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　　“棉布寸土皆有”，“織機十室必有”，明代宋應星的《天工開(kāi)物》中如實(shí)記載著(zhù)。自宋末元初，棉花始在內地種植，已過(guò)去700余年。而今，這歷史悠久的如雪“花朵”早已搭上了高科技的快車(chē)，變身為“百毒不侵”的抗蟲(chóng)棉，繼續履行著(zhù)造福于民的重大職責。

　　只見(jiàn)過(guò)“蟲(chóng)吃棉”，沒(méi)見(jiàn)過(guò)“棉吃蟲(chóng)”，這是大多數棉農對國產(chǎn)抗蟲(chóng)棉最初的印象。20多年過(guò)去了，正是這不被眾人所接受與看好的小小棉花，帶著(zhù)早已融入其體內的抗蟲(chóng)基因，走進(jìn)了千家萬(wàn)戶(hù)，悄無(wú)聲息地改善著(zhù)億萬(wàn)棉農的生活，更記錄著(zhù)一個(gè)植棉強國的快速崛起。

　　內憂(yōu)外患“逼”出抗蟲(chóng)棉

　　“那是給逼出來(lái)的！”追溯抗蟲(chóng)棉誕生的原由，中國農科院生物技術(shù)研究所的郭三堆研究員如是說(shuō)。

　　20世紀90年代初，我國北方棉區棉鈴蟲(chóng)連年大暴發(fā)，全國棉花總產(chǎn)下降43%左右，農民們吃盡了種棉治蟲(chóng)的苦頭。原本在棉花種植期間只需噴灑1到3次農藥就能制住的棉鈴蟲(chóng)，那時(shí)噴藥20多次依然無(wú)濟于事。當氣壞的棉農把害蟲(chóng)扔到農藥原液中時(shí)，抗性變強的小蟲(chóng)卻自得地游起泳來(lái)。據不完全統計，1992年至1996年因超量使用農藥而中毒的人員多達數萬(wàn)人次，由于土壤環(huán)境受到嚴重污染，棉田幾乎無(wú)法再種……棉農一度“談蟲(chóng)色變”。

　　而棉花作為我國重要的戰略物資，其生產(chǎn)遭到破壞也危及著(zhù)我國的國家安全。多年的棉鈴蟲(chóng)暴發(fā)使得國家經(jīng)濟損失高達數百億元，作為我國出口創(chuàng )匯支柱產(chǎn)業(yè)之一的棉紡織業(yè)的大宗出口也受到了嚴重影響。

　　與此同時(shí)，大洋彼岸的美國孟山都公司已于1988年成功研制出Bt抗蟲(chóng)棉，并將這個(gè)先進(jìn)的理念引入了中國，旨在占領(lǐng)中國極富潛力的植棉市場(chǎng)。在與孟山都公司談判破裂后，生物技術(shù)研究所的范云六院士和郭三堆研究員不禁感慨：“我們能不能開(kāi)展自己的分子育種項目？”

　　內憂(yōu)外患的雙重危機使得抗蟲(chóng)棉的研發(fā)迫在眉睫！1991年，在科技部“遠瞻前沿，背靠土地”的精神激勵下，國家863計劃正式啟動(dòng)了棉花抗蟲(chóng)基因工程的育種研究，中國作為植棉大國無(wú)抗蟲(chóng)棉的歷史從這一刻開(kāi)始被改寫(xiě)。

　　單價(jià)抗蟲(chóng)棉：千呼萬(wàn)喚始出來(lái)

　　“我們即將面對的仿若是自己從未謀面的孩子，心情興奮而不安。當放在抗蟲(chóng)棉植株上的棉鈴蟲(chóng)全部死光時(shí)，大棚里一片歡呼雀躍……” 回想起1994年單價(jià)抗蟲(chóng)棉小規模田間試驗的那一幕，時(shí)任863計劃生物技術(shù)領(lǐng)域專(zhuān)家委員會(huì )委員的黃大昉教授仍然激動(dòng)不已。

　　1994年，擁有我國自主知識產(chǎn)權的單價(jià)抗蟲(chóng)棉研育成功，這使中國成為了世界上第二個(gè)成功研育抗蟲(chóng)棉的國家，打破了美國抗蟲(chóng)棉對我國市場(chǎng)的壟斷格局，更為1997年后國產(chǎn)抗蟲(chóng)棉的迅速發(fā)展奠定了堅實(shí)基礎。而這份勝利卻充滿(mǎn)了艱辛和挑戰。

