遼寧農(nóng)業(yè)生物技術(shù)發(fā)展初探

孫大為

摘要：現(xiàn)代生物技術(shù)從根本上轉(zhuǎn)變了農(nóng)業(yè)生產(chǎn)發(fā)展方式。從農(nóng)業(yè)生物技術(shù)現(xiàn)狀入手，圍繞遼寧農(nóng)業(yè)生物技術(shù)發(fā)展存在的育種技術(shù)相對(duì)落后、生物育種平臺(tái)缺乏、科研成果轉(zhuǎn)化率低等問題，提出促進(jìn)種業(yè)研發(fā)轉(zhuǎn)型升級(jí)、提高種業(yè)產(chǎn)業(yè)競(jìng)爭(zhēng)力、聚集種業(yè)高端人才等發(fā)展建議。

關(guān)鍵詞：農(nóng)業(yè);生物技術(shù);遼寧省;育種

中圖分類號(hào)：S188? ? 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A? ? 文章編號(hào)：1674-1161（2022）03-0072-02

生物技術(shù)是指人們以現(xiàn)代生命科學(xué)為基礎(chǔ)，結(jié)合其他基礎(chǔ)科學(xué)的科學(xué)原理，采用先進(jìn)的科學(xué)技術(shù)手段，按照預(yù)先的設(shè)計(jì)改造生物體或加工生物原料，為人類生產(chǎn)出所需產(chǎn)品或達(dá)到某種目的的技術(shù)。在農(nóng)業(yè)領(lǐng)域通常利用技術(shù)手段提取目的基因，將基因應(yīng)用于目標(biāo)作物上，使其特性在目標(biāo)作物上充分表達(dá)，用以彌補(bǔ)作物本身的缺陷，不斷提高農(nóng)作物適應(yīng)環(huán)境的能力。合理利用生物技術(shù)，可以實(shí)現(xiàn)農(nóng)產(chǎn)品發(fā)展的多元化，現(xiàn)已應(yīng)用在農(nóng)作物育種、生物肥料、生物飼料等多個(gè)方面，尤其是轉(zhuǎn)基因、基因編輯、單倍體育種、分子設(shè)計(jì)育種等技術(shù)已成為農(nóng)作物育種的主流，不僅可提升農(nóng)作物品質(zhì)，還能改善生態(tài)環(huán)境。推廣應(yīng)用農(nóng)業(yè)生物技術(shù)，具有十分重要的經(jīng)濟(jì)價(jià)值與社會(huì)價(jià)值。

1 生物技術(shù)在農(nóng)業(yè)領(lǐng)域的應(yīng)用

1.1 以生物技術(shù)提升作物產(chǎn)量，解決資源匱乏問題

我國(guó)耕地面積有限，農(nóng)業(yè)生產(chǎn)需要解決的首要問題是如何為人們提供更多的農(nóng)產(chǎn)品，以滿足不斷增長(zhǎng)的農(nóng)產(chǎn)品需求。“超級(jí)雜交水稻”充分利用了生物技術(shù)的優(yōu)勢(shì)，對(duì)水稻改良后獲得了更高產(chǎn)量。目前，我國(guó)水稻生物育種技術(shù)一直居于國(guó)際領(lǐng)先地位，水稻單產(chǎn)及品質(zhì)不斷提升，有效解決了中國(guó)人的“飯碗”問題。

1.2 以生物技術(shù)提高植物抗逆性，保障作物產(chǎn)量和質(zhì)量

選擇抗逆、抗病、抗蟲的品種對(duì)保證農(nóng)作物產(chǎn)量十分重要。常規(guī)育種方式培育的植物抗逆性較低，而利用生物技術(shù)進(jìn)行品種改良，可以抵抗或適應(yīng)干旱、鹽堿、冷凍、高溫、重金屬脅迫、水災(zāi)、紫外線等逆境環(huán)境，顯著增強(qiáng)植物的抗逆性。隨著農(nóng)作物抗生物逆境機(jī)制得到揭示，利用生物技術(shù)研究植物抗寒性等分子生物學(xué)已成為培育新品種的重要手段。

