点击右上角微信好友

朋友圈

请使用浏览器分享功能进行分享

正在阅读:【锚定2035·院士谈科学报国】从“隐性饥饿“到“良种贡献”:生物育种如何重塑粮食安全格局
首页> 光明科普> 图文 > 正文

【锚定2035·院士谈科学报国】从“隐性饥饿“到“良种贡献”:生物育种如何重塑粮食安全格局

来源:光明网-科普中国2024-12-16 10:13

  编者按:习近平总书记指出,“科学普及是实现创新发展的重要基础性工作。”为助力高水平科技自立自强,中国科协科普部联合光明网推出“院士高端科普”栏目,邀请各领域院士就我国当下热点科技问题给予权威解答,服务引导更多科技工作者提升科研科普能力,促进全民科学素质提升,为科技强国建设贡献科普力量。#千万IP创科普

  生物育种,简单来说,就是利用现代生物技术手段对农作物进行遗传改良,以提高农作物的产量、品质、抗逆性等性状。它不仅是国家重大需求,更是保障粮食安全的重要途径。

  粮食安全,是每一个国家都必须面对的重要问题。根据2013年世界粮食安全状况报告,保障粮食安全可以分为三个阶段:数量保障、质量保障,以及保障食物营养与满足消费者多元化需求。中国作为一个人口大国,粮食安全问题尤为重要。然而,我们面临着诸多挑战。

  一方面,随着生活水平的提高,人们的饮食结构发生了巨大变化,营养过剩和营养不良问题并存。营养过剩导致的“三高”问题日益严重,而微量营养素缺乏或不平衡则表现为“隐性饥饿”。多项研究表明,“隐形饥饿”会严重影响人民身体健康和经济发展。

  另一方面,我国水资源贫乏,人均水资源占有量仅为世界平均水平的四分之一。同时,农业生产成本高、效益低,多种农产品价格高于国际市场。此外,我国主要农产品对外依存度高,这也给粮食安全带来了不小的压力。

【锚定2035·院士谈科学报国】从“隐性饥饿“到“良种贡献”:生物育种如何重塑粮食安全格局

中国工程院院士万建民

  面对这些挑战,育种成为了确保粮食安全的重要源头。良种对我国粮食增产的贡献率为45%,与欧美等发达国家的60%相比还有很大差距。当前,我国农作物育种技术亟需迭代升级,突破性重要基因的匮乏、育种周期长等问题限制了农作物的遗传改良。因此,我们必须寻求新的突破点。

  生物技术,正是突破常规育种瓶颈的关键。近年来,生物育种基础研究不断深入,技术也在不断升级换代。从规模化、精准化考虑,全景组学将成为系统解析优异种质的重要方向。基因挖掘趋向深度化、高效化、智能化,高产基因、抗病虫基因、资源高效利用基因等不断被发现和利用。

  在前沿育种技术研发方面,我们也取得了不少进展。作物育种底盘技术如表型鉴定技术、单倍体技术、遗传转化技术等都在不断突破。智能设计技术更是将大数据、人工智能等多技术融合,为生物育种提供了全新的思路和方法。

  其中,转基因育种技术、基因编辑育种技术、全基因组选择技术等都是近年来备受关注的前沿技术。转基因育种技术通过导入外源基因,使农作物获得新的性状。基因编辑育种技术则是对农作物自身的基因进行精准编辑,实现性状的改良。全基因组选择技术则是利用基因组信息对农作物进行遗传评估,预测其未来表现。

  值得一提的是,生物育种已经进入了BT+IT智能设计时代。这意味着我们可以利用生物技术和信息技术的融合,对农作物进行更加精准、高效的遗传改良。然而,尽管我们在生物育种领域取得了不少进展,但仍然面临着诸多挑战。

  首先,生物育种基础研究原创不足。虽然我们在农作物重要性状基因克隆等方面取得了突出进展,但整体上仍然缺乏核心技术专利。这导致我们在国际竞争中处于不利地位。我们需要加强基础研究和技术创新,提高原创能力,为生物育种提供更加坚实的理论基础。