　　由于當時(shí)我國在分子育種領(lǐng)域仍處于起步階段，自行研制抗蟲(chóng)棉并不被外界所看好。美國的研究團隊有上百名科學(xué)家，我們卻只有六七個(gè)人。到底能不能成功？什么時(shí)候能成功？這樣的疑問(wèn)迫使原本就單薄的小組再次“縮水”，只剩下兩三個(gè)人繼續研究�！白隽司筒荒馨胪径鴱U，拼了命也要把它搞成！” 作為課題組的負責人，郭三堆的心中滿(mǎn)是堅定。

　　24小時(shí)“耗”在實(shí)驗室，行軍床就是他們全部的“家當”。功夫不負有心人，經(jīng)過(guò)一年零八個(gè)月的刻苦攻關(guān)，郭三堆和組員們成功合成和改造了Bt殺蟲(chóng)基因，研制出具有國際先進(jìn)水平的表達載體，并以中國特色的花粉管通道法將殺蟲(chóng)基因導入了棉花植株。

　　“這不是一個(gè)人在戰斗，最后的成功源自多位科學(xué)家的共同努力�！� 郭三堆強調說(shuō)。

　　的確，轉基因抗蟲(chóng)棉的研制成功融入了若干專(zhuān)家的辛勤工作。無(wú)論是倡導我國自行研制抗蟲(chóng)棉花的范云六院士，還是將轉基因抗蟲(chóng)棉力推為863計劃重大關(guān)鍵技術(shù)項目的責任專(zhuān)家賈士榮教授，或是日夜攻關(guān)、奉獻所有在法國所學(xué)知識的課題組負責人郭三堆研究員，以及許許多多不為外人所知的無(wú)名英雄們。

　　2001年12月，當郭三堆接過(guò)世界知識產(chǎn)權組織和中國國家知識產(chǎn)權局聯(lián)合為國產(chǎn)單價(jià)抗蟲(chóng)棉頒發(fā)的專(zhuān)利金獎時(shí)，他的心中滿(mǎn)是自豪。這沉甸甸的獎杯標志著(zhù)我國轉基因抗蟲(chóng)棉培育技術(shù)的重大突破，中國不再是依賴(lài)國外抗蟲(chóng)棉的植棉落后大國，而躋身為享譽(yù)海外的抗蟲(chóng)棉培育強國。

　　雙價(jià)抗蟲(chóng)棉：一舉超越美國棉

　　1996年，是我國抗蟲(chóng)棉發(fā)展歷程中極為重要的一年。國產(chǎn)雙價(jià)抗蟲(chóng)棉的誕生宣告著(zhù)：在中美的又一次對決中，我們領(lǐng)先了！

　　1999年，雙價(jià)抗蟲(chóng)棉通過(guò)安全評價(jià)并獲準生產(chǎn)，比美國雙價(jià)抗蟲(chóng)棉應用于生產(chǎn)早了整整5年。

　　在國產(chǎn)單價(jià)抗蟲(chóng)棉研育成功后，來(lái)自各界的質(zhì)疑聲一直不絕于耳，甚至有人認為項目組使用了國外的材料。為向國內外證明我國科學(xué)家具備成功研育抗蟲(chóng)棉的實(shí)力，郭三堆和組員們又在1994年開(kāi)始了雙價(jià)抗蟲(chóng)棉的研制工作。經(jīng)過(guò)兩年的技術(shù)攻關(guān)，生物技術(shù)研究所的科學(xué)家們率先研制出具備Bt和CpTI兩種殺蟲(chóng)蛋白的雙價(jià)抗蟲(chóng)棉�！半p管齊下”有效地增強了殺蟲(chóng)效果，也大大延緩了棉蟲(chóng)產(chǎn)生抗性的時(shí)間�！皣�產(chǎn)雙價(jià)抗蟲(chóng)棉的研制成功使我國在國際上占有了一席之地�！� 郭三堆如是說(shuō)。

　　在向各界證明了自己的實(shí)力后，郭三堆帶領(lǐng)的科研團隊并未就此止步。他們大膽地向含有融合殺蟲(chóng)蛋白的抗蟲(chóng)棉發(fā)起了沖擊�！八�謂融合殺蟲(chóng)蛋白就是把Bt和CpTI兩種殺蟲(chóng)蛋白‘揉’在一起，成為一個(gè)蛋白，使兩個(gè)蛋白的獨立功能能夠同步發(fā)揮作用，切實(shí)提升融合抗蟲(chóng)棉的殺蟲(chóng)效果。這一技術(shù)已走在了世界前列！” 郭三堆開(kāi)心地說(shuō)道。

