“棉布寸土皆有”，“織機十室必有”，明代宋應星的《天工開物》中如實記載著。自宋末元初，棉花始在內(nèi)地種植，已過去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，變身為“百毒不侵”的抗蟲棉，繼續(xù)履行著造福于民的重大職責。

　　只見過“蟲吃棉”，沒見過“棉吃蟲”，這是大多數(shù)棉農(nóng)對國產(chǎn)抗蟲棉最初的印象。20多年過去了，正是這不被眾人所接受與看好的小小棉花，帶著早已融入其體內(nèi)的抗蟲基因，走進了千家萬戶，悄無聲息地改善著億萬棉農(nóng)的生活，更記錄著一個植棉強國的快速崛起。

　　內(nèi)憂外患“逼”出抗蟲棉

　　“那是給逼出來的！”追溯抗蟲棉誕生的原由，中國農(nóng)科院生物技術研究所的郭三堆研究員如是說。

　　20世紀90年代初，我國北方棉區(qū)棉鈴蟲連年大暴發(fā)，全國棉花總產(chǎn)下降43%左右，農(nóng)民們吃盡了種棉治蟲的苦頭。原本在棉花種植期間只需噴灑1到3次農(nóng)藥就能制住的棉鈴蟲，那時噴藥20多次依然無濟于事。當氣壞的棉農(nóng)把害蟲扔到農(nóng)藥原液中時，抗性變強的小蟲卻自得地游起泳來。據(jù)不完全統(tǒng)計，1992年至1996年因超量使用農(nóng)藥而中毒的人員多達數(shù)萬人次，由于土壤環(huán)境受到嚴重污染，棉田幾乎無法再種……棉農(nóng)一度“談蟲色變”。

　　而棉花作為我國重要的戰(zhàn)略物資，其生產(chǎn)遭到破壞也危及著我國的國家安全。多年的棉鈴蟲暴發(fā)使得國家經(jīng)濟損失高達數(shù)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，大洋彼岸的美國孟山都公司已于1988年成功研制出Bt抗蟲棉，并將這個先進的理念引入了中國，旨在占領中國極富潛力的植棉市場。在與孟山都公司談判破裂后，生物技術研究所的范云六院士和郭三堆研究員不禁感慨：“我們能不能開展自己的分子育種項目？”

　　內(nèi)憂外患的雙重危機使得抗蟲棉的研發(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計劃正式啟動了棉花抗蟲基因工程的育種研究，中國作為植棉大國無抗蟲棉的歷史從這一刻開始被改寫。

　　單價抗蟲棉：千呼萬喚始出來

　　“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。當放在抗蟲棉植株上的棉鈴蟲全部死光時，大棚里一片歡呼雀躍……” 回想起1994年單價抗蟲棉小規(guī)模田間試驗的那一幕，時任863計劃生物技術領域專家委員會委員的黃大昉教授仍然激動不已。

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

　　由于當時我國在分子育種領域仍處于起步階段，自行研制抗蟲棉并不被外界所看好。美國的研究團隊有上百名科學家，我們卻只有六七個人。到底能不能成功？什么時候能成功？這樣的疑問迫使原本就單薄的小組再次“縮水”，只剩下兩三個人繼續(xù)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，郭三堆的心中滿是堅定。

　　24小時“耗”在實驗室，行軍床就是他們?nèi)�部的“家當”。功夫不負有心人，�?jīng)過一年零八個月的刻苦攻關，郭三堆和組員們成功合成和改造了Bt殺蟲基因，研制出具有國際先進水平的表達載體，并以中國特色的花粉管通道法將殺蟲基因導入了棉花植株。

　　“這不是一個人在戰(zhàn)斗，最后的成功源自多位科學家的共同努力�！� 郭三堆強調(diào)說。

　　的確，轉基因抗蟲棉的研制成功融入了若干專家的辛勤工作。無論是倡導我國自行研制抗蟲棉花的范云六院士，還是將轉基因抗蟲棉力推為863計劃重大關鍵技術項目的責任專家賈士榮教授，或是日夜攻關、奉獻所有在法國所學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名英雄們。