1.3 以生物技術(shù)改良農(nóng)作物品種，推動(dòng)育種工作高效開展

世界種業(yè)已進(jìn)入“常規(guī)育種+生物技術(shù)+信息技術(shù)+人工智能”的育種4.0時(shí)代，育種研究從憑借“經(jīng)驗(yàn)”變?yōu)橐揽俊翱茖W(xué)”。應(yīng)用先進(jìn)生物技術(shù)可使育種工作更加高效，還能減少生態(tài)環(huán)境污染問題，促進(jìn)現(xiàn)代農(nóng)業(yè)與生態(tài)保護(hù)協(xié)調(diào)發(fā)展。通過生物技術(shù)改良品種后，農(nóng)產(chǎn)品的色、香、味、形等均可得到改善，且具有高產(chǎn)優(yōu)質(zhì)的特點(diǎn)。有些品種的成分和含量會(huì)發(fā)生變化，農(nóng)作物生長(zhǎng)周期會(huì)大大縮短，農(nóng)產(chǎn)品儲(chǔ)藏性能和經(jīng)濟(jì)附加值會(huì)大大提高，為人們提供了更多的農(nóng)產(chǎn)品選擇。

1.4 以生物技術(shù)減少化學(xué)污染，有效改善農(nóng)業(yè)生態(tài)環(huán)境

現(xiàn)階段，農(nóng)業(yè)的持續(xù)豐產(chǎn)離不開化學(xué)農(nóng)藥和化肥的大量使用，長(zhǎng)此以往，水源和土壤均會(huì)遭受嚴(yán)重污染，并時(shí)刻威脅人們的身體健康?？梢哉f，生態(tài)污染是農(nóng)業(yè)發(fā)展進(jìn)程中必須面對(duì)和解決的難題，化肥農(nóng)藥的過量施用，農(nóng)業(yè)垃圾隨意丟棄，農(nóng)作物秸稈隨意焚燒等這些行為都會(huì)帶來嚴(yán)重的農(nóng)業(yè)生態(tài)污染，尤其是化學(xué)農(nóng)藥殘留已成為社會(huì)關(guān)注的焦點(diǎn)。隨著生物技術(shù)的發(fā)展，生物農(nóng)藥研究受到越來越多的重視，一些具有最新分子的生物農(nóng)藥應(yīng)運(yùn)而生并得到一定范圍的應(yīng)用，可有效降低傳統(tǒng)農(nóng)藥對(duì)農(nóng)作物的傷害和對(duì)土壤的污染。利用基因工程防治蟲害不僅效果明顯，而且無明顯污染。利用生物技術(shù)將秸稈與其他原料一同發(fā)酵制成粗飼料，不僅生產(chǎn)成本低，而且實(shí)現(xiàn)了廢物利用，改善了生態(tài)環(huán)境。

2 遼寧農(nóng)業(yè)生物技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀及存在的問題

生物技術(shù)已進(jìn)入農(nóng)業(yè)生產(chǎn)領(lǐng)域，不僅有助于提高農(nóng)產(chǎn)品產(chǎn)量和質(zhì)量，而且在作物育種、動(dòng)物繁殖、生物飼料等多領(lǐng)域產(chǎn)生不可忽視的影響，更能提高農(nóng)產(chǎn)品安全性。遼寧農(nóng)業(yè)生物技術(shù)研究主要依托沈陽農(nóng)業(yè)大學(xué)、遼寧省農(nóng)業(yè)科學(xué)院等高校院所，雖然多年來以基因工程為核心的生物技術(shù)研發(fā)已初具規(guī)模，但仍存在以下突出問題。

