栖息地受破坏、单一高产作物品种种植面积扩大、全球气候变暖、环境污染、自然灾害和人口过多等正在导致物种不断消失。如不采取措施,这种状况将会不断恶化。科学家称,到2050年,将有数以万计的物种从地球上消失。现实中是否存在诺亚方舟来承载人类的农业文明?是否能将祖先传下来的农家品种保留下去呢?
作为农业文明古国,我国拥有38万份种质资源,其中有一半以上是古代的。中国农业科学院作物科学研究所所长万建民告诉记者,这些“农家品种”是祖祖辈辈保留下来的,这些种子资源本身就是文化遗产,我们有必要有责任把它们保护起来。
万建民说:“我们认为水稻起源于中国,但并不是大家都认同,也有人认为水稻起源于印度,这些都可能从种质资源库中找到真正的答案。”
随着国民经济的发展,未知基因对生产和工艺可能带来一些新的影响。但是,目前38万份种质资源里都隐藏有哪些基因,这些基因的功能是什么,还很不清楚。万建民说:“无论从文化、民族角度,还是社会、经济发展的需求,种质资源都是一个宝库。但是,如果只是收集、保存,仍然是无用的。现在需要组织一批科学家,通过现代生物技术来挖掘我们所需要的、有益的基因和材料。”
近几十年来种质资源的重要性日益凸显。随着农业商品化的发展,许多具有保护当地农业多样性功能的种植体系被改变,地方品种随之丢失。通过控制强大的社会和经济力量避免多样性流失,通常是行不通的,至少在短期内是做不到。因此,种质资源常常成为保护生物多样性的唯一选择。
种质资源是育种的物质基础和育种学家的基础材料,育种工作实质上是种质资源的再加工。国际农业研究磋商组织(CGIAR)秘书长王韧在接受记者采访时表示:“如果没有足够的种质资源,那么就没有足够的资源供育种学家培养具有各种特性的优质品种。”
根据人们对产品数量、品质的不同要求,不同地区的环境条件(温度、光照、肥水、土质、疫病等),需要具有不同特性的品种。只有拥有丰富的种质资源,育种工作才能拥有充分的选择余地,才能不断选育出高品质、高产量和高适应能力的新品种,满足农牧渔林业发展的需要。
据估计,近几十年来,世界农牧渔林业的增产中,优良品种所起的作用约为20%~30%。育种学家一旦确定了育种目标,就要从种质资源中选择亲本材料,如果没有适宜的亲本材料,就不可能选育出适应生产所需的优良新品种。就目前的技术水平而言,人类还不具备创造基因的能力,只能在生物体之间转移、复制或修饰基因。因此,育种工作只能建立在现有品种资源遗传多样性的基础之上。
资料显示,我国作物种质资源的研究工作起步较晚,真正较大规模涉猎作物种质资源研究工作大约始于20世纪50年代,农业科学工作者借助不断发展的科学技术,选育出了一批又一批高产、优质、抗病、抗逆的作物品种,制定出一个又一个新的栽培技术措施,创造出一系列合理高效的耕作制度,农业生产得到了极大提高。
但另一方面,随着作物新品种的育成和推广,新耕作制度的实施和扩大,原来被使用的农家作物品种、地方种以及那些在原生境生存繁衍的作物野生种、野生近缘种逐渐被替代、濒于灭绝甚至消失,作物的遗传多样性受到严重威胁。出于对作物遗传多样性的抢救,从20世纪50年代起,有关部门多次组织全国性、大规模的作物种质资源征集活动,从此拉开我国作物种质资源征集、贮存、研究的序幕。
目前我国保存的作物种质资源有38万份,已编入国家作物种质资源目录的资源数量为35.15万份,成为世界上保存作物种质资源数量仅次于美国的第二大国。王韧指出:“种质资源库的建立不只是为了保存种质资源,更应确保得到充分应用,不管是在农田里,还是在育种计划中,或者在研究机构里。”
