“未来种子基因库”在哥伦比亚成立,将粮食研究纳入高科技领域|绿会科技创新伦理问题前瞻研究(03)

种瓜得瓜、种豆得豆,这句老话蕴藏着关于农作物生物多样性的深刻道理。随着人口增长,人类对于粮食的总量和品质的需求也在不断提升,地球资源环境面临的压力越来越大。气候变化、生物多样性急剧丧失,给人类未来的粮食安全带来了诸多挑战,因此粮食与农作物种质资源的如何保存也就成了一个非常重要的问题。建立全球种子库,可以成为人类在世界上拥有的所有植物种质资源的储备和应对。

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近日,中国生物多样性保护与绿色发展基金会(简称中国绿发会、绿会)国际科技伦理工作组从国际农业研究磋商组织(CGIAR)了解到,拉美国家哥伦比亚在2022年3月宣布成立了世界上最大的热带作物银行,建立在Cali附近,主要用于保存的豆类、木薯和热带牧草。

2022年3月15日,哥伦比亚总统伊万·杜克·马尔克斯(Iván Duque Márquez)为这个名叫“未来种子基因库”(Future Seeds,下文简称未来种子库)的设施揭牌。下面是这个开幕式的一些图片。

来源:alliancebioversityciat

来源:alliancebioversityciat

来源:alliancebioversityciat
我们知道,人类目前的食物,主要只依赖少数作物。但这些作物是由大自然、农民和科学家在数千年的时间里产生的惊人的野生和驯化植物的多样性而产生的。全世界迄今7000多种用于农业的物种中,只有150种在被用于广泛的种植,这种种植品种,乃至人们粮食品种趋向单一的状况,对人类生活质量和生物多样性等都很不利。

据估计,仅在20世纪,75%的农业生物多样性已经丧失。这是人类面临的最大挑战之一。未来的主食作物将需要利用自然多样性来抵御即将到来的极端环境。那么,如何与时间赛跑、保存对于人类“有饭吃”至关重要的粮农遗传资源?

国际农业研究磋商组织(CGIAR)是一个专注于粮食安全的全球研究伙伴关系,运行着11个基因库。虽然这11个基因库只包含了目前基因库中持有的种质资源总数的10%,但它们却占了联合国粮农组织《粮食和农业植物遗传资源国际条约》(ITPGRFA,中国绿发会是该条约的观察员)指导方针下分配的种质的94%。ITPGRFA是一项旨在通过保护、交流和可持续利用世界植物遗传资源来保证粮食安全的国际协议。根据ITPGRFA的原则,世界各地的人们都可以免费获得保存在种子库中的种子和植物材料。

“未来种子库”(Future Seeds)这一最新设施由CGIAR的国际生物多样性中心(Bioversity)、国际热带农业中心(CIAT) 管理,包括来自100多个国家的37000多个豆类样本、6000个木薯样本,以及22600个热带牧草样本。这些储存着种子、幼苗和含有遗传信息的组织的基因库,对实现全世界的粮食和营养安全至关重要。

据悉,它也将成为研究人员的创新中心。在这个网络中,“未来种子”是独一无二的,因为它不仅仅是一个作物品种的“图书馆”,也是一个创新中心,它将利用基因组学、大数据、机器人、无人机和人工智能来加速开发适应气候的作物。而且,它的整个全球目录是开放的,无专利的,由政府、多边组织和基金会共同资助;植物遗传材料对培育植物新品种的研究人员是免费的。作为一个种子库,CIAT也向世界各地的弱势农民提供种子。

这个“未来种子库”不仅将为人类托管世界上最大的豆类、木薯和热带牧草收藏,拥有共计超过6.7万个不同的样本,而且还将扩大其收藏范围,以涵盖其他重要作物及其野生亲缘,从而支持全球粮食和营养安全。

