中國(guó)轉(zhuǎn)基因油菜研究現(xiàn)狀及發(fā)展對(duì)策

摘要：對(duì)中國(guó)轉(zhuǎn)基因油菜的研究進(jìn)展、知識(shí)產(chǎn)權(quán)以及產(chǎn)業(yè)化現(xiàn)狀進(jìn)行了闡述和分析，并針對(duì)性地提出了發(fā)展轉(zhuǎn)基因油菜的觀點(diǎn)和對(duì)策，旨在為科技人員提供參考和建議。展望未來(lái)轉(zhuǎn)基因油菜必將造福于人類。

關(guān)鍵詞：轉(zhuǎn)基因油菜；研究進(jìn)展；專利；發(fā)展對(duì)策

中圖分類號(hào)：S634.3 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：B 文章編號(hào)：0439-8114（2013）16-3762-05

1983年美國(guó)華盛頓大學(xué)將卡那霉素抗性基因?qū)霟煵菁?xì)胞和威斯康星大學(xué)將大豆基因轉(zhuǎn)入向日葵，標(biāo)志著作物轉(zhuǎn)基因技術(shù)的誕生[1]。作物轉(zhuǎn)基因技術(shù)在緩解資源約束、解決糧食短缺、拓展農(nóng)業(yè)功能等方面顯現(xiàn)出巨大潛力[2]。1985年Ooms等利用農(nóng)桿菌介導(dǎo)法成功獲得了第一株轉(zhuǎn)基因油菜。2010年全球轉(zhuǎn)基因油菜種植面積已達(dá)700萬(wàn)hm2，位居世界轉(zhuǎn)基因作物第四位，列于轉(zhuǎn)基因大豆、玉米、棉花之后，分別占轉(zhuǎn)基因作物種植面積的4.7%和油菜種植面積的23%[1]。

中國(guó)目前食用油的一半以上來(lái)自油菜[3]。此外，油菜作為中國(guó)具有傳統(tǒng)優(yōu)勢(shì)的重要油料作物，對(duì)于農(nóng)民增收、改善人民膳食結(jié)構(gòu)、提高人民生活水平以及保障食品安全都具有重要意義[4]。

本文通過(guò)對(duì)中國(guó)轉(zhuǎn)基因油菜的研究進(jìn)展、知識(shí)產(chǎn)權(quán)和產(chǎn)業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀等進(jìn)行多方位、多視角的分析，展示了中國(guó)轉(zhuǎn)基因油菜的發(fā)展態(tài)勢(shì)，并針對(duì)性地提出了對(duì)策和建議，旨在為政府部門、科研院所、企事業(yè)單位及行業(yè)相關(guān)科研人員提供參考。

1 中國(guó)轉(zhuǎn)基因油菜研究進(jìn)展

轉(zhuǎn)基因油菜在于基因組中含有外源基因，這些外源基因可來(lái)自植物、動(dòng)物或微生物，它可以改變油菜的某些遺傳特性，從而培育出高產(chǎn)、優(yōu)質(zhì)、抗寒、抗旱、抗?jié)场⒖果}堿、抗蟲、抗病毒、抗除草劑等的新品種。據(jù)報(bào)道，國(guó)外將相關(guān)外源基因轉(zhuǎn)入油菜，已培育出了大量具備抗蟲、抗病、抗除草劑、抗逆、品質(zhì)改良和功能性狀優(yōu)良的新品種。

目前，轉(zhuǎn)基因油菜采用的基因轉(zhuǎn)化方法主要有農(nóng)桿菌介導(dǎo)轉(zhuǎn)化法、電激法、顯微注射法、基因槍法、真空滲入遺傳轉(zhuǎn)化法、激光微束穿刺法、PEG法、花粉介導(dǎo)法等[5]。伴隨基因工程技術(shù)的發(fā)展，科研人員愈來(lái)愈傾向于采取基因工程的手段改良油菜的產(chǎn)量、品質(zhì)及抗逆性[6]。

