3月10日,濟南氣溫逐漸回升,在位于濟南高新區(qū)的基因編輯技術(shù)工程化研發(fā)平臺里,春天來得格外早。紅彤彤的西紅柿、綠油油的黃瓜、亮紫色的茄子……這些作物不一般,經(jīng)過基因編輯,這里的西紅柿富含番茄紅素,大豆油酸含量達到了驚人的80%,生菜的維生素C(即VC)含量甚至比“VC之王”獼猴桃還要高。
引人才、建平臺,催生出一個個高科技成果。它們被移入田間地頭,成為鄉(xiāng)村振興的新引擎。在濟南高新區(qū),類似的大平臺還有不少。
在國家級高新區(qū)陣營中,排名靠前的濟南高新區(qū)在電子信息、生物醫(yī)藥、智能裝備、現(xiàn)代服務(wù)業(yè)四大主導(dǎo)產(chǎn)業(yè)上擁有超強競爭力。但很多人不知道的是,該區(qū)的現(xiàn)代農(nóng)業(yè)尤其是種業(yè)研發(fā)板塊也是特色十足。
濟南高新區(qū)發(fā)展保障部副部長姜榮鵬向記者表示:“近年來,我們注重農(nóng)科企業(yè)、農(nóng)業(yè)總部企業(yè)的招引和服務(wù),用好政策活水,推動農(nóng)企做強,由此集聚了一批拔尖農(nóng)科企業(yè),支撐著濟南打造‘種業(yè)之都’?!?/span>
基因“剪刀”催生神奇作物,授權(quán)美國企業(yè)使用
在山東舜豐生物科技有限公司(以下簡稱“舜豐生物”)的研發(fā)中心里,“神奇”的植物隨處可見。這里的番茄外表普通,但GABA含量可以提高4.9倍。GABA是一種天然氨基酸,具有安神、緩解神經(jīng)緊張的作用。
這里的水稻和小麥,種植方式并不稀奇,但經(jīng)過改良,產(chǎn)量可在原品種高產(chǎn)的基礎(chǔ)上再提升8%—15%。此外,這里的抗除草劑水稻、抗倒伏矮化玉米等高附加值新品種種質(zhì)資源也應(yīng)有盡有。
“神奇”植物的出現(xiàn),源于基因編輯的介入。
“如果說種子是農(nóng)業(yè)的‘芯片’,那么,基因編輯便是生物育種所必需的‘光刻機’?!边@是南方科技大學(xué)教授、中國農(nóng)科院生物產(chǎn)業(yè)前沿技術(shù)創(chuàng)新中心主任朱健康此前在接受科技日報記者采訪時的一句話。他現(xiàn)在的身份是舜豐生物研究院首席科學(xué)家。最近,該院的兩個新型基因編輯核心工具——CRISPR-Cas SF01、CRISPR-Cas SF02剛剛獲得專利授權(quán)。
生物的性狀主要是由基因決定的,比如玉米的高矮、產(chǎn)量高低、能否抗倒伏等?;蚓庉嫷某霈F(xiàn),讓更加精準(zhǔn)的基因調(diào)控成為現(xiàn)實。舜豐生物技術(shù)副總李國甫向記者表示,基因編輯可以精準(zhǔn)定位作物的特定基因,基因被“剪斷”后,細胞就會修復(fù)斷口并產(chǎn)生變異;基因編輯技術(shù)可以精確、快速地生成作物改良所需的基因突變,幫助培育出產(chǎn)量更高、更有營養(yǎng)、更耐受極端天氣、需要更少化肥和農(nóng)藥的作物。
去年1月,農(nóng)業(yè)農(nóng)村部發(fā)布《農(nóng)業(yè)用基因編輯植物安全評價指南(試行)》將基因編輯產(chǎn)品與轉(zhuǎn)基因產(chǎn)品區(qū)別開來,標(biāo)志著基因編輯技術(shù)走出實驗室,投入應(yīng)用。
這正是舜豐生物的發(fā)力方向。去年8月,該公司與美國一家農(nóng)業(yè)公司簽訂專利許可協(xié)議,并收到第一筆技術(shù)出口許可費。這是中國生物科技企業(yè)首次在基因編輯領(lǐng)域為美國企業(yè)提供專利許可及技術(shù)解決方案。
將“國寶級”基因移入作物中,支撐糧食豐產(chǎn)
明亮的燈光下,科研人員正在泉脈農(nóng)業(yè)科技有限公司的溫室里觀察小麥長勢。這家企業(yè)致力于雜交小麥技術(shù)體系由理論模型到育種工具的打造。
他們的信心源于長久以來的技術(shù)積累。
2017年,山東農(nóng)業(yè)大學(xué)教授付道林團隊成功克隆出小麥基因“小麥太谷核不育基因”,這個基因被眾多專家視作“國寶級”,為發(fā)展小麥等作物的雜交制種創(chuàng)造條件。如今,泉脈農(nóng)業(yè)擁有了這個基因的自主知識產(chǎn)權(quán),并在18個主要小麥生產(chǎn)國家取得專利保護。
在濟南高新區(qū),付道林創(chuàng)辦企業(yè),啟動小麥骨干品種規(guī)?;蛔凅w創(chuàng)制項目,以打造百萬級小麥突變?nèi)后w,為關(guān)鍵性狀突變體的鑒定、基因克隆及育種利用提供支撐。經(jīng)過從2021年10月到2022年6月份的一個小麥種植季,該團隊成功收獲了化學(xué)誘變小麥材料和物理誘變小麥材料合計近500萬份,這是目前已知的國內(nèi)小麥誘變品種最多、個體數(shù)量最多的突變?nèi)后w。
與泉脈農(nóng)業(yè)的研發(fā)方向不同,農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)化國家重點龍頭企業(yè)——山東和康源生物育種有限公司(以下簡稱“和康源”)在種禽繁育領(lǐng)域展開了拳腳。
和康源研發(fā)負(fù)責(zé)人宋道利告訴記者,他們每年向社會提供商品代鴨苗2億只,其鴨苗綜合排名穩(wěn)居全國前列。但該企業(yè)不滿足于在點上突破,而是延伸產(chǎn)業(yè)鏈,向養(yǎng)殖和屠宰加工領(lǐng)域布局。眼下,該公司聯(lián)合山東省農(nóng)科院建設(shè)了種禽健康養(yǎng)殖產(chǎn)研院,在關(guān)鍵技術(shù)研發(fā)和集成創(chuàng)新、成果轉(zhuǎn)化、技術(shù)轉(zhuǎn)移等方面深度合作。
濟南高新區(qū)不是江南水鄉(xiāng),如今卻依靠科技助力,成了全國知名的鴨苗“重鎮(zhèn)”。
無論是舜豐生物、泉脈農(nóng)業(yè)還是和康源,他們在自己的專業(yè)領(lǐng)域掌握了核心技術(shù),并持續(xù)享受到“技術(shù)紅利”,進而成長為行業(yè)翹楚。
山東是農(nóng)業(yè)大省,省會濟南提出要大力實施種業(yè)振興行動,打造北方的種業(yè)之都。而作為創(chuàng)新高地的濟南高新區(qū)已經(jīng)聚集了一批高科技種業(yè)企業(yè),群策群力,在各自的細分賽道上,向著目標(biāo)前進。
(記者:王延斌)