2.1 育種技術(shù)相對(duì)落后

品種是農(nóng)業(yè)的“芯片”，種業(yè)創(chuàng)新是農(nóng)業(yè)科技創(chuàng)新的核心。習(xí)近平總書記多次強(qiáng)調(diào)，要高度重視種業(yè)問題，打好種業(yè)翻身仗，有序推進(jìn)生物育種產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用。當(dāng)前，生物育種技術(shù)已成為現(xiàn)代農(nóng)業(yè)發(fā)展的重要組成部分。要想占據(jù)農(nóng)業(yè)科技的制高點(diǎn)，就必須掌握更多的生物育種知識(shí)，擁有更多的技術(shù)及人才。以遼寧為例，從生物育種企業(yè)發(fā)展水平來看，大中型規(guī)模企業(yè)少，多數(shù)企業(yè)沒有生物技術(shù)研發(fā)生產(chǎn)能力，依舊采用傳統(tǒng)育種技術(shù)，相關(guān)研究遠(yuǎn)遠(yuǎn)落后于我國(guó)先進(jìn)地區(qū)，加之生物育種投入大量的人力、物力和財(cái)力，許多企業(yè)無法進(jìn)行可持續(xù)研發(fā)，也難以形成規(guī)?；б?，例如，種質(zhì)資源評(píng)價(jià)及鑒定過程中，基因型和表現(xiàn)型數(shù)據(jù)采集基本采用人工測(cè)量方式，裝備簡(jiǎn)單，精準(zhǔn)度差。在品種選育方面，以常規(guī)雜交、系譜選育為主，運(yùn)用現(xiàn)代分子生物學(xué)技術(shù)開展生物育種工作尚處于起步階段，原始創(chuàng)新能力不強(qiáng)，亟待加強(qiáng)生物育種創(chuàng)新，培育出更多優(yōu)質(zhì)高產(chǎn)農(nóng)作物，推動(dòng)遼寧現(xiàn)代農(nóng)業(yè)發(fā)展進(jìn)程。

2.2 生物育種平臺(tái)缺乏

多年來，遼寧省雖然利用國(guó)家和省投資建設(shè)了一些生物工程平臺(tái)，但分布發(fā)散、規(guī)模偏小、功能不全，如在基因型鑒定方面，先進(jìn)實(shí)驗(yàn)室利用高通量檢測(cè)設(shè)備日檢測(cè)樣品可達(dá)1萬個(gè)以上，而遼寧科研機(jī)構(gòu)的相關(guān)儀器設(shè)備日檢測(cè)樣品只有200個(gè)。從生物育種企業(yè)規(guī)模看，普遍存在企業(yè)規(guī)模較小、創(chuàng)新能力薄弱、研發(fā)人才不足等問題，導(dǎo)致農(nóng)業(yè)生物技術(shù)研發(fā)只能依賴農(nóng)業(yè)科研機(jī)構(gòu)。這就要求加速科研機(jī)構(gòu)與育種企業(yè)發(fā)揮優(yōu)勢(shì)、協(xié)同發(fā)展，推進(jìn)遼寧農(nóng)業(yè)生物技術(shù)產(chǎn)業(yè)化。

2.3 科研成果轉(zhuǎn)化率低

一方面，農(nóng)業(yè)生物技術(shù)交叉性強(qiáng)，科技含量高，對(duì)人才需求較為苛刻，但受多種因素影響，遼寧地區(qū)許多科技人才流向發(fā)達(dá)地區(qū)，導(dǎo)致省內(nèi)農(nóng)業(yè)生物技術(shù)人才嚴(yán)重缺乏。另一方面，生物技術(shù)產(chǎn)業(yè)要想發(fā)展壯大，離不開龍頭企業(yè)的帶動(dòng)，但遼寧生物技術(shù)企業(yè)少，相關(guān)研究主要依托沈陽農(nóng)業(yè)大學(xué)、遼寧省農(nóng)業(yè)科學(xué)院等高校院所，科技成果轉(zhuǎn)化能力不足。農(nóng)業(yè)生物技術(shù)研究需要大量的投入，只有發(fā)揮高校院所、企業(yè)、政府、資本等協(xié)同作用，加大科企合作，才能發(fā)揮各自優(yōu)勢(shì)，助推農(nóng)業(yè)生物科技發(fā)展，實(shí)現(xiàn)生物育種產(chǎn)業(yè)的轉(zhuǎn)型升級(jí)。

3 遼寧農(nóng)業(yè)生物技術(shù)發(fā)展對(duì)策

3.1 促進(jìn)種業(yè)研發(fā)轉(zhuǎn)型升級(jí)