“未来种子库”视频截图。

“未来种子库”视频截图。
未来种子库的一个另外重要功能是,科普、公正教育。据悉它是11个种子库中唯一的一个设计用于教育和培训的此类设施,大家可以看到它是透明的玻璃墙,这样来参观的人员就能通过玻璃墙,看到里面的科学家是如何工作的场景。此外,Bioversity和CIAT还在哥伦比亚的周边设立了多个实地观测站,这样就能为获得无需检疫的高质量种子提供最佳条件,并且可以方便在国际上分发。

此外,通过未来种子库,还与世界各地的合作伙伴基因库合作,优化冷冻保存协议,确保植物健康,并托管其他关键作物的收藏,包括安全复制品。此外,新一代遗传资源科学家也将接受未来种子方面的培训。

未来种子库外观。图源:CIAT
笔者在CGIAR的官网上看到,这个基因库在绿色建筑、可持续设计上也是“独一无二”的。未来种子库是世界上第一座获得LEED(能源和环境设计领先)白金级认证的基因库建筑。它有一个标志性的节能建筑设计,包括一个外部“皮肤”遮篷,以抵御太阳辐射,太阳能电池板,热控制,自然通风和雨水收集。该建筑本身将传达一个关于环境可持续性至关重要的强烈公众信息。据介绍,相对于世界各地的其他基因库,基因库以最高的技术和科学标准运行。

另外,笔者注意到:贝索斯地球基金会向哥伦比亚“未来种子库”这个植物基因库认捐1700万美元。在剪彩仪式上,也能看到贝索斯的影子。

种业,事关粮食安全。2022年4月11日,也就是前几天,我国领导人考察了海南崖州湾种子实验室,凸显对于支持种业创新的高度重视。据央视报道,崖州湾种子实验室是三亚崖州湾科技城搭建的公共科研平台,告别了曾经各个科研机构、高校的“各自为战”,南繁育种科研在这里实现了联合攻关,南繁产业集群发展的效应逐渐凸显。

本文作为一个#科技创新中伦理问题前瞻研究#系列案例第三篇,笔者想提出以下问题,权作抛砖引玉,供读者讨论:

(1)如何通过国际合作来促进种业创新?因为世界上没有一个国家能够在粮食上自给自足。没有一个国家能够独善其身,只有国家之间的交流,包括植物遗传资源实现交流和惠益分享,才能够实现发展与繁荣。笔者也注意到近日《北京市种子条例》正式实施了,文件中提到“在确保生物安全的前提下,【鼓励单位和个人从境外引进种质资源】,丰富本市种质资源多样性。”

(2)农业的未来必将走向数字化。在诸如遗传资源数字序列(DSI)等趋势下,如何确保2020后全球生物多样性框架体系下,实现信息的惠益分享?

(3)中国如何通过国际性框架——比如能否通过《粮食和农业植物遗传资源国际条约》(ITPGRFA),来从全球种业的国际合作中获益,并且保护和推动对粮食和农业植物遗传资源的可持续利用?

(4)众所周知,种业是农业的“芯片”,如何动员私营部门、社会力量的参与“造芯”?如何鼓励社会以捐赠和建立基金等方式多渠道投入,形成持续稳定的投入机制?(比如上文中贝索斯地球基金会的这类例子)

(5)种质资源的流失、生物多样性的急剧丧失,其实与我国长期以来的工业化园林运动也不无关系。从城市化的园林绿化政策来说,大胆设想一番,(1)是否可以鼓励“让野草长”,更多的探索“荒野式管理模式”?(2)进一步说,是否可以鼓励“街角菜园”?尤其是一些温度条件适合的城市中,随着人口老龄化,越来越多老年人有热情投入到种植中来,能否通过诸如街角菜园、口袋公园、公地租赁或托管等方式,发挥老年人口在种质资源的挖掘、保存与传承方面的热情和创造性?

