这是一场没有硝烟的“高科技大战”。
地点:中国的黄河流域棉区
对垒的双方:中外的棉花科技工作者
双方的“武器”:“转基因抗虫棉”
争夺的目标:转基因抗虫棉的市场份额
时间:1997年至今
开局对中方不利。早在上个世纪80年代初期,西方一些发达国家已开始生物技术的研究、应用。一些大型跨国公司纷纷调整发展战略,涉足农业生物技术研究领域。80年代初,国外跨国公司纷纷成立生命科学研究中心,全方位研究农作物转基因技术,孟山都公司第一个拥有Bt杀虫基因专利权,培育出Bt基因抗虫棉,并在全球范围内引起了轰动。
上个世纪90年代中期,拥有多项转基因技术专利以及具有最大棉种经营网络的国外跨国公司之间进行了重组,大大增强了其转基因棉的产业化能力,所培育的转基因棉花迅速推广应用。大后方稳固之后,他们的目光穿过浩瀚的太平洋,盯上了世界产棉大国——中国。
1992年,我国黄河流域棉区大面积爆发棉铃虫,给棉农和国家造成了巨大的经济损失。正在这时,外方代表来到中国,表示愿意帮助“绞杀”棉铃虫。他们提出,只要中国肯出9000万美元的价格,他们就可以把转基因抗虫棉技术转让给我国,但这种转让并不包括技术的核心部分。
“也就是说, 技术你可以用,专利权不能给你,而且合同一签就是30年,在这期间,中国不能进行转基因抗虫棉的育种。这样下去,将来中国的棉花安全恐怕要控制在别人的手里了。”李付广当时还是科研队伍中的一个毛头小伙,但他和其他老专家一样,认识到了受制于人的危险。同时,他们分析,我国幅员辽阔,生态状况千差万别,大规模种植国外转基因棉会产生怎样的后果,谁都不敢轻易断言。
几番深思熟虑之后,科学家们最终做出了一个有胆识的决定:不管前面的道路多么坎坷,一定要研制出具有自主知识产权的抗虫基因和国产转基因抗虫棉。 中棉所科研人员开始挑灯夜战,要用自己的成果为国争光,为中国棉花科研工作者长志气!
遭到拒绝的外方跨国公司并没打算就此打道回府。他们迅速调整战略,采用迂回战术,率先抢先占领中国主要植棉区,直接把“大本营”安在我国两大棉区的主要中棉省--河北省和安徽省。这两省不仅植棉面积大,而且地跨黄河流域和长江流域棉区。控制住这两省的棉花市场,就等于把国外的转基因棉插在了我们的棉区心脏地带。
1997年,跨国公司在河北省和安徽省建立了两个在华子公司,凭借其成熟、领先的高新技术优势,短短一年时间内,他们的抗虫棉成了中国棉农的“宠儿”。1998年,我国抗虫棉种植面积为380万亩,国外抗虫棉就占到了95%以上的市场份额,国产抗虫棉仅占不到5%的市场份额。5%!这个数字又一次刺痛了研发工作已经取得重大进展的中棉所科研人员的心。因供不应求,国外抗虫棉种子价格一度高达80元/公斤,不仅增加了棉农的生产成本,还提高了棉花价格。时不我待,我国科研人员奋发图强,加快了工作进度。
“掌握和建立高效的转基因技术谈何容易!就在这一间间看似普通的实验室里,我们一次次失败,又一次次爬起来。没有假日,没有休闲,凌晨以前从来没熄过灯。1999年,当我们头一次得到期盼已久的实验结果时,我兴奋地把不懂科研的老婆叫来参观,一遍遍地给她讲,让她分享我的成功。那感觉比中了500万元的彩票还要兴奋!” 35岁的刘传亮副研究员回忆起当初的成功,仍然抑制不住内心的激动。他说,尽管经历了上千次的失败,但从来没想过放弃,“做科研的最大乐趣就是找到千万次失败后那成功的一瞬间!”
经历过断水断电给试验造成的覆灭性威胁,品尝过为一个试验失败而彻夜难眠的痛苦。风雨之后见彩虹,我国科研人员终于成功研制出新型融合单价抗虫基因,使我国成为世界上第二个拥有抗虫基因自主知识产权和能培育国产转基因抗虫棉新品种的国家。为进一步提高抗虫稳定性,又成功研制出具有国际领先水平的双价抗虫基因及双价基因抗虫棉。在转基因抗虫棉研究方面,我国已经成为唯一可以与国外跨国公司相抗衡的国家!