目前，中國(guó)雖然還沒(méi)有轉(zhuǎn)基因油菜的商業(yè)化種植，但是對(duì)轉(zhuǎn)基因油菜理論的研究卻相當(dāng)活躍。2004年山西農(nóng)業(yè)大學(xué)利用花粉介導(dǎo)法將GUS基因轉(zhuǎn)入油菜中，其轉(zhuǎn)化頻率為2.8%[6]。2005年中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院生物技術(shù)研究所利用油菜油體表達(dá)體系生產(chǎn)鮭魚降鈣素，表達(dá)水平達(dá)種子總蛋白的6.47%[7]。中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院油料作物研究所的盧長(zhǎng)明等[8]對(duì)轉(zhuǎn)基因油菜基因擴(kuò)散風(fēng)險(xiǎn)以及對(duì)生物多樣性影響等環(huán)境安全問(wèn)題進(jìn)行了深入研究。

研究轉(zhuǎn)基因油菜所采用的目的基因也趨于多樣化。人們已獲得了多種目的基因。其中，抗蟲基因有蘇云金桿菌殺蟲蛋白基因、幾丁質(zhì)酶基因、蛋白酶抑制劑基因、淀粉酶抑制劑基因、植物凝集素基因、昆蟲特異性神經(jīng)毒素基因等；抗除草劑基因有抗溴苯腈基因、澳苯腈基因bxn、抗溴苯腈與雄性不育基因等；抗病毒基因有葡聚糖酶及幾丁質(zhì)酶基因、蕪青花葉病毒外殼基因、商陸抗病毒蛋白（PAP）cDNA、蕪菁花葉病毒的CP基因（Tu MV-CP）等。這些目的基因大多已被導(dǎo)入油菜并得到了廣泛的應(yīng)用[9]。中國(guó)轉(zhuǎn)基因油菜理論研究概況參見(jiàn)表1。

從中國(guó)轉(zhuǎn)基因油菜理論研究情況來(lái)看，中國(guó)在各項(xiàng)技術(shù)上基本和國(guó)外保持跟進(jìn)。研究成果涵蓋面較廣泛，但真正具有明顯產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用前景的成果很少見(jiàn)。亟須加大投入力度，繼續(xù)深入研究，搶占核心技術(shù)。

2 中國(guó)轉(zhuǎn)基因油菜知識(shí)產(chǎn)權(quán)分析

在市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)激烈的當(dāng)今社會(huì)，專利是信息技術(shù)最有效的載體，它反映了技術(shù)研究方向和市場(chǎng)發(fā)展動(dòng)向，甚至還可以推斷出該領(lǐng)域的整體專利戰(zhàn)略發(fā)展趨勢(shì)。

2.1 專利申請(qǐng)數(shù)據(jù)檢索來(lái)源

本文轉(zhuǎn)基因油菜專利檢索，采取轉(zhuǎn)基因油菜專利檢索相關(guān)關(guān)鍵詞（轉(zhuǎn)基因油菜、油菜、轉(zhuǎn)基因、基因、位點(diǎn)、標(biāo)記、克隆、遺傳、轉(zhuǎn)化）及其組合的邏輯式，利用IPGet（2.0.0.1版本）檢索軟件，在中國(guó)國(guó)家專利局專利數(shù)據(jù)庫(kù)中進(jìn)行相關(guān)專利檢索。檢索起始時(shí)間為1985年9月10日，截止時(shí)間為2012年3月21日。在中國(guó)國(guó)家專利局專利數(shù)據(jù)庫(kù)中初檢出專利365件，剔除重復(fù)、非相關(guān)項(xiàng)，經(jīng)人工篩選后建成轉(zhuǎn)基因油菜技術(shù)專利數(shù)據(jù)庫(kù)，包含專利268件。

2.2 轉(zhuǎn)基因油菜專利申請(qǐng)年度分布情況

通常專利申請(qǐng)的數(shù)量在很大程度上反映了該項(xiàng)技術(shù)領(lǐng)域內(nèi)的知識(shí)產(chǎn)權(quán)保護(hù)狀況和技術(shù)發(fā)展態(tài)勢(shì)。據(jù)檢索，中國(guó)自1985年以來(lái)，轉(zhuǎn)基因油菜技術(shù)領(lǐng)域總共公布相關(guān)專利268件，圖1顯示了轉(zhuǎn)基因油菜專利的歷年申請(qǐng)情況。

