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    中央电视台10套《探索.发现》专稿:基因魔方(图)

    中央电视台10套《探索.发现》专稿:基因魔方(图)
     

    来源: 大众日报(济南) 

        1998年4月,世界上最大的种子公司美国孟山都公司,向美国专利与商标局提出了一项国际专利申请,试图通过申请并获得专利权的方式,保护表面上看似他们“发明”的“高产大豆及其栽培、检测方法”。

        两年之后的2000年4月,世界知识产权组织公布了孟山都的这项国际申请。长达 90多页的专利申请书中,竟然包含了 64项权利要求,并指定了包括中国在内的101个国家,作为保护其“发明”的国家。

        此举一出,世界震惊。

        已经披露的有关事实表明,孟山都请求保护的“高产大豆及其栽培、检测方法”,居然直接利用了来自中国的野生大豆,这种野生大豆对于完成他们所谓的“发明”,发挥了决定性的作用。

        如果孟山都请求保护的“发明”最终获得专利授权,就意味着申请书中指定的101个国家的任何人,未经许可,不能生产和销售专利保护的大豆产品,包括科研人员利用这种“标记基因”的研究活动,也将受到极大限制就中国而言,极有可能出现“种中国豆,侵美国权”的尴尬情形;中国的某些大豆产品甚至因此无法出口,否则可能会引起国际贸易制裁。

        那么,这种中国野生大豆究竟是如何被孟山都获取的?中国的野生植物资源,面临着怎样的严峻形势?

        大豆是我国最早种植和食用的五谷之一,栽培历史在4000年以上。我国作为大豆的起源地,拥有世界上已知野生大豆品种的90% ,已收集保存的样本就超过 6000份。

        作为栽培大豆的近缘植物,野生大豆一般生长在河道边、水渠旁、芦苇塘边以及排水沟附近等潮湿、向阳的环境里,比较喜欢中性土壤或者轻盐碱地,甚至在我国一些沿海岛屿的海滩上,也能发现野生大豆。野生大豆的种子,耐寒能力极强,即使种植在零下30摄氏度的低温下,也能安全越冬。

        在我国,东北到黑龙江省,西北到甘肃省,西南到西藏自治区的广大范围内,都有野生大豆分布。

        野生大豆具有特殊的抗逆性,蛋白质含量远远高于栽培大豆,是开展大豆育种的重要种质资源。

        其貌不扬的野生大豆,还蕴藏着罕见的不育基因;小黑豆具有天然的抗病基因,能抗花叶病毒病;100 粒大豆可以重达80克,而最小的野生大豆100粒的重量还不足1克。

        包括野生大豆在内,我国分布着高等植物3万余种,是世界上生物遗传资源最丰富的国家之一,也是发达国家掠取生物遗传资源的重要地区。

        从 19世纪末开始,某些西方国家就开始从我国偷采、转运珍稀野生植物。

        与野生大豆一样,素有“果中之王”美誉的猕猴桃,其原产地也在中国。

        1905年,有位新西兰女教师伊莎贝尔,利用假期到湖北宜昌看望她的姐姐凯蒂,当时凯蒂正在宜昌一边教书,一边当传教士。而宜昌恰好是我国盛产猕猴桃的地方。

        当第二年2月,伊莎贝尔返回新西兰时,她偷偷地把猕猴桃的种子带出了中国,回到新西兰后,将其交给了一名学生的父亲,后者又把这些种子送给了当地种果树的农场主爱里生。

        这些猕猴桃被爱里生栽培在农场果园后,于1910年结果。由于猕猴桃富含维生素,味道异常鲜美,因此得到不断驯化与品种改良;加之新西兰的土壤与气候十分适宜其生长,猕猴桃迅速大量繁殖。