　　2002年，融合抗蟲(chóng)棉研制成功；次年，進(jìn)入安全評價(jià)并生產(chǎn)試驗。課題組提供的數據表明，融合抗蟲(chóng)棉對敏感性棉鈴蟲(chóng)的校正死亡率可達94%，其對抗性棉鈴蟲(chóng)的校正死亡率也是單價(jià)抗蟲(chóng)棉的三倍還多。

　　三系抗蟲(chóng)棉：有“身份證”的高產(chǎn)抗蟲(chóng)棉

　　“看到這個(gè)分子標記了么？這就像三系抗蟲(chóng)棉特有的‘身份證’，有了這個(gè)依據，別人再也不敢亂談我們的棉種是他們的了�！惫�三堆自豪地說(shuō)。

　　這是我國轉抗蟲(chóng)基因三系雜交棉首次采用分子標記技術(shù)�？蒲腥藛T可借助差異序列獲得特殊的SCAR標記，用于辨別種子的真偽和歸屬。為保護育種者的自主知識產(chǎn)權提供了有力的科學(xué)依據。

　　“以前棉花常規雜交制種要靠手工去除雄蕊，效率低、規模小、投入高，純度還不能保證�！惫�三堆回憶道。為解決這個(gè)世界性難題，他帶領(lǐng)的課題組又開(kāi)始了高強度的技術(shù)攻關(guān)。2005年，課題組率先在國際上研制成功高產(chǎn)、高效、高純度、低成本的轉抗蟲(chóng)基因三系雜交棉分子育種體系，驅散了困擾各國科學(xué)家多年的夢(mèng)魘，打開(kāi)了三系雜交棉的產(chǎn)業(yè)化大門(mén)。

　　生物技術(shù)研究所和邯鄲市農科院通力協(xié)作，先后培育出我國第一個(gè)轉雙價(jià)抗蟲(chóng)基因三系雜交棉“銀棉2號”，和高產(chǎn)、多抗的抗蟲(chóng)三系雜交棉“銀棉8號”等新品種。并首開(kāi)國際先河，在生產(chǎn)上實(shí)現了大規模推廣應用。

　　中國農科院副院長(cháng)劉旭表示，轉抗蟲(chóng)基因三系雜交棉的研制成功是棉花雜交育種技術(shù)的又一次重大突破，“銀棉2號”的培育、示范成功勢將成為雜交棉產(chǎn)業(yè)化的一個(gè)新起點(diǎn)。

　　數據顯示，抗蟲(chóng)三系雜交棉可比常規抗蟲(chóng)棉增產(chǎn)26%，制種成本可降低一半以上。若每年種植5000萬(wàn)畝，可增產(chǎn)皮棉80至100萬(wàn)噸，約等于目前1000萬(wàn)畝常規抗蟲(chóng)棉田的總產(chǎn)量，亦相當于再造了大半個(gè)長(cháng)江流域棉區，直接增收可超96億元。這是怎樣的壯舉！

　　產(chǎn)業(yè)化：“收復失地”后走向世界

　　國產(chǎn)抗蟲(chóng)棉的產(chǎn)業(yè)化道路絕非一帆風(fēng)順。

　　1996年，在我國自行研制成功的單價(jià)抗蟲(chóng)棉尚未得到普遍認可時(shí)，美國孟山都公司搶先一步，進(jìn)駐“植棉大省”河北省實(shí)現了大面積種植�！暗�其與國內種業(yè)公司的合作條件十分苛刻，出售一斤棉種所獲利潤的6成都要交與孟山都公司�！秉S大昉回憶說(shuō)。

　　面對跨國公司的“剝削壓榨”，國家863計劃為抗蟲(chóng)棉的培育課題提供了更多支持，使國產(chǎn)抗蟲(chóng)棉先后推廣至多個(gè)棉區。在我國自行研制棉種物美價(jià)廉、品種眾多的巨大優(yōu)勢下，生物技術(shù)研究所與石家莊農科院展開(kāi)緊密合作，借助“橋頭堡”效應將我自主棉種推廣至整個(gè)河北省，收復了這塊寶貴的“植棉失地”。

　　1997年，我國抗蟲(chóng)棉僅占市場(chǎng)份額的7%，剩余均被美國所占據。1997年之后，國產(chǎn)抗蟲(chóng)棉進(jìn)入山西、河北、山東、河南、安徽、湖南、湖北等省市的植棉市場(chǎng)，開(kāi)始了大面積推廣應用的產(chǎn)業(yè)化進(jìn)程。