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

　　雙價抗蟲棉：一舉超越美國棉

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

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

　　在國產(chǎn)單價抗蟲棉研育成功后，來自各界的質(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(nèi)外證明我國科學家具備成功研育抗蟲棉的實力，郭三堆和組員們又在1994年開始了雙價抗蟲棉的研制工作。經(jīng)過兩年的技術攻關，生物技術研究所的科學家們率先研制出具備Bt和CpTI兩種殺蟲蛋白的雙價抗蟲棉�！半p管齊下”有效地增強了殺蟲效果，也大大延緩了棉蟲產(chǎn)生抗性的時間�！皣�產(chǎn)雙價抗蟲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。

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

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

　　三系抗蟲棉：有“身份證”的高產(chǎn)抗蟲棉

　　“看到這個分子標記了么？這就像三系抗蟲棉特有的‘身份證’，有了這個依據(jù)，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。

　　這是我國轉抗蟲基因三系雜交棉首次采用分子標記技術�？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?zhèn)魏蜌w屬。為保護育種者的自主知識產(chǎn)權提供了有力的科學依據(jù)。

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

　　生物技術研究所和邯鄲市農(nóng)科院通力協(xié)作，先后培育出我國第一個轉雙價抗蟲基因三系雜交棉“銀棉2號”，和高產(chǎn)、多抗的抗蟲三系雜交棉“銀棉8號”等新品種。并首開國際先河，在生產(chǎn)上實現(xiàn)了大規(guī)模推廣應用。

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

　　數(shù)據(jù)顯示，抗蟲三系雜交棉可比常規(guī)抗蟲棉增產(chǎn)26%，制種成本可降低一半以上。若每年種植5000萬畝，可增產(chǎn)皮棉80至100萬噸，約等于目前1000萬畝常規(guī)抗蟲棉田的總產(chǎn)量，亦相當于再造了大半個長江流域棉區(qū)，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)抗蟲棉的產(chǎn)業(yè)化道路絕非一帆風順。

　　1996年，在我國自行研制成功的單價抗蟲棉尚未得到普遍認可時，美國孟山都公司搶先一步，進駐“植棉大省”河北省實現(xiàn)了大面積種植。“但其與國內(nèi)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。

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

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

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

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

　　提起我國抗蟲棉培育和產(chǎn)業(yè)化的巨大進展，黃大昉不無感慨：“印、巴等發(fā)展中國家的抗蟲棉知識產(chǎn)權始終掌握在跨國公司手中，無法獨立開發(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)權的轉基因抗蟲棉，發(fā)達國家不敢再小視中國！”

　　國產(chǎn)抗蟲棉的廣泛應用，顯示了中國農(nóng)業(yè)高技術研發(fā)的強勁勢頭和雄厚實力，也為我國在農(nóng)業(yè)生物技術領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現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化的轉基因農(nóng)作物，抗蟲棉顯著減少了人畜農(nóng)藥中毒和死亡事故的發(fā)生，造福了億萬棉農(nóng)。它就像一個助推器，帶動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棉培育強國的地位更加穩(wěn)固。

　　隨著國產(chǎn)抗蟲棉產(chǎn)業(yè)化的逐步深入，國外市場的進一步開拓，我國抗蟲棉的經(jīng)濟、生態(tài)和社會效益得到了顯著提升。生物技術研究所提供的數(shù)據(jù)表明，截至2008年，全國累計推廣國產(chǎn)抗蟲棉3.15億畝，新增產(chǎn)值超過440億元，棉農(nóng)增收250多億元，減少農(nóng)藥用量數(shù)萬噸……

　　20多年的時光轉瞬即逝，我國抗蟲棉自主研育和推廣的歷程雖然充滿艱辛，但卻在中美抗蟲棉發(fā)展的持續(xù)較量中書寫下了輝煌的篇章。榮譽過后，仍有眾多的技術難題等待著科研工作者前去攻關。