(6)种子资源保存,只是政府的事情吗?如何动员农民、城市居民的“田间地头”老种子保存?事实上,中国生物多样性保护与绿色发展基金会的中华保护地体系中,针对野荞麦、崇仁麻鸡等地方特色粮农种质资源的保护推动就是鲜活的例子。很多古老的地方品种、特色资源都是在老百姓家的房前屋后、田间地头和深山老林里得以保护和延续,一些地方品种的濒危、珍稀程度不亚于大熊猫。种质资源的保护,需要全社会、尤其是基层和草根的广泛参与。

(7)种子库的公共教育功能,是科普工作的重要内容。本案例中“未来种子库”这个玻璃外墙的种子库,或许也给我们提供了一些启发。实际上,科研设施的建设,天生承载着科学普及、环境宣教的功能。要充分利用科普资源助推“双减”工作,发挥我国种子库等设施科普功能,功在千秋。就比如,刚刚在4月12日,科技部、中央宣传部、中国科协发布了《关于举办2022年全国科技活动周的通知》,指出,“在北京中关村国家自主创新示范区展示中心设主会场,展示‘科技冬奥’‘生物多样性保护’等重大科技创新成就,开展以生物安全为重点的国家科技安全教育,并强调“聚焦‘双碳’、生物多样性保护等国家重大战略,”笔者希望北京的种子库们能更多的考虑开放、科普,为“双减”政策下的儿童教育提供一个良好的契机和去处。更重要的是,不要局限于仅在5月份下旬科技周这段时间,而是作为全年的日常工作,变得儿童友好,面向学校、大众开放。

中国农科院的作物科普基地,笔者2019摄

中国农科院的作物科普基地,笔者2019摄
【注】本文为#科技创新中伦理问题前瞻研究#系列。该系列是由中国生物多样性保护与绿色发展基金会(简称中国绿发会、绿会)国际科技伦理工作组推出的针对国际科技伦理重大议题、前沿问题、新兴和典型议题的案例研究和前沿资讯。科技创新,伦理先行。“科技创新中伦理问题前瞻研究案例集”旨在助力中国科学界深度参与全球科技治理,建设世界一流学会,助力我国科技界有效防控科技伦理风险,不断推动科技向善、造福人类,共建地球生命共同体。

(本文参考资料来源:Mongabay、CIGAR、alliancebioversityciat、CBCGDF、CCTV等)

文 | Linda
审 | 绿茵
编丨青鸯
【拓展阅读】

中国绿发会:《守护农耕文明,筹建国家或地区性民间种子库|2021全国两会议提案》

https://t.cn/A66rY2xI

中国绿发会:《新冠疫情后难以保存的粮食和农业植物遗传资源收藏的长期战略

》https://t.cn/A66rY2xf

肯特·纳多齐:预祝昆明CBD COP15圆满成功,欢迎中国加入《粮食和农业植物遗传资源国际条约》(ITPGRFA)

baijiahao.baidu.com/s?id=1728103929077528892 https://t.cn/A66rYGQs

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#点赞内蒙古#【“科技兴蒙”春风劲吹 北疆大地活力涌动】浩瀚的历史长河中,总有一种力量创造奇迹、彪炳史册。

  一瓶酸奶的背后是近百项技术的支撑,这是研发的力量;一方“欢迎踩踏”的走路草坪最长可达到十多年使用寿命,这是创新的足音;一头世界首创的基因编辑双肌黄牛比传统黄牛生长速度、产肉率提高20%,这是科技的见证。

  创新,这个引领发展的第一动力,让内蒙古高质量发展之路底气更硬、成色更足。

  党的十八大以来,内蒙古科技领域一件件振奋人心的“里程碑式”大谋划、大动作,彰显攻坚克难的坚守与追求,见证大刀阔斧求变求新的生动实践。

  拉近时间轴线,2019年12月9日,内蒙古科技事业发展站在新起点。在自治区与科技部部区会商、高位推动下,以“科技兴蒙”为统领的创新发展总基调确立,一条具有内蒙古特色的科技创新引领高质量发展之路按下“启动键”。

