安全测试,得出的转基因作物就是安全的。“人体有强大的消化系统,吃进去的食物通过消化酶降解,原有的基因结构被打碎,降解成一个个营养分子。第二,转基因作物并不是针对人的靶点研制出来的,而是针对害虫和杂草的基因结构,况且,转基因本身并不改变作物本身的蛋白质结构;第三,转基因转入的基因成分多来自于友好微生物,例如苏云金芽孢杆菌等。”
面对记者的疑惑,吕玉平做了进一步解释,“就像有些蘑菇某些动物吃了没事,人吃了会中毒而亡。人的基因靶点与动物靶点是相异的,这是转基因技术得以成功的生物学基础。”
他呼吁,关于转基因安全问题,政府需要做出努力。“例如上世纪80年代,转基因作物上市后,美国原总统里根和老布什亲自跑到企业试验田里,视察转基因棉花和大豆,说这个作物好,可以作为新技术来推广,并最终签发总统令,批准转基因作物的释放。如果我国政府可以做出类似的榜样,将打消很多人的怀疑。”

日益严格的政府监管
“从全球来看,转基因作物已经涵盖玉米、大豆、棉花、油菜、苜蓿、木瓜和西红柿等。中国已通过审批的由国内企业种植的只有转基因棉花和转基因木瓜,其余品种还未投入市场。已经流入消费市场的转基因大豆和玉米都是来自国外生物育种企业。”
相较于美国大规模种植转基因作物,我国政府则谨慎得多。
在政策层面,我国首先放开了非食用转基因作物市场,例如转基因棉花。进入人体食物链的转基因农作物,例如大豆、玉米、大米等,须经过非常严格的安全审查,目前尚在研发阶段。
2009年,国家对转基因玉米和转基因水稻颁发了安全证书,并且在审查层面不断地在完善,农业部针对转基因玉米和水稻发布了一系列政策,制定了相关标准,转基因作物必须通过食品安全认证和分析。
2015年4月24日,国家农业部发布公告就关于修改《农业转基因生物安全评价管理办法》的决定(征求意见稿)公开征求意见。
根据《农业转基因生物安全评价管理办法》规定,“试验转基因植物材料数量:一份报告书中转化体应当是由同种受体植物(品种或品系不超过5个)、相同的目的基因、相同的基因操作所获得的,而且每个转化体都应有明确的名称或编号。”
“转基因作物试验地点和规模:应在法人单位的试验基地进行,每个试验点面积不超过4亩(多年生植物视具体情况而定)。试验地点应明确试验所在的省(市、自治区)、县(市)、乡、村和坐标。”
这一办法如果通过,将会进一步提升转基因技术门槛,从而间接提升了转基因作物的安全性。
“因为存在生殖隔离和生物的多样性,我们可以选择将无食品安全隐患的优异基因转入到农作物中。”对于转基因的未来,吕玉平充满了信心。

链接:吕玉平,大北农集团生物技术中心总经理,中央“千人计划”、北京“海聚工程”入选者,北京市特聘专家,分子生物学领域专家。
(作者:文 本刊记者 明星 编辑:zgc002)
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