  在转基因育种方面,我们虽然创制了一批重大产品,如抗虫耐除草剂转基因玉米、抗除草剂转基因大豆等,但整体上仍然缺乏具有竞争力的新品种。同时,基因编辑育种技术体系虽然已经建立,但获得具有自主知识产权的CRISPR编辑新工具仍然是一个难题。

  此外,重大新品种创制能力亟待提升。玉米、大豆等作物的单产与美国等发达国家相比仍有较大差距。这需要我们加强新品种的选育和推广工作,提高农作物的产量和品质。

  种业企业育种创新能力也是制约我国生物育种发展的一个重要因素。目前,我国种业企业的育种创新能力普遍较弱,缺乏具有国际竞争力的种业品牌。因此,我们需要加强种业企业的创新能力建设,培育具有国际竞争力的种业品牌。

  面对这些挑战,我们需要采取一系列政策措施来推动生物育种的发展。首先,要强化危机认识,把握发展机遇。我们要深刻认识到生物育种对于保障粮食安全的重要性,加强顶层设计和规划布局,推动生物育种技术的快速发展。

  其次,要提高认识,强化组织领导。各级政府和相关部门要高度重视生物育种工作,加强组织领导和协调配合,形成推动生物育种发展的强大合力。同时,要加强种业科技创新。我们要加大科研投入力度,支持生物育种基础研究和前沿技术研发。要加强国际交流合作,引进和消化吸收国际先进技术成果。在突破关键技术方面,我们要加强基因挖掘、遗传转化、智能设计等技术的研究和应用。要培育新一代品种,提高农作物的产量、品质和抗逆性。

  最后,要健全政策体系,优化产业化生态。我们要完善相关法律法规和政策措施,为生物育种产业化提供良好的政策环境和市场环境。同时,要加强科普宣传和教育引导工作,提高公众对生物育种的认识和接受度。

  (本文系中国工程院院士万建民在2024中国农业农村科技发展论坛暨全球农业研究热点前沿与科技竞争力成果发布会的分享,光明网记者宋雅娟整理)