從該領(lǐng)域技術(shù)的總體發(fā)展進(jìn)程來(lái)看，相關(guān)技術(shù)的歷年專利申請(qǐng)數(shù)量呈上升趨勢(shì)，表現(xiàn)出該領(lǐng)域技術(shù)的發(fā)展速度逐漸加快態(tài)勢(shì)。在2009年后專利的申請(qǐng)量呈現(xiàn)下降趨勢(shì)的主要原因?yàn)閷＠纳暾?qǐng)和公布需要一定的時(shí)間，該階段申請(qǐng)的專利部分尚未公布。從歷年專利申請(qǐng)量的具體信息而言，該技術(shù)的發(fā)展大致可分為3個(gè)階段：1985～1998年為初級(jí)發(fā)展階段，1999～2002年為平穩(wěn)發(fā)展階段，2003年至今為迅速發(fā)展階段。

2.3 轉(zhuǎn)基因油菜專利申請(qǐng)地區(qū)分布情況

通過(guò)對(duì)此次專利檢索的數(shù)據(jù)整理發(fā)現(xiàn)，國(guó)內(nèi)共有21個(gè)省市申請(qǐng)了轉(zhuǎn)基因油菜專利，此外還有美國(guó)、法國(guó)、德國(guó)等8個(gè)國(guó)家在中國(guó)申請(qǐng)了轉(zhuǎn)基因油菜專利。在專利申請(qǐng)總量上，湖北、北京、江蘇和上海的專利申請(qǐng)量位居全國(guó)前列，其中湖北省申請(qǐng)專利78件占轉(zhuǎn)基因油菜領(lǐng)域?qū)＠偭康?9.1%。圖2顯示了轉(zhuǎn)基因油菜專利在1985～2011年間專利申請(qǐng)的地區(qū)分布情況（前10位）。

2.4 轉(zhuǎn)基因油菜專利申請(qǐng)機(jī)構(gòu)分布情況

從申請(qǐng)人組成來(lái)看，中國(guó)的轉(zhuǎn)基因油菜專利申請(qǐng)人主要是科研院所和高校，大多數(shù)專利為科研院所和高校所申請(qǐng)，公司和個(gè)人的申請(qǐng)數(shù)量只占到很小一部分。這表明在中國(guó)科研院所和高校積聚著轉(zhuǎn)基因油菜方面的絕對(duì)科研力量，而公司在科研水平和技術(shù)儲(chǔ)備以及創(chuàng)新能力上依然較為落后。1985～2011年，轉(zhuǎn)基因油菜技術(shù)領(lǐng)域申請(qǐng)數(shù)量排行前10位的機(jī)構(gòu)（申請(qǐng)人）情況如表2。

2.5 轉(zhuǎn)基因油菜專利申請(qǐng)技術(shù)分布情況

從專利技術(shù)要素上看（圖3），國(guó)內(nèi)轉(zhuǎn)基因油菜在特異性啟動(dòng)因子基因、生理生長(zhǎng)基因、不育基因、分子標(biāo)記等方面申請(qǐng)的專利較多。研發(fā)力量則主要集中在抗逆基因、抗病基因和油菜種子品質(zhì)性狀改良上；在抗蟲基因申請(qǐng)和抗除草劑基因的專利件數(shù)則較少，分別只有3件和1件，而國(guó)外公司產(chǎn)業(yè)化推廣的基本都是抗除草劑品種。

