范云六着力科技创新 发展生物技术

中国工程院院士范云六

        她，最早建成我国DNA体外重组质粒；建立了农口第一个分子生物学研究机构；率先将分子生物学技术应用在农作物遗传改良；国内最早获得转抗虫基因的水稻及棉花，并获得延缓害虫对转单一Bt基因植物产生抗性的科学数据；创造性地进行了生物工程基础工作和上游研究；开发研究出特异性高表达并具有植酸酶活性的玉米；开发了具有优越酶学性质的乳糖酶及其高效生产新途径…… 
        她，多年来在国内外核心学术刊物上发表研究论文、学术报告及专著等150余篇，获国家科技进步二等奖、国家科技发明奖、农业部科技进步二等奖及河南省科技进步一等奖各一项，国家发明专利多项。
        她，精心培育了一批高水平的科技人才，其中博士近30名，硕士40名，国外进修生3名，这些学生广泛分布在海内外的科研领域，并已成长为科研技术骨干。
        她，就是我国著名分子生物学家，中国工程院院士，中国植物基因工程开创者之一，本刊编委会副主任范云六先生。2011年春节前夕，本刊记者前往中国农业科学院拜访了范云六院士，并就植酸酶玉米与转基因安全等问题与范院士进行了交流。

        科技创新要紧扣国计民生

        作为农业基因生物学家，范云六非常注重科技与国计民生的紧密联系。“中国是一个农业大国，在农业方面要想不被别人‘卡脖子’，就必须有自主知识产权的农业生物技术，并将之产业化。要把生物技术项目的科技创新与项目的产业化紧密地结合起来，种子产业的持续发展，离不开科技创新原动力的支持，同时以产品为导向的生物技术项目，如果不实现产业化，根本不可能真正体现它创新的价值。”
        我们都知道，畜禽和水生动物的成长需要一种重要的矿物元素—磷。玉米、大豆等饲料中的植酸磷非常丰富，但是，由于动物体内缺乏“植酸酶”，很难吸收植酸磷。于是，范云六开始将目光转移到改造玉米基因上来。虽然在此之前，已有以微生物发酵的方式生产植酸酶，降解植酸磷，释放无机磷，供动物吸收的做法，但仍未从根本上节约成本和降低能耗。 
        由于我国80%的玉米用于生产饲料，她选择了玉米作为转植酸酶基因的材料。顺利完成转植酸酶基因玉米的分子设计后，她的科研团队用基因枪把含有植酸酶DNA的微弹直接发射到受粉9天后的玉米胚细胞内。在培养基里，这些新型的细胞被培养成种苗。对每一批新种苗都要经过研究人员的DNA“检验”，不含有植酸酶基因的马上被淘汰；还要对含有植酸酶基因的种苗的种子中植酸酶的活性进行检验，如果植酸酶的活性达不到饲料行业标准的要求，以及种苗在以后的大田成长中，玉米的产量、抗病以及植酸酶的活性等方面表现不好，也都会被淘汰。经过与传统育种的结合和杂交育种，范云六的科研团队得到了27个含有植酸酶并能稳定遗传的转基因玉米纯合系。就这样，用一粒粒普通的玉米种子为畜牧养殖业的磷营养难题和畜牧业粪便造成的严重的环境磷污染问题提供了一个有效的崭新的解决途径。 
        这种由我国科学家首创的植酸酶生产方式有巨大的产业优势—不需要厂房、发酵罐、产品后加工设备等，比发酵生产的成本低得多；生产过程仅是玉米种子的田间生长过程，无需耗费其他能量，也不需再进行植酸酶的提取和纯化，节约大量能源；此外，植酸酶能在种子中长期稳定保存，无需酶类产品特殊的保存条件，极其易于长距离运输和普及推广。 
        这项成果历时12年，2008年12月通过了农业部安全评价委员会评审。2009年11月获得农业部正式颁发的转基因生物安全生产许可证书。据范院士介绍，目前植酸酶玉米已进入产业化阶段，这将使得我国在当今农业生物技术产业化的激烈国际竞争中，占有一席之地和制高点。