中棉所的科研人员还在另一方面创造了佳绩:他们建立的棉花规模化转基因技术体系平台创新性地建立了农杆菌介导法、花粉管通道法、基因枪轰击法三种高效转基因技术方法,这是国际上唯一可同时利用这三种方法快速获得转基因抗虫棉花新材料并成功走向应用的技术平台。现已获得转基因抗虫棉花材料数万株,筛选出有利用价值的种质新材料2000余份,其中600余份已提供给育种家选育新品种,并育成抗虫棉花新品种20余个。该项成果于2005年获得了国家科技进步二等奖。
单打独斗只会被各个击破,要成功只有建立全国“一盘棋”的研发推广体系
其实,比做科研更难的还是如何建立符合中国国情的研发推广体系。在中棉所搞转基因抗虫棉研究之前也有科研单位进行过这一研究,但收效都不显著,最主要的原因是大家各自为战,没有形成合力。“必须把相关科研单位整合起来,形成一个拳头出击!”中棉所的领导在进行科研的同时,把很多精力放在了建立上、中、下游各单位的协作上。
搞转基因研究,首先要在上游找到合适的基因。这一工作并不是单靠中棉所能够完成的。科技部在‘九五’期间的863项目中,重点支持了由中国农科院生物研究所郭三堆研究员主持的抗虫基因研究课题。经过几年努力,郭三堆率先获得Bt杀虫基因专利,使我国成为继美国之后第二个拥有Bt杀虫基因自主知识产权的国家,同时还研发出更先进的双价杀虫基因。
当时,还是课题组一般成员的李付广授课题组的委托,为寻到合适的基因前去北京拜访郭三堆:“郭老师,我是一名年轻人,什么都不求,就想通过与您合作实实在在地做点工作。”郭三堆看其诚恳、认真,思索再三,决定与中棉所展开合作。
身处中游的中棉所能与上、下游协作成功,关键在于他们采取双赢互利的发展模式,通过合同关系,在尊重知识产权、成果利益共享的情况下,与我国从事基础研究的8家上游基因构建单位开展了全面合作,一旦产生效益,都按合同规定的比例进行利益分配,很好地解决了知识产权问题。
工作紧张地开始了,合作体系的上游,是以中国农科院生物所、中科院遗传发育所和微生物所等为代表的基因构建单位,他们成功构建了拥有自主知识产权的抗虫基因。
合作体系的中游以中棉所为主,他们建立了棉花规模化转基因技术体系,大批量创造转基因棉花种质新材料,并将所获得新材料快速发放给育种研究单位;中棉所、山东棉花研究中心等10余家棉花育种单位迅速培育出适宜我国不同棉区种植的国产转基因抗虫棉新品种,并在河南安阳、山东惠民、安徽望江等地的生态育种试验站进行中试试验。
体系的下游则是科技型棉花龙头企业,中棉所科技贸易公司、山东惠民中棉种业有限责任公司、安徽长江中棉种业有限责任公司等企业经营新培育的转基因抗虫棉新品种由,并通过转基因抗虫棉新品种的展示与示范以及建立遍布各棉区的营销网络,使国产转基因抗虫棉良种迅速进入市场,种到棉农的地里。
1999年国家发改委启动了“国产转基因抗虫棉种子产业化”和2002年科技部立项的“国家转基因棉花中试与产业化基地”项目,均由中标的中棉所牵头,一只优势互补、强强联合、具有国际竞争力的“联合舰队”终于成功地建立起来了。全国“一盘棋”的研发推广体系展现出旺盛的生命力。
扬眉吐气的日子终于到来了!2002年,国产抗虫棉市场份额上升到了35%,2003年,国产抗虫棉又占市场份额的50%左右;2004年攀升到60%以上,2005年已经占据70%的份额。抗虫棉的种植有效地控制了棉铃虫地暴发危害,农药用量减少60~80%,每年节约化学农药用量2000-3000万公斤,农药中毒事件降低了70%~80%。国产转基因抗虫棉每亩还可增产皮棉7公斤,增收节支约120元。
