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【国科报告厅】发展生物科技和产业 保障食物有效供给

财富   2024-12-05 17:50   北京  

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发展生物科技和产业

保障食物有效供给

中国农业科学院重大任务局副局长 谷晓峰、中国农业科学院生物技术研究所副所长 郭静利

党的十八大以来，习近平总书记多次强调要树立大农业观、大食物观。近日，国务院办公厅发布的《关于践行大食物观构建多元化食物供给体系的意见》（以下简称《意见》），为我国“全方位、多途径开发食物资源，保障各类食物供给”明确了政策指向。
《意见》要求“从传统农作物和畜禽资源向更丰富的生物资源拓展，有效促进食物新品种、新领域、新技术开发”、“向植物动物微生物要热量、要蛋白”、“培育战略性新兴生物产业，鼓励和支持发展新型食品，用现代农业科技和物质装备拓展农业发展空间，开发丰富多样的食物品种”、“构建植物动物微生物并举的多元化食物供给体系”，将发展生物科技，大力培育新兴生物产业，多途径开发食物来源，构建多元化食物供给体系提升到战略高度，这既是国际上研究的热点，也是确保我国食物安全的重要着力点。
一、筑牢食物供给新根基——构建食物生物创制基础理论支撑体系
《意见》要求“聚焦基础前沿领域，加强原始创新研究”等，以“提升食物开发质量效益”。“十四五”以来，我国在农业种质资源保护与利用、农作物和蔬菜关键农艺性状形成与遗传机理解析、畜禽经济性状相关基因资源鉴定、食品原料人工合成等方面都实现了一系列重大突破。已建成包括长期库、中期库、原生境保护点和种质资源信息系统在内的国家农作物种质资源保护体系，农作物种质资源保存54万份，居世界第二位。发现了协同调控水稻高产早熟关键基因，为作物高产育种和资源高效利用提供了重要的基因资源。构建了水稻、大豆、番茄等农作物图泛基因组，绘制了迄今最完整的遗传变异图谱，为泛基因组促进作物育种提供了新思路。构建了规模最大的猪等肠道微生物基因组集，为动物强抗逆性、高生长速度、高饲料转化相关菌种挖掘和利用奠定了基础。设计了化学和酶耦合催化的人工淀粉合成途径，实现了不依赖植物光合作用的二氧化碳到淀粉的人工全合成。未来还需进一步夯实生物科技的基础体系，深度发掘优异种质和优异基因，开展种质资源表型与基因型精准鉴定；深入揭示动物植物微生物互作机制，为健康种养殖和病虫害绿色防控提供理论基础。 
二、拓宽食物供给新品类——攻克具有自主知识产权的食物生物创制新技术
《意见》要求“积极发展合成生物技术”“深入实施种业振兴行动”等，因此，创新具有自主知识产权的颠覆性生物技术研发手段，成为推动农业生产方式变革和产业结构升级的源动力。近年来，我国突破了无基因型依赖遗传转化技术，有效解决了小麦、玉米等遗传转化中基因型限制问题。新型基因编辑工具不断创新，开发了能够实现大片段DNA精准插入的PrimeRoot系统，通过基因敲入赋予作物对疾病和病原体的抗性，从而推动基于CRISPR的植物基因组工程的创新。通过基因编辑育种技术先后培育出了抗病高产小麦、高油酸大豆等性状改良新品种。在基因组选择技术创新上，建立了中国荷斯坦牛基因组选择技术体系，使我国奶牛育种技术跻身于国际先进行列，构建全基因组预测新模型对玉米、马铃薯等产量等农艺性状的预测准确度大幅度提升，大大缩短育种周期和降低育种成本。在智能设计育种技术创新上，构建了从基因组DNA序列预测基因表达调控模式的卷积神经网络模型，研发了系列遗传和表观遗传修饰人工智能预测和设计模型矩阵。突破乙醇梭菌蛋白制备核心关键技术，开辟出饲料蛋白生产新途径。未来还仍进一步加强基因编辑底层技术研发，开发自主产权的基因编辑工具；加强人工智能算法和大模型开发，为农业基因编辑技术、全基因组选择技术、合成生物技术等关键核心技术研发提供智能化支撑，建立更加高效精准的育种体系。构建全国统一的农业生物信息数据库和大数据平台，实现生物信息资源的数字化、动态化和信息化管理。
三、打造食物供给新业态——构建生物全产业链发展体系
《意见》要求“培育发展生物农业，开拓新型食品资源”等，为此，就要建立集种质资源鉴定利用、种子技术创新、新产品研发全产业链生物技术创新体系，驱动现代生物育种和新型食品生物制造产业相融合，从大豆和玉米等生物育种产业化试点推进、生物肥料和生物农药等产业的深度发展、饲用微生物菌体蛋白生物制造、合成生物技术不断打造形成未来食品产业新领域等，生物全产业链发展体系开始逐步形成：生物技术创制的新食品正“稳慎推进新型食物产业化”，逐步形成多层面多链条的食物供给产业发展体系；“向植物动物微生物要热量、要蛋白”，利用智能设计、合成生物等前沿技术赋能产业化进程，支持人造蛋白合成生物关键技术研发和重大产品创制，加快实现人造蛋白的大规模低成本工业化生产，构建具有特定合成能力的微生物细胞工厂，生产人类所需的淀粉、蛋白质、油脂等各类食物原料；挖掘“新型食品资源”、“延伸食物产业链”，通过营养强化等生物技术手段，直接从作物育种角度解决微量营养缺乏的问题，在防治和改善人群微量营养元素（铁、锌、维生素A等）缺乏及其相关疾病发生等方面都已展现出生物产业发展的强劲势头。生物产业将逐渐成为确保食物有效供给，全面参与国际市场竞争的重要产业新领域。
根据《意见》，从生物科技和生物产业发展视角构建“多元化食物供给体系”，就要大力提升生物产业发展外部保障能力。一要加快新兴生物技术的安全评价体系，制定新型食物资源的食用安全和环境安全评价技术指南，科学评价其潜在风险。二要推动技术标准化，统一基因编辑、合成生物等新兴技术在农业应用中的操作规范和安全标准。建立国家级或行业级技术标准，有效规范新型食物研发和商业化进程。三要调整优化食物新品种市场准入审批流程，对评估后无风险或风险小的产品开设绿色通道，加快市场化进程。四要牢固树立全方位、多途径开发食物资源理念，加强新技术、新产品科普宣传，提高人民群众对新型食物品种的接受度。



来源：中国农村网

注：封面图片来源于网络

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