分析以上情況可見(jiàn)：①轉(zhuǎn)基因油菜專利申請(qǐng)數(shù)量整體偏少。截至2012年3月，轉(zhuǎn)基因油菜專利申請(qǐng)僅268件，相比其他領(lǐng)域數(shù)量明顯偏少，這與相關(guān)技術(shù)的自主創(chuàng)新能力不強(qiáng)和專利保護(hù)意識(shí)薄弱有極大關(guān)系，也可能與對(duì)轉(zhuǎn)基因植物的審查持謹(jǐn)慎態(tài)度有關(guān)。同時(shí)警示國(guó)內(nèi)在轉(zhuǎn)基因油菜育種產(chǎn)業(yè)化進(jìn)程方面還有待進(jìn)一步加強(qiáng)。②科研院所和高校的專利申請(qǐng)量和專利持有量占有較大比例，顯示出其在科研成果產(chǎn)業(yè)化方面存在著巨大潛力，但企業(yè)作為產(chǎn)業(yè)化推廣的主體卻在資源配置沒(méi)跟上，科研體制成為了制約瓶頸。③轉(zhuǎn)基因油菜專利申請(qǐng)多以應(yīng)用專利為主，核心領(lǐng)域的研發(fā)深度較淺甚至并未涉及。不利于中國(guó)在轉(zhuǎn)基因油菜領(lǐng)域的技術(shù)儲(chǔ)備研發(fā)，也不利于科研機(jī)構(gòu)與企業(yè)合作聯(lián)盟，難以拓展中國(guó)企業(yè)的發(fā)展空間，制約中國(guó)轉(zhuǎn)基因油菜的產(chǎn)業(yè)化進(jìn)程。

3 中國(guó)轉(zhuǎn)基因油菜產(chǎn)業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀

3.1 轉(zhuǎn)基因油菜產(chǎn)業(yè)化現(xiàn)狀

商業(yè)化轉(zhuǎn)基因油菜的分布主要集中在加拿大和美國(guó)，至少有11個(gè)品種已經(jīng)開始商業(yè)化生產(chǎn)。國(guó)外用于產(chǎn)業(yè)化生產(chǎn)的轉(zhuǎn)基因油菜品種性狀主要集中在抗溴苯腈除草劑、高月桂酸含量、抗草甘膦除草劑、抗草胺膦除草劑和育性改變等幾大方面[8]。長(zhǎng)期以來(lái)，商業(yè)化的轉(zhuǎn)基因油菜品種一直是以對(duì)除草劑的耐性為最主要特性， 其次是復(fù)合性狀轉(zhuǎn)基因和抗蟲轉(zhuǎn)基因[3]。據(jù)統(tǒng)計(jì)[1]轉(zhuǎn)基因油菜性狀抗除草劑占61%，復(fù)合性狀（抗除草劑和抗蟲）占22%，抗蟲占17%。

國(guó)內(nèi)轉(zhuǎn)基因油菜的研發(fā)比其他轉(zhuǎn)基因作物更為滯后， 目前中國(guó)轉(zhuǎn)基因油菜僅處于批準(zhǔn)進(jìn)行生產(chǎn)性試驗(yàn)階段。迄今尚未見(jiàn)到有明顯應(yīng)用前景的產(chǎn)品可作為產(chǎn)業(yè)化的首選，與國(guó)外相比中國(guó)轉(zhuǎn)基因油菜的研發(fā)和產(chǎn)業(yè)化，還處于明顯的劣勢(shì)地位[10]。

3.2 轉(zhuǎn)基因油菜進(jìn)口現(xiàn)狀

農(nóng)業(yè)部于1999年頒布了《農(nóng)業(yè)生物基因工程安全管理實(shí)施辦法》。經(jīng)過(guò)專家們科學(xué)、嚴(yán)謹(jǐn)?shù)姆治龊驮囼?yàn)，2004年3月美國(guó)種業(yè)巨頭孟山都遠(yuǎn)東有限公司和拜耳作物科學(xué)公司在中國(guó)通過(guò)安全評(píng)估并分別獲得了由中國(guó)農(nóng)業(yè)部頒發(fā)的7個(gè)轉(zhuǎn)基因油菜品種的進(jìn)口安全許可證書[3]。包括孟山都公司的抗農(nóng)達(dá)（草胺膦）品種GT73/RT73和拜耳公司的另外6個(gè)抗除草劑（T45、Oxy-235、Ms8Rf3、Topas19/2、Ms1Rf1和Ms1Rf2）品種[8]。表3給出了中國(guó)2009～2011年進(jìn)口用作加工原料的轉(zhuǎn)基因油菜審批情況。

中國(guó)平均每年進(jìn)口油菜子100多萬(wàn)t，最多時(shí)達(dá)300萬(wàn)t，并且有60%以上的是轉(zhuǎn)基因油菜。但是這些進(jìn)口到中國(guó)的轉(zhuǎn)基因油菜只能用作加工原料，禁止在中國(guó)種植[8]。