目前,在国家发改委、农业部等部门的大力支持下,以中国农科院棉花所科技贸易公司为主体,依托中棉所科技成果,在我国三大棉区分别与地方合作,通过优势互补成立了8个区域性合资公司,形成了以中棉所为研发中心的遍布全国的产业化体系,建立了抗虫棉新品种示范点200多个,促进了国产转基因抗虫棉的快速发展。至2005年,国产抗虫棉已累计推广9000多万亩,创造社会经济效益150多亿元。
不见硝烟,但同样精彩,国产转基因抗虫棉打了一场漂亮的翻身仗。
1、大成果出自小村庄旁的研究所里
中国农科院棉花研究所自主创新,在国产转基因抗虫棉研究方面取得了一系列令人振奋的成就。然而,也许让您难以相信,如此重大的科研成果,竟是在河南省安阳市一个小村庄旁边的研究所里诞生的。那么,他们是如何在这样一个艰苦的环境中进行自主创新的?带着这个疑问,记者离开安阳市,沿着一条崎岖不平、坑坑洼洼的公路,花费40分钟才来到一个人声鼎沸、尘土飞扬的白璧镇镇驻地,再沿着一条同样坑坑洼洼的乡间道路行驶20多分钟,终于到达一个叫大寒村的地方,这就是中棉所,一排排平房和几栋楼房掩映在绿树之中,四周都是成片的试验田。
从1958年开始,几代中棉所科研人员就生活和工作在这样一个艰苦的环境里,共获得186项科研成果,其中获得国家级奖励的就有18项,全所累计培育成功棉花品种52个,种植面积占到全国棉花面积的一半以上,平均每年为棉农和国家创造经济效益15亿元。“我们几代中棉所科研人员能长期坚持在这里,并取得突出的成就,我体会最根本的是靠中棉所精神的支撑,我把它概括为:艰苦奋斗、甘于奉献、勤于实践、勇于创新”,现任所长兼党委书记喻树迅博士深有感触地说道。喻树迅1979年从华中农业大学毕业后分配到中棉所,一直工作到现在,他还清楚地记得,几年前,当他们要从这里搬进安阳市区居住时,他家衣柜的一条腿已经腐烂了,生活环境之艰苦,由此可略见一斑。
中棉所的科研人员爱棉花,研究棉花,都与棉花结下了不解之缘。生活条件虽然艰苦,但却为棉花研究提供了有利条件,上班时间在实验室里研究棉花,下班后出门到隔壁的试验田里接着观察、研究棉花,他们的工作和业余时间都花在对棉花的研究上。因为,这些科学家深知棉花这个战略物资对国家的重要性:我国是世界上最大的棉花生产和消费国,全国常年种植面积在8000万亩左右,占我国农作物种植面积的3%,但棉花的产值却占农作物总产值的10%。棉花是2亿棉农的重要经济来源,涉及到1900万纺织及相关行业工人的就业问题,2005年我国棉纺织品及服装出口创汇1152亿美元,占全部出口创汇额的15%。棉花的生产种植在我国的国民经济中占据着重要的战略地位。
2、用科技锁定人虫大战的胜局
“1992年,没有任何征兆,棉铃虫就突然爆发了!棉农原本在棉花种植期间只需喷施农药1次到3次,然而在那场灾难中,即使是喷施农药20多次,仍控制不住棉铃虫。”回忆起那场灾难,现任中棉所副所长李付广博士仍然心有余悸。
棉铃虫以每日移动1000多公里的速度迅速席卷了我国黄淮海流域的产棉区。蔬菜、花生、大豆、玉米……农民都说棉铃虫除了电线杆子不吃,啥都吃。某省常年亩产量在65公斤左右的棉花地,1992年亩产仅11.5公斤,农民一季的辛苦被棉铃虫吃了个精光。
更为严峻的是,中棉所的试验田也眼看着被棉铃虫糟蹋个精光,所领导下了“一级战备令”:所有的科研人员放下手中的工作,和工人一起上阵捉虫。有人将棉铃虫放在农药原液里,这些棉铃虫居然悠然自得地游来游去。有位老工人舍不得把捉到的一大袋子虫子白白扔掉,拿回家喂鸡,想不到几只鸡吃掉后扑棱了几下,竟然倒地而亡。
就在那一时期,棉铃虫给国家和棉农造成的经济损失每年都超过100多亿元。农民因防治棉铃虫中毒人数高达24万人次。棉铃虫似乎已无法阻挡。万般无奈的情况下,当时的农业部部长宣布:谁能治住棉铃虫就奖谁100万元!