  2年来,从自治区创新驱动的统领性举措,到国家东西部科技合作战略的重要组成部分,“科技兴蒙”行动蹄疾步稳、纵深发展、全面开花,成为推动区域创新发展的源头活水、强劲引擎;

  2年来,从基础研究能力大力提升到关键技术攻关多点突破,从助力乡村振兴到支撑民生改善,创新创造的活力潜能充分迸发,北疆大地春潮涌动,一幅创新驱动发展的壮美画卷徐徐铺开。

  开放合作,在求变中谋发展

  “关键技术一旦突破,我们发展的天地就宽了!”包头长安永磁电机有限公司总经理张继鹏说。

  长安永磁曾一度面临“如何在高推力密度永磁同步直线电机这一领域继续保持技术领先和行业领跑”的发展瓶颈。

  让张继鹏兴奋的是,公司通过“揭榜挂帅”与哈尔滨工业大学寇宝泉教授团队取得对接。这次合作,对企业在高推力密度永磁体同步直线电机领域提升研发水平、加快产品研发意义重大。

  “揭榜挂帅”,目标是将自治区产业发展所需用“科技悬赏”的形式面向全国张榜,借智创新、借梯登高,激发创新活力。首批“揭榜挂帅”签约项目中,区内外20余家科研单位“揭榜”自治区12家榜单企业难题攻关,这其中,由区外科研单位承担的项目超过八成。

  求新者胜,思变者通。

  通过“揭榜挂帅”这个切口,我区加快完善以企业为主体、市场为导向、产学研深度融合的技术创新体系,以开放的怀抱集聚各方创新资源与力量,锻造优势领域的创新“长板”,服务和融入新发展格局。

  不止是长安永磁。在内蒙古的广袤大地上,从实验室、研发中心到乡村牧野、厂矿车间,一派紧张忙碌。这里,是打好科技创新能力提升攻坚战的“主战场”,一批批解决产业发展难题的关键技术成果加速走向“应用场”,孕育着美好愿景——

  从MW级先进飞轮储能关键技术研究,到电力冶金行业二氧化碳减排集成技术开发;从玉米智慧生产模式创新与无人农场示范到黄河流域内蒙古段湖泊底泥污染控制与生态化利用关键技术研究……2021年,自治区瞄准优势特色产业领域,以“科技兴蒙”为统领,加快布局创新链,全年共安排自治区科技重大专项48项,重点领域关键技术攻关项目445项,科技重大专项全部采取产学研合作形式承担,企业牵头承担比例接近80%,区外科研单位参与合作的比例达到了56%以上。

  在“科技兴蒙”磁石效应吸引下,2021年,一批国内外领先的技术成果在内蒙古找到了丰富的应用场景。世界首创氢基熔融冶炼技术在乌海实现产业化应用,全球首个极寒地区无人驾驶卡车在呼伦贝尔稳定运行,全球首套万吨级二氧化碳制芳烃工业试验项目落地鄂尔多斯,内蒙古首台套100KW级氢燃料电池环卫重卡在包头下线……先进技术成果全区遍地开花,在能源、工业、农牧业等各领域迅速发挥出引领示范作用,助力内蒙古走出技术派、秀出产业化“范儿”,为自治区“十四五”时期经济社会高质量发展赋能聚力。

  在“科技兴蒙30条”、研发投入攻坚行动等硬核配套举措有力加持下,科技领域“放管服”改革持续推进。政府研发投入刚性增长机制建立,2021年,全区财政科技支出35亿元,同口径增长20.7%。高新技术企业研发投入强度达到全区平均水平的4倍。12个盟市量身出台政策措施,全区上下抓科技创新的氛围愈加浓厚。 

  2021年底,呼包鄂自主创新示范区集聚了全区50%的科研机构、57.4%的高新技术企业。114个区外高校、科研单位参与内蒙古科技创新发展,开放合作的劲风吹遍北疆大地,将转型发展的潜力培厚植深,开放合作势如破竹!