4 中國(guó)轉(zhuǎn)基因油菜發(fā)展對(duì)策探討

4.1 重視轉(zhuǎn)基因油菜的專利申請(qǐng)和利用

當(dāng)今知識(shí)產(chǎn)權(quán)已成為國(guó)際合作與競(jìng)爭(zhēng)的重要籌碼。阿根廷不具有轉(zhuǎn)基因技術(shù)自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)，所有的種子和技術(shù)均來(lái)自美國(guó)，孟山都公司最初免費(fèi)派送種子，在成功占領(lǐng)99%市場(chǎng)份額之后又開始收取高額專利費(fèi)。導(dǎo)致阿根廷幾乎都是以悲情的反面教材形象出現(xiàn)，淪為“全球第一個(gè)轉(zhuǎn)基因?qū)嶒?yàn)品”。

中國(guó)擁有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的基因偏少，而且轉(zhuǎn)基因油菜申請(qǐng)的專利還僅局限于應(yīng)用方面，很少甚至并未涉及核心專利，導(dǎo)致轉(zhuǎn)基因油菜研發(fā)缺乏后勁。中國(guó)科學(xué)院植物研究所首席專家蔣高明曾指出“將來(lái)沒(méi)有核心專利，恐怕吃糧食也得交專利費(fèi)”。據(jù)序列分析的結(jié)果預(yù)測(cè)農(nóng)作物基因組中含有4萬(wàn)～8萬(wàn)個(gè)基因，在今后的8～10年內(nèi)，這些基因都將逐漸被分離克隆，注冊(cè)為知識(shí)產(chǎn)權(quán)[7]。因此，建議設(shè)立“國(guó)家油菜功能基因組研究重大科技專項(xiàng)”加大力度搶占先機(jī)，持有核心專利。

專利利用方面，對(duì)于國(guó)外申請(qǐng)人在中國(guó)獲授權(quán)專利技術(shù)，育種者可以通過(guò)專利法的交叉許可制度或與專利持有人簽訂合同等方式對(duì)這方面的技術(shù)加以利用；對(duì)于無(wú)法通過(guò)上述方法獲得使用許可而在轉(zhuǎn)基因油菜產(chǎn)業(yè)化中不可避免地要運(yùn)用的專利技術(shù)，國(guó)家應(yīng)適當(dāng)運(yùn)用知識(shí)產(chǎn)權(quán)的強(qiáng)制許可制度，以保障中國(guó)轉(zhuǎn)基因油菜產(chǎn)業(yè)化的順利進(jìn)行。

4.2 加強(qiáng)轉(zhuǎn)基因油菜的創(chuàng)新能力建設(shè)

理論研究方面，突出國(guó)家政策的引導(dǎo)作用，在科研立項(xiàng)資助時(shí)，明確提出獲取自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的導(dǎo)向性要求，集中資源投入到重要研究方向上。目前油菜基因工程研究重點(diǎn)應(yīng)放在轉(zhuǎn)化目的基因，篩選標(biāo)記、再生體系的建立和遺傳轉(zhuǎn)化的方法上[11]，主要改良油菜的產(chǎn)量、品質(zhì)及抗逆性[6]。采取各種措施促進(jìn)高校、科研院所與公司、企業(yè)的結(jié)盟，將科研機(jī)構(gòu)較強(qiáng)的理論水平與公司、企業(yè)較為完善的生產(chǎn)、管理和推廣體系結(jié)合在一起，發(fā)揮各自優(yōu)勢(shì)，促進(jìn)國(guó)內(nèi)轉(zhuǎn)基因油菜科研的長(zhǎng)足發(fā)展與理論成果的及時(shí)轉(zhuǎn)化，防止研發(fā)資源的浪費(fèi)。

4.3 確保轉(zhuǎn)基因油菜的環(huán)境和食用安全

轉(zhuǎn)基因油菜的環(huán)境安全需要考慮：轉(zhuǎn)基因油菜本身是否會(huì)演變成有害植物，如有毒、過(guò)敏源、難以控制的雜草等；外源基因是否會(huì)流散到其他物種造成食用安全和環(huán)境安全隱患，是否會(huì)影響其他生物的生存，影響生物多樣性等[8]。而轉(zhuǎn)基因油菜的食用安全需要考慮的面則相當(dāng)廣泛，如是否產(chǎn)生過(guò)敏反應(yīng)，抗生素標(biāo)記基因能否使人和動(dòng)物產(chǎn)生抗藥性，可能具有毒性等。當(dāng)前人們擔(dān)心對(duì)生物、植物生命進(jìn)行的“任意修改”，創(chuàng)造出的新型遺傳基因和生物可能會(huì)危害人類。