【锚定2035·院士谈科学报国】从“隐性饥饿“到“良种贡献”:生物育种如何重塑粮食安全格局

【锚定2035·院士谈科学报国】从“隐性饥饿“到“良种贡献”:生物育种如何重塑粮食安全格局

[ 责编:肖春芳 ]
阅读剩余全文(

相关阅读

您此时的心情

光明云投
新闻表情排行 /
  • 开心
     
    0
  • 难过
     
    0
  • 点赞
     
    0
  • 飘过
     
    0

视觉焦点

  • 广西贺州“空心村”变身文旅打卡地

  • 山东临沂:民众畅游曹洼大集

独家策划

推荐阅读
一些不法商家钻监管漏洞,推出所谓“智驾神器”规避车辆安全监控,不仅严重威胁道路交通安全,更触碰了法律红线,扰乱了新能源汽车产业的健康发展秩序。
2025-12-09 10:11
一项新研究揭示了这些天体表面下可能发生的活动,为了解其多样地质特征的形成机制提供了线索。相关研究成果近日发表于《自然-天文学》。
2025-12-09 10:02
实验结果显示,将化合物注射给抑郁模型小鼠后,仅1小时便可观察到显著的抗抑郁效果,且无明显副作用。
2025-12-09 10:01
北京大学生命科学学院罗述金课题组与合作团队,通过古DNA研究发现,家猫直至唐代前后才通过丝绸之路商旅传入中国。
2025-12-09 09:58
7日,中国安全生产科学研究院与国家管网集团,在新疆哈密的国家管网集团管道断裂控制试验场,成功完成了我国首次全尺寸高压纯氢管道喷射火系列试验。
2025-12-09 09:57
基于这样的研究背景,柴秀娟团队近日研发出一种数字孪生驱动的智能温室采摘系统,能有效解决现代温室番茄生产密植环境下,机器人采摘效率低、易损伤植株的问题。团队成员郎一宁介绍:“首先,机器人搭载的滑轨式深度相机会沿温室逐行扫描,采集高精度的RGB-D数据。
2025-12-08 09:54
记者从国家数据局获悉,截至9月底,我国已建成高质量数据集总量超500PB(拍字节,计算机存储容量单位);7个数据标注基地引进和培育标注企业362家,标注从业人员达8.5万人,带动数据标注相关产值163亿元。
2025-12-08 09:53
“梦想”号大洋钻探船的母港在广州海洋地质调查局科考码头,出海执行作业任务时需要通过深中大桥。多年来,我们与150余家参研参建单位团结协作、集智创新,攻克了一个个技术难题,建成了这艘具有我国完全自主知识产权、全球领先的大洋钻探船。
2025-12-08 09:52
空中的昆虫堪称地球上最灵活的生物,能精准完成急转弯、急刹车和空中翻转。美国内华达大学里诺分校的航空航天工程师Hoang-Vu Phan指出,这款新设备标志着“微型机器人性能的巨大飞跃”。
2025-12-08 09:51
近日,中国科学院西安光学精密机械研究所超快光科学与技术全国重点实验室研究员姚保利团队在定量相位成像领域取得进展,提出了正交偏振复用剪切干涉技术,并研发出集成化定量相位相机Q-camera。
2025-12-08 09:50
这次经历让我开了窍:一个顶尖的技术工人,不能只满足于执行标准,更要具备在标准之外创造解决方案的能力。我带徒弟,始终坚持“手把手教技能,实打实查问题,面对面讲后果”。
2025-12-05 10:15
由此,研究团队模仿亚洲玉米螟幼虫头壳的结构特点,在实验室中成功“复刻”出具有类似仿生层状结构的水凝胶。为验证实际效果,研究团队将这种水凝胶安装在农业害虫侦查无人机的防撞支架上,并在模拟果园环境的复杂通道中进行测试。
2025-12-05 10:16
“十四五”时期,我国批准上市创新药达210个。为保证药品安全有效,药监部门对新药研发、生产、上市作出一系列严格规定,强化研发生产各环节质量管理。
2025-12-05 10:22
据中国载人航天工程办公室消息,根据计划安排,神舟二十一号航天员乘组将于近日择机实施第一次出舱活动。目前,空间站组合体运行稳定,神舟二十一号航天员乘组状态良好,已做好出舱活动各项准备工作。
2025-12-05 10:17
大国工匠的成长是一个长期、连续、贯通的过程,职业教育要为学生构建可持续发展的成长通道。在新时代的征程中,职业教育应不断探索符合技术技能人才成长规律的教学模式,为培养更多大国工匠、能工巧匠作出更多贡献。
2025-12-05 10:15
12月1日至4日,第十三届世界科学记者大会在南非比勒陀利亚举行。
2025-12-05 10:48
为何CCER可以抵消碳排放?这里不得不提到中国的碳市场。在这样一个市场里,碳减排量可以像日常商品一样被交易。
2025-12-04 10:13
近日,中国科学院院士、中国科学院分子植物科学卓越创新中心(以下简称分子植物卓越中心)研究员林鸿宣团队与上海交通大学研究员林尤舜团队、广州国家实验室研究员李亦学团队合作,种出了“不怕热”的水稻。
2025-12-04 10:03
科学家发现了一种可以在63摄氏度下存活的单细胞变形虫,创造了真核生物的耐热纪录。拉森火山国家公园以冒泡的酸性湖泊和炽热的地热池而闻名,但该变形虫却来自一条pH中性的“热溪流”。
2025-12-04 10:04
根据我国风电光伏基地规划布局方案,至2030年,这些新能源基地总装机规模将达4.55亿千瓦,大约相当于20个三峡水电站的总装机容量——“沙戈荒”生态环境脆弱,一旦遭到破坏,恢复难度大,大规模建设光伏风电发电基地可能会影响当地的植被、土壤和水资源等。
2025-12-04 10:01
加载更多