2021-07-05 10:25:06
“如果說種子是農(nóng)業(yè)的‘芯片’，那么，基因編輯便是生物育種所必需的‘光刻機(jī)’。”在6月20日舉行的“中國生物育種產(chǎn)業(yè)發(fā)展高峰論壇”上，朱健康院士的這句話指明了此次會(huì)議的重要性。科技日?qǐng)?bào)記者從會(huì)議上了解到，我國生物育種“光刻機(jī)”研發(fā)領(lǐng)域取得了重大突破，兩個(gè)新型基因編輯核心工具——CRISPR-Cas12i，CRISPR-Cas12j已獲得授權(quán)，打破了我國在基因編輯核心工具領(lǐng)域的空白。
生物學(xué)家許智宏院士、生物學(xué)家鄧興旺院士、植物生理學(xué)家謝道昕等四位院士現(xiàn)場(chǎng)參與了上述論壇。與會(huì)專家認(rèn)為：與優(yōu)異核心種質(zhì)、現(xiàn)代育種技術(shù)、轉(zhuǎn)基因技術(shù)等領(lǐng)域相比，我們?cè)诨蚓庉嫾夹g(shù)水平上處于國際領(lǐng)先地位。
基因編輯能為作物育種做些什么？院士指出，其可提高作物產(chǎn)量、改善品質(zhì)、提高抗逆性、抗病性、肥料利用率；同時(shí)，可增加作物遺傳多樣性，大規(guī)模創(chuàng)制育種資源。一句話，基因編輯后的作物，可以達(dá)到“毛病少、品質(zhì)好、產(chǎn)量高”的完美統(tǒng)一。
如何理解基因編輯在生物育種領(lǐng)域內(nèi)的優(yōu)勢(shì)？
一直以來，香味為一些作物特有，比如香米。但玉米卻沒有。在位于濟(jì)南高新區(qū)的山東舜豐基因編輯研究院，科技日?qǐng)?bào)記者有了不一樣的發(fā)現(xiàn)。
在這里，科學(xué)家們利用基因編輯技術(shù)對(duì)掌管甜、糯兩個(gè)酶的基因進(jìn)行了“小手術(shù)”，阻斷了糖轉(zhuǎn)化成淀粉的通路，同時(shí)，改變了淀粉組成，這樣，玉米棒棒就變得既甜又糯、可口無比。
這是基因編輯技術(shù)發(fā)揮神奇的一個(gè)方面。在論壇現(xiàn)場(chǎng)，有院士提到基因編輯技術(shù)與轉(zhuǎn)基因的不同：
轉(zhuǎn)基因插入的是外源基因，監(jiān)管嚴(yán)格，審批復(fù)雜，成本高，周期長，專利被跨國公司壟斷；而基因編輯技術(shù)是對(duì)自身基因進(jìn)行精準(zhǔn)修飾，等同于傳統(tǒng)誘變育種，不含外源基因。
種子位于農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)鏈的最前端，被稱為農(nóng)業(yè)“芯片”。生物育種是指利用遺傳學(xué)、細(xì)胞生物學(xué)、現(xiàn)代生物工程技術(shù)等方法原理，培育生物新品種的過程，是育種領(lǐng)域科技含量最高的細(xì)分行業(yè)。
目前，作為生命科學(xué)領(lǐng)域的革命性技術(shù)，基因編輯技術(shù)將帶動(dòng)農(nóng)作物育種進(jìn)入“精準(zhǔn)調(diào)控時(shí)代”。
環(huán)顧國內(nèi)，從事基因編輯的科研機(jī)構(gòu)不少。中國種子協(xié)會(huì)副會(huì)長馬淑萍拿出的一個(gè)名單顯示，中國農(nóng)科院作物科研所、中國農(nóng)業(yè)大學(xué)、中科院遺傳與發(fā)育生物學(xué)研究所、浙江大學(xué)等，以及隆平高科、先正達(dá)（中國）、中國種子集團(tuán)等等近20家機(jī)構(gòu)。
上文提到的山東舜豐基因編輯研究院是山東濟(jì)南乃至國內(nèi)極具前瞻性地布局基因編輯技術(shù)的應(yīng)用研究以及相關(guān)成果的產(chǎn)業(yè)化項(xiàng)目的機(jī)構(gòu)。作為國內(nèi)首家擁有基因編輯底層核心技術(shù)（CRISPR酶）的機(jī)構(gòu)，這里圍繞該技術(shù)系統(tǒng)布局了80多項(xiàng)專利，其中包括PCT國際專利申請(qǐng)18項(xiàng)。
穗多，粒大，少肥，這是科技日?qǐng)?bào)記者在舜豐基因編輯研究院高產(chǎn)水稻組培室的發(fā)現(xiàn)。通過基因編輯技術(shù)編輯水稻高產(chǎn)相關(guān)基因，上述水稻新特征的出現(xiàn)“水到渠成”。
在這里，他們建立了包括水稻、玉米、小麥等主糧作物，大豆、番茄、生菜、馬鈴薯等經(jīng)濟(jì)作物在內(nèi)的近20種作物高效基因編輯體系，并瞄準(zhǔn)營養(yǎng)健康和輕簡化這兩大方向開展精準(zhǔn)育種工作，目前已經(jīng)創(chuàng)制成功包括高油酸大豆、高VC生菜、香味玉米、耐除草劑水稻等等在內(nèi)的多項(xiàng)一代產(chǎn)品。
“基因編輯是一精準(zhǔn)而靈活的技術(shù)，可使育種者對(duì)植物基因組特定目標(biāo)性狀進(jìn)行編輯改進(jìn)。”作為業(yè)內(nèi)專家，馬淑萍在論壇上表示，“基因編輯技術(shù)實(shí)現(xiàn)了靶向定點(diǎn)誘變，極大地提高了植物育種的效率。”
不過，與會(huì)專家還表示，眼下國內(nèi)尚未出臺(tái)基因編輯產(chǎn)品管理政策，使我國出現(xiàn)了基因編輯技術(shù)研究領(lǐng)先、管理滯后、應(yīng)用空白的局面。
馬淑萍認(rèn)為，基因編輯技術(shù)是具有重大戰(zhàn)略意義的新技術(shù)，我們應(yīng)大力促進(jìn)基因編輯技術(shù)的研發(fā)和應(yīng)用，占領(lǐng)戰(zhàn)略制高點(diǎn)。
“基因編輯植物安全，如何管？如何分？如何看？”農(nóng)業(yè)農(nóng)村部科技發(fā)展中心焦悅認(rèn)為，“我們高度重視基因編輯技術(shù)的研究與應(yīng)用，國家農(nóng)業(yè)轉(zhuǎn)基因生物安全委員會(huì)積極開展研究，形成了‘個(gè)案分析、分類管理’的評(píng)價(jià)思路。”她透露，“基因編輯植物評(píng)價(jià)規(guī)范還在制定過程中。”
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