　　1999年至2006年間,國產(chǎn)抗蟲(chóng)棉的市場(chǎng)份額約以每年10%的速率遞增；至2008年，國產(chǎn)抗蟲(chóng)棉所占的市場(chǎng)份額已達到93%，完全主導了中國市場(chǎng)！

　　目前，國產(chǎn)抗蟲(chóng)棉已走出國門(mén)開(kāi)始在印度推廣，與巴基斯坦、澳大利亞、越南等國亦有合作意向。

　　提起我國抗蟲(chóng)棉培育和產(chǎn)業(yè)化的巨大進(jìn)展，黃大昉不無(wú)感慨：“印、巴等發(fā)展中國家的抗蟲(chóng)棉知識產(chǎn)權始終掌握在跨國公司手中，無(wú)法獨立開(kāi)發(fā)轉基因棉株使得他們處處受制于人。而正是因為中國有了自主知識產(chǎn)權的轉基因抗蟲(chóng)棉，發(fā)達國家不敢再小視中國！”

　　國產(chǎn)抗蟲(chóng)棉的廣泛應用，顯示了中國農業(yè)高技術(shù)研發(fā)的強勁勢頭和雄厚實(shí)力，也為我國在農業(yè)生物技術(shù)領(lǐng)域激烈的國際競爭中爭得了一席之地。作為我國目前唯一大面積種植并初步實(shí)現產(chǎn)業(yè)化的轉基因農作物，抗蟲(chóng)棉顯著(zhù)減少了人畜農藥中毒和死亡事故的發(fā)生，造福了億萬(wàn)棉農。它就像一個(gè)助推器，帶動(dòng)了我國具有自主知識產(chǎn)權的作物的培育，也使中國作為世界抗蟲(chóng)棉培育強國的地位更加穩固。

　　隨著(zhù)國產(chǎn)抗蟲(chóng)棉產(chǎn)業(yè)化的逐步深入，國外市場(chǎng)的進(jìn)一步開(kāi)拓，我國抗蟲(chóng)棉的經(jīng)濟、生態(tài)和社會(huì )效益得到了顯著(zhù)提升。生物技術(shù)研究所提供的數據表明，截至2008年，全國累計推廣國產(chǎn)抗蟲(chóng)棉3.15億畝，新增產(chǎn)值超過(guò)440億元，棉農增收250多億元，減少農藥用量數萬(wàn)噸……

　　20多年的時(shí)光轉瞬即逝，我國抗蟲(chóng)棉自主研育和推廣的歷程雖然充滿(mǎn)艱辛，但卻在中美抗蟲(chóng)棉發(fā)展的持續較量中書(shū)寫(xiě)下了輝煌的篇章。榮譽(yù)過(guò)后，仍有眾多的技術(shù)難題等待著(zhù)科研工作者前去攻關(guān)。

　　國產(chǎn)抗蟲(chóng)棉的研究，依舊在路上……

　　大事記

　　單價(jià)抗蟲(chóng)棉:

　　1991年 國家863計劃正式啟動(dòng)了棉花抗蟲(chóng)基因工程的育種研究。

　　1994年 擁有我國自主知識產(chǎn)權的單價(jià)抗蟲(chóng)棉研制成功，同年進(jìn)入田間試驗并通過(guò)中國農科院植保所的鑒定。

　　1995年 國產(chǎn)單價(jià)抗蟲(chóng)棉申請國家專(zhuān)利。

　　1997年 單價(jià)抗蟲(chóng)棉通過(guò)安全評價(jià)并獲準生產(chǎn)。

　　雙價(jià)抗蟲(chóng)棉:

　　1994年 雙價(jià)抗蟲(chóng)棉研制項目啟動(dòng)。

　　1996年 國產(chǎn)雙價(jià)抗蟲(chóng)棉研制獲得成功。

　　1999年 雙價(jià)抗蟲(chóng)棉通過(guò)安全評價(jià)并獲準生產(chǎn)。

　　融合抗蟲(chóng)棉:

　　2000年 融合抗蟲(chóng)棉研制項目啟動(dòng)。

　　2002年 國產(chǎn)融合抗蟲(chóng)棉研制獲得成功。

　　2003年 進(jìn)入安全評價(jià)并生產(chǎn)試驗。

　　抗蟲(chóng)三系雜交棉:

　　1980年 我國從美國引進(jìn)哈克尼西棉細胞質(zhì)不育三系材料，但始終未能解決哈克尼西棉胞質(zhì)不育恢復系狹窄、育性不強、抗蟲(chóng)性缺乏、胞質(zhì)不育導致減產(chǎn)的難題。

　　1998年 中國農科院生物技術(shù)研究所抗蟲(chóng)棉課題組，開(kāi)始了轉基因抗蟲(chóng)三系雜交棉分子育種研究。

　　2005年 “銀棉2號”研制成功，同年獲得國家轉基因生物安全證書(shū),并通過(guò)國家農作物品種審定委員會(huì )審定。

　　2005-2006年 “銀棉8號”參加黃河流域棉區中熟雜交組區域試驗。

　　2008年8月 “銀棉8號”通過(guò)國家審定。

　　我的親歷

　　郭三堆： 中國農業(yè)科學(xué)院生物技術(shù)研究所作物分子育種中心主任

　　“我是祖國的兒子，我應該回來(lái)”

　　雖然我國對于Bt基因的研究始于20世紀80年代，但10年多的研究結果并不盡如人意。為尋求更大的技術(shù)突破，1986年郭三堆遠赴法國著(zhù)名的巴斯德研究所擔任訪(fǎng)問(wèn)學(xué)者，學(xué)習先進(jìn)的分子生物技術(shù)。兩年中，他無(wú)時(shí)不渴望能早日歸國，繼續自己的事業(yè)。1988年，郭三堆拒絕了多位外國同行的盛情邀請和高薪挽留，用自己的薪水購買(mǎi)了國內研究所需的試劑和基礎工具，毅然踏上了回國的道路。

　　“那時(shí)我們的國家確實(shí)不算發(fā)達，但正是這樣，才需要更多的科學(xué)家回到祖國，推動(dòng)我國自身科學(xué)技術(shù)的發(fā)展�！惫�三堆深情地說(shuō)道。

　　正是這一腔熱血，這一份執著(zhù)，使得身患直腸癌的郭三堆仍然駐守在工作崗位，與各地的育種單位一起加班加點(diǎn)，為抗蟲(chóng)棉的產(chǎn)業(yè)化而不輟努力。他一直堅持：“我們要學(xué)會(huì )‘算大賬’，多做對國家、農民有益的事是科研工作者義不容辭的責任！”

　　黃大昉:中國農業(yè)部農作物分子生物學(xué)重點(diǎn)實(shí)驗室主任

　　“我深切地感到，自主創(chuàng )新才能強國”

　　隨著(zhù)國產(chǎn)單價(jià)抗蟲(chóng)棉的研制成功，我國抗蟲(chóng)棉的研育工作初見(jiàn)成效。美國孟山都公司見(jiàn)勢主動(dòng)提議與中國農科院建立聯(lián)合研究中心，旨在以技術(shù)換市場(chǎng)，敲開(kāi)中國的大門(mén)。在兩方初次談判破裂后，孟山都并未就此死心，1998年再次邀請農業(yè)部高級代表團赴美參觀(guān)。談判期間，其總裁親自出馬，并攜多位律師到場(chǎng)，試圖讓農業(yè)部同意開(kāi)放中國棉種市場(chǎng)。

　　但國產(chǎn)抗蟲(chóng)棉的研究進(jìn)展讓美國人吃了一驚，當黃大昉將我方成果一一展示后，孟山都的強勢態(tài)度有了180度的轉變：“我們確實(shí)沒(méi)有想到中國的抗蟲(chóng)棉有了如此巨大的進(jìn)展，希望我們以后能在培育抗蟲(chóng)棉上緊密合作，共同關(guān)注國際市場(chǎng)的發(fā)展�！� 他們表示。

　　這一轉折性的事件極大地鼓舞了奮斗在國產(chǎn)抗蟲(chóng)棉一線(xiàn)的人們，也讓我國科學(xué)家深刻地感到，自主創(chuàng )新才是提升中國國際地位的關(guān)鍵法寶。

　　但黃大昉也指出，國產(chǎn)抗蟲(chóng)棉的產(chǎn)業(yè)化之路仍充滿(mǎn)挑戰。未來(lái)要將分子育種與常規育種相結合，進(jìn)一步加強產(chǎn)業(yè)鏈建設。只有將鏈條上游的基因培育，中游的基因導入棉花和擴大實(shí)驗以及下游的選育推廣有效關(guān)聯(lián)，國產(chǎn)抗蟲(chóng)棉的產(chǎn)業(yè)化之路才能走得更加順暢。 (張巍巍)