        此后,由新西兰培育出来的猕猴桃品种,被陆续引种到了澳大利亚、美国、丹麦、德国、荷兰、南非、法国、意大利和日本等国。

        1952年,新西兰的猕猴桃鲜果首次出口到了英国,此后非常畅销。就是这么一株从中国带到新西兰的野生猕猴桃,使得猕猴桃成为新西兰的第二大支柱产业,新西兰的猕猴桃占国际市场的90% 以上,猕猴桃的鲜果,连同猕猴桃果酒、护肤品等系列产品,以及与之相关的旅游观光产业,每年为新西兰带来高达上千亿美元的巨大效益。中国虽是猕猴桃的故乡,但中国的猕猴桃目前在国际市场上的市场占有额却几乎是零。

        事实上,“猕猴桃事件”并非我国野生植物资源流失的第一例,也绝非个案。

        早在伊莎贝尔从中国偷采猕猴桃种子7年之前的1898 年,美国就已派人来到中国,调查和采集了野生大豆品种资料,由此开始引种大豆并大面积种植。

        美国真正大规模地在中国收集大豆资源,应该是在 1925年到1927年,当时有一个美国探险家叫多塞特,他用了两年半的时间在中国东北收集了1500多份大豆,全数带回美国。1929年到1931年,多赛特与另一位美国人莫尔斯,又收集了包括中国东北、日本、朝鲜半岛上的大豆资源4000余份。

        目前,美国作物基因库中保存的大豆资源已达2万多份,使其成为了仅次于中国的大豆资源大国,其中很多原产我国的大豆资源,已经堂而皇之地成为了美国的专利产品。从上世纪 70年代起,美国就取代中国,成为世界上最大的大豆生产国和出口国。中国大豆的国际地位却连续下滑,先后被巴西和阿根廷赶超,位列第四。

        来自中国的大豆资源,不但为美国带来了巨大的经济效益,还曾经挽救过美国大豆生产危机。

        上世纪 50年代中期,美国的14个州发生了大豆孢囊线虫病,大豆生产岌岌可危,濒于毁灭。“救星”便是来自中国的“北京小黑豆”。

        孢囊线虫是 1954年在美国北卡罗来纳州最先发现的,然后逐渐地蔓延。这种病害发生以后使大豆减产,甚至可以绝收。后来他们发现了一个品种是抗大豆孢囊线虫的,就是中国的北京小黑豆。1965年前后,美国利用北京小黑豆的抗病基因,转育到当地栽培大豆中,培育成了抗大豆孢囊线虫病的新高产品种,从而拉动美国大豆生产迅速复苏。

        像大豆资源一样,在今天,许多由中国流失到国外的遗传资源,已经成为某些国家经济支柱的同时,还被发达国家的生物技术公司作为商业化利用的目标。

        1998年4月,美国孟山都公司就玩起了“基因魔方”为了垄断世界大豆市场,获取高额利润,就其所谓“发明”的高产大豆请求专利保护。

        然而,孟山都使用的这种野生大豆究竟如何从中国流失出去的,一直以来众说纷纭,莫衷一是。

        破解这个谜团,还要从上世纪中美关系的破冰说起。

        1972年,前美国总统尼克松正式访问中国,标志着中美关系发生了重大转折,双方在各领域的交流互访也日渐增多。

        就在尼克松访华两年之后的1974年9月,美国向中国派出了植物代表团,大豆专家布尔纳德随团访问。

        布尔纳德是美国著名的大豆种子资源专家,不但负责全美国的大豆种子资源收集和保存工作,并且在遗传学研究方面也颇有建树。

        1974年9月,布尔纳德访华的时间,恰好是中国北方大豆即将成熟的季节。

        布尔纳德访问的第一个地点就是吉林省农业科学院,农科院的水稻研究所地点叫南崴子公社,他就在南崴子公社的草地上采到的第一份野生大豆。据记载,这个时间应该是 1974年9月 4日。

        第二天,布尔纳德在水稻研究所附近又采集了两份大豆资料;随后他们在沈阳机场附近采集了第四份野生大豆标本;第五份资料,没有详细记载。他们的第六份野生大豆资料采集于南京的中山陵附近。9月 17 日,美国植物代表团来到了上海闵行区电机厂内参观。当时电机厂院里的杂草比较多,布尔纳德就在院子里采到了一份野生大豆。最后离开上海之前又在虹桥机场的绿篱上,采了最后一份即第八份。这八份里面有七份都种出苗,分离了以后一共有20份材料。