近20年来,我国从116个国家引进作物种质资源38947份,向124个国家提供种质资源43864份,在国内提供利用的种质资源份数更多。事实上,我国从国外引种甚至可以追溯到西汉时期,当时我国就引进了苜蓿、蚕豆、芝麻、黄瓜等,几百年前引进了玉米、马铃薯、烟草、向日葵等。国外种质资源的引进极大地促进了中国的农业生产。科研人员对引进的种质资源进行抗性、品质、产量、抗虫、抗病、耐旱、耐高温、耐寒性等的特性界定,把优异的基因资源挖掘出来,应用于生产实际,从战略上保障了我国未来的农业安全。
在互惠互利基础上进行的资源相互交换始于20世纪70年代。根据有关部门初步统计,依靠这种方式,我国交换出去的农作物种质资源材料达3万多份。据专家的保守估计,最近10年输出的生物种质资源不仅在数量上要远远高于前20年的总和,而且在质量上也包含了大量优良基因。
近年来,国内种质资源特别是野生种质资源都是无偿提供和利用的。有些单位利用这种机会,以利用为名,一次就提出索要数百份甚至上千份资源,套取种质资源另行保存。这种现象将造成种质资源管理的混乱,也容易出现种质资源的流失,给国家造成重大损失。“我们现在甚至都不清楚国内的种质资源有多少被带出国了。这是管理上的一个漏洞。”王韧说。
王韧指出:“有些人不走正常的国际交换种质资源渠道,不仅造成国家利益受损,而且还会带来不少安全问题,如病虫害、病毒的传播,外来物种入侵等。这就需要制定专门的种质资源保护和管理的法律法规,以及设立专门的管理和协调机构,使种质资源在输入、输出过程中有统一的法定程序和渠道,避免我国种质资源不断无偿流失,保证生物和食品安全。”但国内立法和国际谈判对此尚缺乏足够的依据。有专家指出,应针对种质资源进行一场细致的再调研,先把家底搞清楚。
南美、东南亚一些生物资源比较丰富的国家,对物种的出入境管理非常严格,凡是活性材料就不允许出境,但中国只是对濒危保护物种有限制,对生物资源一直没有严格的限制。据美国官方公布的一组数据显示,至2002年6月30日,从中国引进植物资源932个、种20140份,其中大豆4452份,包括野生大豆168份。而中国官方记录同意提供的仅有2177份,并且野生大豆并没有被列入对外提供的品种资源目录中。
为了建立合理的种质资源获取与互惠分享机制,促进农业、林业和医药生产,保障种质资源的安全,我国近年来制定了一些法律法规。1997年4月公布了《植物新品种保护条例》;1997年3月发布了《进出口农作物种子(苗)管理暂行办法》;2000年7月通过了《种子法》,对种质资源保护,品种选育与审定,种子的生产、经营、使用、质量控制、进出口与对外合作作出了明确规定。此外,还发布了《种畜禽管理条例实施细则》、《农作物种子生产经营管理暂行办法》、《进境植物繁殖材料检疫管理办法》等。
但有专家指出,虽然国家已出台这些法规,可这些法规彼此之间并不配套,各行业、不同领域缺少切实可行的保护方案和措施,种质资源提供者和利用者的利益分享问题未能得到很好解决,种质资源交换仍缺少一套规范的管理制度。
在有限的经费支持下,我国农业科研机构近年来向世界各国和国际农业研究机构提供各类作物种质资源,使我国的种质在世界范围内得以利用,为全球粮食安全作出了贡献。但王韧也不无遗憾地说:“受技术和资金的限制,在研究和开发向其他缔约方提供的种质资源的过程中,中国参与的机会很少。”
王韧认为,我国既是种质资源的重要原产国和供应国,也是主要的种质资源输入国。为维护国家利益,需要结合国情和国际背景,研究制定种质资源保护和获取的国家战略。