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以“三个务必”坚定走好新时代赶考路 以生物技术助推生态安全与粮食安全协同发展 征稿启事 编辑


以生物技术助推生态安全与粮食安全协同发展


张埔华

2024.04.25

  □张埔华

  无农不稳,无粮则乱。党的二十大报告提出要“全方位夯实粮食安全根基”,彰显新时代中国共产党人对粮食安全的高度重视。生态安全是人类生存发展的基本条件,而粮食安全是事关人类生存的根本性问题,没有生态安全就没有粮食安全。在处理生态安全与粮食安全时的偏重,会导致二者难以兼顾并引发一系列问题。基于二者对人类生存发展的重要性,党和国家提出“全方位夯实粮食安全根基”“筑牢国家生态安全屏障”,这就需要生态安全与粮食安全协同推进。

  2023年,我国粮食产量达1.39万亿斤,人均粮食占有量493公斤,中国人的饭碗在自己手中端得越来越牢。但总体来说,我国人多地少,依靠扩大面积增加产量的空间有限,加之国际形势不断变化,我国粮食供求处于紧平衡的状况短期内难以改变。

  在当前背景之下,生物技术展现为一项尖端的科研手段,旨在通过改进农作物的品种、提升农业生产的效能以及降低对环境造成的负面效应,从而对生态安全与粮食安全的协调发展提供关键的技术支持。特别是基因工程技术,其在农业生产中的应用已成为不可或缺的一环。利用基因编辑手段,研究人员能够培育出耐旱、抗病、抗虫害的作物品种,这不仅大幅提升作物的产量与品质,而且减少对化学农药的依赖。举例来说,通过将带有抗虫基因的外源基因导入水稻中,开发出的转基因抗虫水稻能够高效杀灭害虫,显著减少农药使用,同时提高产量。2013年,一种名为DroughtGard的抗旱转基因玉米在美国获得商业种植许可。通过引入一种名为Bacillussubtilis(枯草芽孢杆菌)的细菌中发现的基因,这种玉米能够在干旱条件下保持较高的产量。我国科研工作者曹丽茹在这方面也取得了突破,她的团队挖掘和克隆ZmGXM1、Zm-bZIP33、ZmGBF1等一系列响应干旱胁迫的关键基因,并通过转基因和基因编辑技术获得其纯合抗旱优良遗传材料,筛选创制出一批抗旱优良自交系郑6722、郑8713等,为玉米抗旱分子育种奠定基因资源和种质基础。此外,微生物技术的应用,如生物肥料与生物农药,通过改善作物的生长环境和增强其病虫防御能力,进一步提高粮食生产的效率与可持续性;而分子育种技术则加速传统育种的速度和精度,促进作物种类的多样化,提高作物对各种环境条件的适应性和稳定性。

  就生态安全而言,生物技术的应用展示巨大潜力。开发与使用生物农药和生物肥料,有效降低化学物质对土壤和水体的污染,有助于保护生物多样性。例如,微生物肥料不仅为植物提供必需的营养元素,而且改善土壤结构,增强土壤的生物活性。此外,生物技术在生态修复、保护濒危物种、恢复生态系统等方面发挥积极作用,通过基因保存和微生物修复技术,恢复生态系统自净能力,对生物多样性的保护与生态系统的长期稳定和可持续发展提供技术支持。

  生物技术在提升农业生产效率和可持续性、保护和修复生态系统方面,为生态安全与粮食安全的协同发展提供坚实支撑。面对全球气候变化的加剧,生物技术在促进作物适应变化环境中的作用日益显著,开发适应极端气候的作物品种,为全球粮食供应的安全提供可能。

  此外,这些技术减轻农业活动对环境的压力,促进生态系统的健康和可持续性。

  国内外众多成功案例验证生物技术在促进生态安全与粮食安全协同发展中的有效性。自从第一种转基因作物在1996年商业化种植以来,转基因作物的全球种植面积呈指数级增长。根据国际服务于农业生物技术应用组织(ISAAA)的报告,转基因作物的种植面积从1996年的170万公顷增长到2020年的1.9亿公顷。

  这一增长不仅展现转基因技术在农业生产中的广泛接受度,而且反映其在增加农作物产量方面的巨大潜力。此外,我国杂交水稻为解决中国的粮食问题起到重大贡献。在引入杂交水稻技术之前,我国水稻平均产量较低,杂交水稻的普及使得水稻的单产得到显著提升。据统计,杂交水稻的亩产产量比常规水稻高出20%至30%,某些情况下甚至能够翻一番。2023年超级杂交水稻品种“粒两优8022”亩产达到1251.5公斤,创造了杂交水稻单季亩产的世界新纪录。这一产量的大幅提升对于我国这样一个人口众多的国家来说,意义重大,极大地提高了粮食自给率,为我国的粮食安全做出了重要贡献。杂交水稻技术的发展和完善也带动农业技术的进步和种植效率的提高。随着新的杂交水稻品种的开发,农民能够选择适合本地气候和土壤条件的高产稳产品种,进一步提高产量。此外,杂交水稻的种植推广还伴随着农业管理技术和水肥利用效率的提升,促进农业生产方式现代化。依靠生物技术带来产量提升,能减少传统的依靠开荒增加种植面积从而提升粮食产量的做法,为青山、绿水、净土保留更多空间。

  总的来说,生物技术的发展和应用,特别是在农业生产领域,已经显示出其在促进生态安全与粮食安全方面的巨大潜力。随着科技不断进步,这些技术为提高农业生产效率、减轻环境压力、适应气候变化条件等问题提供新的解决方案。为充分发挥生物技术的潜力,需要国家、科研机构、企业、农民以及社会各界的广泛参与和密切合作,共同推动其在促进生态安全与粮食安全协同发展中的应用。

  在面临全球气候变化和生态环境恶化的当下,采用生物技术提供的解决方案,不仅能够应对这些挑战,而且能够为保护地球生态系统、保障全球粮食安全作出重要贡献。但是,生物技术使用不当会对生态安全和粮食安全产生威胁。因此,持续探索和创新生物技术,建立和完善相关的安全评估和监管机制,增强公众对生物技术积极作用的认知和接受度,是实现其在生态安全与粮食安全协同发展中潜力的关键。通过这些努力,生物技术将在全球面临的生态与粮食挑战中发挥越来越重要的作用,为构建一个更加繁荣、可持续的未来贡献力量。

  (作者为福建师范大学学报编辑部编辑,法学博士。本文系福建省习近平新时代中国特色社会主义思想研究中心项目“习近平总书记关于生物安全重要论述研究”项目〔FJ2022XZB036〕研究成果。)

(全文共2388字)
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