        理性对待转基因安全问题

        “基因育种是我国农业可持续发展的根本方向，目前，国家已经投入巨额资金用于转基因育种研究和产业化开发，转基因重大专项是16个重大专项中唯一一个农业专项，也是农业领域中投入最大的科技项目，说明国家非常重视转基因这个问题。因此，能不能以科学理性的态度对待转基因农产品的安全性，将决定我国在全球范围内的转基因技术竞争中的地位。”谈及转基因安全问题，范院士明确表示。
        据范院士介绍，转基因技术作为一种更精确、更有预见性、效率更高的“杂交技术”，近年来得到广泛推广。据统计，凡是经过严肃、认真和负责任的生物安全评价的转基因食品，在全球被安全食用累计超过一万亿次，未出现一例安全事故。由于相关信息沟通渠道不够畅通等原因，使得相当一部分人对转基因技术及转基因产品心存疑虑甚至产生误解。

        事实上，在作物的进化过程中，有很多很多未知基因在不同个体之间相互转移并发生重组。由于参与这种基因重组过程的染色体片段非常大，其中有有利的基因，也有不利的基因，所以这样一种自然变异过程完全是随机的、不可控的。从严格意义上来讲，现今所有的农作物都是经过人类长期选择的“转基因”生物，不是原生态的天然物种。任何物种（包括植物在内）在漫长的进化过程中都经历了人工选择或自然选择，它们的存在是这两种选择的结果。人工或自然选择究其实质是遗传变异选择。因此，变异是物种进化的基础，变异是绝对的，而稳定是相对的。换言之，没有任何一个生物体与其亲本祖先是完全相同的，而常规育种就是一个对遗传变异进行人工选择的过程，转基因育种和常规育种没有本质上的不同。
        现在，转基因食品已开始进入了我们的日常生活。我国市场上出售的大豆色拉油，几乎全部都是用转基因抗除草剂大豆生产的。而美国人吃的食品中，60%～70%都含有转基因成分在内。美国作为世界上转基因作物研发最为成功的国家，在其十几年的转基因作物大面积商品化推广的过程当中从未发现任何有关安全性的问题。在生物技术育种20多年的发展过程中，关于转基因食品安全性的科学研究报告数不胜数，其中仅有8个所谓的“转基因食品安全性问题”事例报道，而这8个所谓的研究或是因为实验设计不合理，或是因为对实验数据的错误解释，已经分别被国际上不同的学术机构或科学家小组所完全否定。
        我国转基因技术原始创新能力较薄弱，科研管理水平也亟待提高。转基因重大专项的实施，为中国在全球范围内的生物经济竞争中抢占制高点提供了新的机遇，但同时我们也面临很多挑战。因此，在“十二五”期间，希望科学家、政府、社会组织、大众媒体等各个领域共同努力，更好地实施这个项目，继续加强生物安全管理，积极促进高产优质、环境友好、能源节约、有利健康的转基因作物品种产业化，使国家受益，农民受益。

        为杂志发展提出宝贵建议

        作为本刊编委会副主任，范云六院士一直非常关注与支持《科技创新与品牌》杂志。采访中，范院士也对杂志提出了宝贵的建议。
        她说：科学的创新是发现(discovery)，技术的创新是发明(innovation)，科学的创新要通过工程技术来实现产业化。从杂志的宗旨出发，可以更多地报道技术的创新，从而推动技术转化为生产力，特别是对于战略性新兴产业技术创新的宣传报道；其次，要紧紧把握国家发展形势，紧扣类似农业等关系国计民生的深层次问题着力报道，从而真正起到一个中央级媒体应有的作用。
        面对已年过八旬却依然充满活力、时刻关心国家与老百姓的老科学家，我们唯有肃然起敬，以及深深的祝福！