        遗憾的是,由于当时人们对野生资源的保护意识淡薄,没有及时制止布尔纳德的这种行为,以致留下了无穷后患。

        在后来披露的孟山都专利说明书中,曾经提及使用的这种野生大豆资源是从中国上海附近获取的,它在美国大豆种质的编号为PI407305B。

        庆幸的是,孟山都最终没有在中国提出关于野生大豆所谓的专利权,否则后果可能不堪设想。

        尽管中国是联合国《生物多样性公约》的缔约国。依据公约,一国生物资源被视为国家主权范围,遗传资源的取得,必须经提供这种资源的缔约国事先知情同意,而且提供遗传资源的国家,有权“公平分享研究和开发此资源成果,以及商业和其他方面利用此种资源所获得的利益”。然而,这种约定实际上极为脆弱无力,并不能从根本上阻止资源的外流,而且仅仅与别人分享专利成果,更是远远不够的。

        据中国农业科学院对外品种交换机构有关专家介绍,某些西方国家在 20世纪初和改革开放至今的两次大规模掠夺,致使我国植物遗传资源流失严重。尤其1993年以后,随着出访考察、接待来访和合作项目的逐渐增多,遗传资源的引进和输出在一定程度上处于失控状态。

        据专家保守估计,我国生物遗传资源引进和输出的比例大概为1∶10 。最近10年输出的生物和遗传资源,不仅在数量上远远高于前20年的数量总和,而且在质量上也多为含有“目的基因”的优良遗传材料。

        事实上,我国在控制遗传资源的流失方面形势极为严峻,既有外患,也有内忧。

        人们保护意识的淡薄,导致野生稻、野生大豆等野生植物资源锐减,令人扼腕叹息;而我国某些植物研究机构的有关人员受私利驱使,主动将部分野生资源拱手送与国外,则更让专家们痛心疾首。

        在我国,很久以来,民间就流传着宁肯饿死娘,不动种子粮的说法。种子,不但是植物,也是一切生物繁殖、进化的根本。如何将我国有限的野生资源进行种的延续呢?

        目前,国际上保存作物种质资源比较流行的做法,主要依靠不断更新种子的发芽力,建立种质库。所谓种质库,就是主要用来保存植物种质资源的低温保存设施。

        在新中国成立以后很长的一段时间里,尽管我国并没有自己像样的种质库,但是农业科研人员,十分珍惜我国丰富的植物种子资源,不遗余力地展开了收集工作。为了保护我国的种质资源,农业科技人员上下求索,经历了艰难的漫漫旅程。

        董玉琛,现任中国农业科学院作物科学研究所研究员、中国工程院院士,是我国著名的作物种质资源专家,作物种质资源学科奠基人之一。

        董玉琛介绍:1958 年的时候,在我们国家开了一个大田作物品种会议,这个会上一共收集到了有50 种作物,有将近20万份材料。那么这么多的种子资源怎么办?

        为了保存这些地方品种,不断更新优良种子的发芽力,科研人员千方百计地采取了各种应急措施。

        在北方,一般每隔4-5年就将这些种子轮种一次;而在气温较高、种子容易发芽的南方,为了减少种植次数,科研人员因陋就简,创造了一些简易保存法。比如先把种子晾干然后一包一包地码在酒坛子里头,再封口保存。

        然而,从长远考虑,这些简易的做法已难以满足保存种质资源的需求,我国急需建立一个国家级种质库。

        1986年10 月,在美国洛克菲勒基金会和国际植物遗传资源委员会的部分资助下,国家种质库在中国农业科学院落成,此后位于青海西宁的国家作物种质复份库,以及主要为小麦、棉花等设立的30多个专业库,也陆续建成。

        至 2009年底,国家种质库贮存的种质数量已达39万余份,长期保存的种质数量处于世界第一。

        千金易得,一种难求。

        保护种质,关乎国计民生;延续血脉,任重而道远。(中央电视台10套《探索.发现》栏目供本报专稿) (本文来源:大众网-大众日报 ) 

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