　　國產(chǎn)抗蟲棉的研究，依舊在路上……

　　大事記

　　單價抗蟲棉:

　　1991年 國家863計劃正式啟動了棉花抗蟲基因工程的育種研究。

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

　　1995年 國產(chǎn)單價抗蟲棉申請國家專利。

　　1997年 單價抗蟲棉通過安全評價并獲準生產(chǎn)。

　　雙價抗蟲棉:

　　1994年 雙價抗蟲棉研制項目啟動。

　　1996年 國產(chǎn)雙價抗蟲棉研制獲得成功。

　　1999年 雙價抗蟲棉通過安全評價并獲準生產(chǎn)。

　　融合抗蟲棉:

　　2000年 融合抗蟲棉研制項目啟動。

　　2002年 國產(chǎn)融合抗蟲棉研制獲得成功。

　　2003年 進入安全評價并生產(chǎn)試驗。

　　抗蟲三系雜交棉:

　　1980年 我國從美國引進哈克尼西棉細胞質(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、抗蟲性缺乏、胞質(zhì)不育導致減產(chǎn)的難題。

　　1998年 中國農(nóng)科院生物技術研究所抗蟲棉課題組，開始了轉基因抗蟲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,并通過國家農(nóng)作物品種審定委員會審定。

　　2005-2006年 “銀棉8號”參加黃河流域棉區(qū)中熟雜交組區(qū)域試驗。

　　2008年8月 “銀棉8號”通過國家審定。

　　我的親歷

　　郭三堆： 中國農(nóng)業(yè)科學院生物技術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”

　　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。為尋求更大的技術突破，1986年郭三堆遠赴法國著名的巴斯德研究所擔任訪問學者，學習先進的分子生物技術。兩年中，他無時不渴望能早日歸國，繼續(xù)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，用自己的薪水購買了國內(nèi)研究所需的試劑和基礎工具，毅然踏上了回國的道路。

　　“那時我們的國家確實不算發(fā)達，但正是這樣，才需要更多的科學家回到祖國，推動我國自身科學技術的發(fā)展。”郭三堆深情地說道。

　　正是這一腔熱血，這一份執(zhí)著，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，為抗蟲棉的產(chǎn)業(yè)化而不輟努力。他一直堅持：“我們要學會‘算大賬’，多做對國家、農(nóng)民有益的事是科研工作者義不容辭的責任！”

　　黃大昉:中國農(nóng)業(yè)部農(nóng)作物分子生物學重點實驗室主任

　　“我深切地感到，自主創(chuàng)新才能強國”

　　隨著國產(chǎn)單價抗蟲棉的研制成功，我國抗蟲棉的研育工作初見成效。美國孟山都公司見勢主動提議與中國農(nóng)科院建立聯(lián)合研究中心，旨在以技術換市場，敲開中國的大門。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(nóng)業(yè)部高級代表團赴美參觀。談判期間，其總裁親自出馬，并攜多位律師到場，試圖讓農(nóng)業(yè)部同意開放中國棉種市場。

　　但國產(chǎn)抗蟲棉的研究進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：“我們確實沒有想到中國的抗蟲棉有了如此巨大的進展，希望我們以后能在培育抗蟲棉上緊密合作，共同關注國際市場的發(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)抗蟲棉一線的人們，也讓我國科學家深刻地感到，自主創(chuàng)新才是提升中國國際地位的關鍵法寶。

　　但黃大昉也指出，國產(chǎn)抗蟲棉的產(chǎn)業(yè)化之路仍充滿挑戰(zhàn)。未來要將分子育種與常規(guī)育種相結合，進一步加強產(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驗以及下游的選育推廣有效關聯(lián)，國產(chǎn)抗蟲棉的產(chǎn)業(yè)化之路才能走得更加順暢。 (張巍巍)