“这100万元深深刺痛了我们的心,不啻是抽在身上的一记响鞭!作为技术力量最强的国家队,面对肆虐的棉铃虫竟然束手无策,上对不起培养我们的党和国家,下对不起信任我们的广大棉农,脸上无光,抬不起头啊!”中棉所所长喻树迅博士说,“那时,我们就下定决心,一定要研制出能抗击棉铃虫的抗虫棉来!生物技术成为其必然选择。”
要研究转基因抗虫棉这个高科技项目,对于一个地处农村的研究所来说,技术信息和资料的匮乏是最大的障碍。他们便发动科技人员四处寻找相关资料、参加学术会议,在那一段时间里,记者在出差的火车上经常能碰到中棉所的专家,上到所长,下至科研处长、课题组长等,他们从北京查阅完资料,连夜从北京乘火车返回安阳,到安阳才夜里4点左右,他们就深一脚、浅一脚地摸回实验室,接着进行研究。“功夫不负有心人”,2002年12月,代表我国第二代抗虫棉的“中棉所41”通过审定,接着,“中棉所45”、“中棉所47”等 20多个国产转基因抗虫棉新品种陆续通过审定,到2005年,累计推广应用一亿亩,产生了巨大的经济效益和社会效益。
与此同时,我国在棉花转基因技术方面面临着的重大“瓶颈”,如转化率低,很多基因无法转化成功;规模化程度低,转化数量很少等问题也获得突破。在国家科技部“国家转基因棉花中试及产业化基地”课题的支持下,中棉所建立了棉花规模化转基因技术体系平台,获得转基因棉花植株20000余份,筛选、评价、鉴定有利用价值的转基因棉花种质材料1000多份,其中的621份转基因材料发放给国内主要棉花育种单位,并培育出转基因棉花新品种20多个。
除了数量倍增,像农杆菌介导法、花粉管通道法、基因枪轰击法等转基因技术也研发成功并系统集成,建立了规模化、工厂化高效棉花转基因技术体系。比如使用农杆菌介导法,基因转化周期由原来12个月缩短到5~7个月,嫁接成活率达90%以上,已将抗虫、抗病和纤维品质改良等基因转入到了20多个主栽棉花品种中,年产转基因棉花植株8000株以上,达到国际先进水平。目前中棉所已建成了10000平方米的棉花转基因实验大楼、5000平方米的交流培训中心等研究基础设施、生产能力为3吨/小时的稀硫酸种子脱绒车间;购置了与棉花转基因相关的仪器设备40台套,不但实验室管理运行达到国际先进水平,也为转基因技术未来的提高和突破提供了条件。
3、以管理机制创新带动科技创新
“把您的优势无限放大”,在中棉所大门侧面,这样一行大字格外醒目。可以说,这是中棉所创新文化和理念的高度概括。所领导提出构造激活潜能的管理机制,并以此带动科技创新。
10多年前,正当中棉所的科研人员在实验室和试验田里同棉铃虫搏斗的时候,另外一个严峻的问题摆在他们面前:人才流失。8位科技骨干走了,派到国外学习的人员有32个没回来。怎么办?所长喻树迅果断地提出了“稳定人才、留住人才,营造人才成长环境,以人才促发展”的新思路,在充分调查研究的基础上,实施了“三步走”人才战略。第一步,盖房子、发票子、定位子。兑现有关政策,把以前拖欠的奖金等福利待遇全部补齐,年底拿出专项经费奖励有突出贡献者。在农业部、科技部以及河南省、安阳市等的大力支持下,把职工宿舍先搬进了安阳市,扩大了住房面积。同时破格提拔了10多个30多岁的处长和课题组长,从而留住了一大批青年骨干人才。
第二步,建平台,搭平台,拉大框架用人才,给英雄以用武之地。第三步,送出去、请进来,用国际化战略聚英才。先后派出国考察访问的52人次,请美、印专家来访的55人次,参加国内外学术会议50余次,签署合作协议5个。为人才成长和发展创造了一个比较大的空间。
在科研管理方面,将行政职能部门由5个精简为4个,人员由过去的几十人精简到16人,逐步探索人性化管理模式,形成了公平竞争的用人机制、绩效优先的分配机制和不易腐败的预警机制。调动了全所人员的积极性,就连过去吊儿郎当、在农场不好好干活的“刺儿头”,都主动要求去新疆试验基地工作。就连过去连年亏损的科贸公司也开始赢利,所里不仅不给他们发一分钱的工资,2001年还开始上交所里400多万元,2004年上交所里800多万元。过去,个别科研人员自己转让品种和技术,也赚不了几个钱,现在,他们都愿意委托所科贸公司去进行产业化开发,自己则全身心投入到科研工作中,不断培育出新品种。谈起今后的发展,喻树迅表示,要建设好安阳创新中心、海南繁育中心、新疆生产中心和郑州销售中心,使其形成一个完整的研发网络,为我国的棉花生产不断提供强大的科技支撑。