組織種業(yè)研發(fā)力量，圍繞種質(zhì)資源創(chuàng)新利用，開展基礎(chǔ)性、前沿性研究，破解生物育種“卡脖子”難題，推動(dòng)遼寧農(nóng)作物育種由傳統(tǒng)常規(guī)育種向現(xiàn)代分子生物學(xué)育種轉(zhuǎn)變，加速種業(yè)創(chuàng)新升級(jí)，縮小遼寧與發(fā)達(dá)省份和國(guó)外先進(jìn)國(guó)家的差距。種業(yè)研發(fā)、轉(zhuǎn)型和升級(jí)離不開科技創(chuàng)新的推動(dòng)，要不斷收集和利用不同種類的生物物種基因資源，學(xué)習(xí)并掌握現(xiàn)代信息技術(shù)及裝備，改造傳統(tǒng)種業(yè)，在挖崛傳統(tǒng)種業(yè)價(jià)值基礎(chǔ)上發(fā)展現(xiàn)代農(nóng)業(yè)生物技術(shù)。種業(yè)轉(zhuǎn)型升級(jí)并非一蹴而就，而是需要長(zhǎng)期的摸索。在這一過程中，既要實(shí)事求是、勇于創(chuàng)新，又要因地制宜、量力而行。相關(guān)部門要加強(qiáng)宣傳培訓(xùn)，通過典型示范和科學(xué)普及方式，引導(dǎo)農(nóng)民學(xué)科技用科技，造就一批懂技術(shù)會(huì)管理能經(jīng)營(yíng)的新農(nóng)人。

3.2 提高育種產(chǎn)業(yè)競(jìng)爭(zhēng)力

建設(shè)農(nóng)作物分子生物學(xué)實(shí)驗(yàn)室，挖掘具有育種應(yīng)用價(jià)值的基因，開展基因編輯和轉(zhuǎn)基因技術(shù)研究，構(gòu)建全基因組選擇育種技術(shù)體系，提高育種效率。培育擁有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的基因和突破性品種，從源頭上提升遼寧育種產(chǎn)業(yè)核心競(jìng)爭(zhēng)力。企業(yè)是農(nóng)業(yè)生物技術(shù)創(chuàng)新的主體，應(yīng)允許科技人員以知識(shí)產(chǎn)權(quán)和科技成果形式參股興辦企業(yè)，引導(dǎo)和支持企業(yè)研發(fā)應(yīng)用農(nóng)業(yè)生物技術(shù)。對(duì)在農(nóng)業(yè)生物技術(shù)領(lǐng)域做出重大貢獻(xiàn)的企業(yè)和人才，應(yīng)給予相應(yīng)的表彰和獎(jiǎng)勵(lì)，以激發(fā)企業(yè)和科研機(jī)構(gòu)的創(chuàng)新積極性，提高種業(yè)企業(yè)的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力。

3.3 聚集種業(yè)高端人才

加快培育遼寧分子育種科研團(tuán)隊(duì)，引進(jìn)、培育人才，制定靈活政策，吸引國(guó)內(nèi)外高層次人才到遼寧開展生物育種研究，為遼寧種業(yè)振興提供人才保障。強(qiáng)化農(nóng)業(yè)生物技術(shù)人才培養(yǎng)，充分利用現(xiàn)有各類人才引進(jìn)與培養(yǎng)資金，或設(shè)立專項(xiàng)資金，用于農(nóng)業(yè)生物技術(shù)人員出國(guó)進(jìn)修培訓(xùn)和引進(jìn)國(guó)內(nèi)外農(nóng)業(yè)生物技術(shù)高層次人才。政府部門要加大政策扶持和資金投入，建立精干高效的農(nóng)業(yè)生物技術(shù)創(chuàng)新體系，為遼寧農(nóng)業(yè)生物技術(shù)發(fā)展提供有力支撐。

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Preliminary Study on Development of Agricultural Biotechnology

in Liaoning Province

SUN Dawei

（Liaoning Academy of Agricultural Sciences， Shenyang 110161， China）

Abstract： Modern biotechnology has fundamentally changed the way of agricultural production development. Starting from the current situation of agricultural biotechnology， centering on the problems of relatively backward breeding technology， lack of biological breeding platform and low conversion rate of scientific research achievements existing in the development of agricultural biotechnology in Liaoning province， suggestions were put forward to promote the transformation and upgrading of seed industry research and development， improve the competitiveness of seed industry and gather high-end talents in seed industry.

Key words： agricultural; biotechnology; Liaoning province; breeding