針對(duì)公眾關(guān)心的轉(zhuǎn)基因油菜可能會(huì)帶來(lái)潛在的環(huán)境安全和食用安全問(wèn)題，建議開展專項(xiàng)課題研究，強(qiáng)化科研攻關(guān)，將轉(zhuǎn)基因作物一系列不確定的問(wèn)題研究透徹，如食品安全問(wèn)題、生物富集問(wèn)題、藥食關(guān)系問(wèn)題、生態(tài)影響問(wèn)題、基因污染問(wèn)題、全球監(jiān)管問(wèn)題等。繼續(xù)探索降低轉(zhuǎn)基因油菜潛在風(fēng)險(xiǎn)的根本途徑[12]。

4.4 推進(jìn)轉(zhuǎn)基因油菜的產(chǎn)業(yè)化發(fā)展

21世紀(jì)農(nóng)業(yè)轉(zhuǎn)基因技術(shù)將進(jìn)入大規(guī)模產(chǎn)業(yè)化階段，預(yù)計(jì)生物技術(shù)產(chǎn)業(yè)的產(chǎn)值將占世界收入的10%以上[13]。對(duì)于轉(zhuǎn)基因油菜而言，利用新品系含油量高、抗除草劑、抗病、抗蟲等特點(diǎn)，發(fā)揮新品系菜子油低成本、高品質(zhì)的競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)，加快產(chǎn)業(yè)化步伐。嚴(yán)把轉(zhuǎn)基因油菜商品化生產(chǎn)質(zhì)量和安全關(guān)， 必須進(jìn)行中間試驗(yàn)、環(huán)境釋放、生產(chǎn)性試驗(yàn)等一系列田間試驗(yàn)環(huán)節(jié)[12]。

建議利用轉(zhuǎn)基因技術(shù)創(chuàng)造多樣化的超高油油菜種質(zhì)資源，改良其蛋白質(zhì)品質(zhì)和脂肪酸組成，進(jìn)一步拓展產(chǎn)業(yè)化的空間。研究新品系與其他油菜生產(chǎn)新技術(shù)的結(jié)合，確保產(chǎn)業(yè)化的穩(wěn)步推進(jìn)。注重與轉(zhuǎn)基因大國(guó)及跨國(guó)生物公司建立起堅(jiān)實(shí)的伙伴關(guān)系，從而提高中國(guó)轉(zhuǎn)基因油菜的國(guó)際產(chǎn)業(yè)競(jìng)爭(zhēng)力。

5 展望

現(xiàn)在轉(zhuǎn)基因油菜主要是抗除草劑、抗病、抗蟲。這類性狀稱之為“輸入性狀”，目的基因的功能是改良農(nóng)藝性狀，得益者是農(nóng)民和開發(fā)商。未來(lái)轉(zhuǎn)基因油菜將不斷開發(fā)“輸出性狀”，重點(diǎn)在改良品質(zhì)，增加營(yíng)養(yǎng)，具備醫(yī)療保健功能，或用作環(huán)保和工業(yè)原料， 從而大幅度提高農(nóng)副產(chǎn)品附加值， 并使消費(fèi)者直接受益， 預(yù)計(jì)必將更加受到消費(fèi)者的歡迎。

未來(lái)還可用轉(zhuǎn)基因油菜生產(chǎn)外源基因的表達(dá)產(chǎn)物，如人的干擾素、生長(zhǎng)素、胰島素、表皮生長(zhǎng)因子、白介素、乙型肝炎疫苗等。再次用事實(shí)戰(zhàn)勝雄辯，著實(shí)提升公眾對(duì)轉(zhuǎn)基因技術(shù)的科學(xué)認(rèn)識(shí)， 讓轉(zhuǎn)基因油菜造福于人類。

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