  创新引领,在突破中促转型

  春日暖阳下,在中为能源鄂尔多斯唐家会矿区,总投资1.4亿元的煤炭地下气化技术工业化示范项目正在稳定运行。

  项目采用我国第四代煤炭地下气化技术,无需开挖采煤,无需人员进入,就能生产工业燃气和化工合成原料气,实现了“采煤不见煤”的技术革命。

  一滴水里观沧海。这是“科技兴蒙”蓬勃发展、区内外科技与资源有效对接、成功握手的鲜活见证。

  聚焦战略性新兴产业和优势特色产业,以“科技兴蒙”为统领的创新发展道路上,内蒙古围绕产业链供应链部署创新链,紧扣创新链布局产业链,越来越多的硬核科技供给为我区坚定不移走以生态优先、绿色发展为导向的高质量发展新路子提供强劲支撑——

  深入实施绿色低碳科技创新行动,编制碳达峰碳中和科技创新行动方案,提出积极稳妥支撑重点行业领域绿色发展的务实举措;全球首个零碳产业园、自治区首家碳中和研究院落户鄂尔多斯,源网荷储、二氧化碳矿化、第四代循环流化床燃烧高效制取铝硅粉等低碳绿色技术加快转化应用……科技支撑绿色低碳发展,促进内蒙古能源资源转型,绿色内蒙古涌动无限活力。

  加入黄河科创联盟,联合东西部沿黄省区筹备启动“黄河流域内蒙古段生态综合保护”“内蒙古生态环境综合治理”等重大科技专项;开展“一湖两海”生态保护技术攻关和科技成果转化应用;加快大兴安岭森林碳汇、北方防沙带生态保护、退化草原修复等技术集成示范,为我国北方重要生态安全屏障建设提供系统性技术解决方案……科技创新向山水林田湖草沙统筹发力,有力支撑我国北方重要生态安全屏障建设。

  深入实施科技支撑乡村振兴行动,打响种业翻身仗,形成“5+N”产业创新链布局,以“揭榜挂帅”方式率先启动种业科技创新重大示范工程;提升马铃薯、向日葵、玉米、牛羊等内蒙古特色农牧业产业技术水平,打造内蒙古地理标志农畜产品品牌;实施科技特派员助力“乡村振兴”三年行动,组建19个科技特派员产业服务团,推广新技术1000余项;支持袁隆平院士工作站培育耐寒水稻新品种9个,兴安盟粳稻亩产测产增收100公斤。

  在严峻疫情形势与百年变局交织的变量因素影响下,内蒙古凝心聚力、披荆斩棘,迈出了极其不平凡的脚步。2021年,全区发明专利授权量增长46.3%,高新技术企业达到1229家,科技型中小企业数量增长47%,大中矿业、大唐药业等高新技术企业成功上市,科技成果登记数量首次突破1000项,登记成果产生经济效益712.7亿元,创新驱动带给转型发展坚实的底气。

  通过“科技兴蒙”搭建的开放合作平台,我们看到一个英才集聚、生机勃发、潜能无限的内蒙古;通过“科技兴蒙”铿锵的足音,我们看到一个奋力敢追、一往无前、动能迸发的内蒙古;补短板,塑优势,加快摆脱传统路径依赖、加速新旧动能转换,一条具有内蒙古特色的科技创新之路已然形成,通过“科技兴蒙”,我们看到一个更加从容自信、满怀激情的创新型内蒙古!

  在2022年全区科技工作会议上,内蒙古提出将以“稳”的基础、“进”的方向、“高”的目标为全区科技创新发展谋篇布局,积极引导更多优质创新要素在内蒙古落地生根。

  征程万里风正劲,重任千钧再奋发。

  面向世界科技前沿、面向经济主战场、面向国家重大需求、面向人民生命健康,“科技兴蒙”引领下,创新的能量尽情释放,这片辽阔的北疆大地,必将精彩无限!#内蒙古疫情# (草原客户端 记者 白莲) https://t.cn/RC5pZkB


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