中国抗虫棉攻关记 [复制链接]

第5版(教育·科技·文化)
专栏：“８６３”计划十年巡礼

　　中国抗虫棉攻关记
彭铁元
近几年来，由于棉铃虫肆虐，我国棉花生产受到严重损失。１９９２年，直接经济损失高达６０亿元以上；纺织品出口创汇锐减，年间接经济损失超过１００亿元。
此时的国际棉花市场物价飞扬。国内棉铃虫害更趋严重。把棉铃虫整个泡在高浓度的农药里，抗药性极强的棉铃虫似乎只是洗了个“温泉浴”。棉农们急红了眼，状纸纷飞告药厂。化验结果令棉农们伤心：农药货真价实，棉铃虫几乎“刀枪”不入。
科学家们都把视线盯在农作物生物防护系统：将细菌基因人工合成类似于棉花基因，然后导入棉花基因结构中去，构建出一种杀虫基因，产生杀虫蛋白。棉铃虫吃掉蛋白后，立刻中毒身亡。现任中国农科院分子生物学研究室主任的郭三堆，激动地接下了这项８６３计划重点课题，他说这是“跨世纪的较量”。
这项课题攻关时间紧，按计划一年半就得完成基因人工合成；技术难度高，在合成的６０００多个碱基中，不能有一个丢失和移位；风险大，如有一个密码移位或错位，将会使读码框发生改变，使整个基因失去活性，导致几年研究工作全部失败；经费紧张，美国合作研究人工合成杀虫基因，耗资７０多万美元，而他们两年的经费不到４０万人民币；对人体危害大，放射性同位素对人体细胞有极大杀伤力。
但郭三堆与课题组知难而上。为确保万无一失，他从多种方案中制定出双链合成杀虫基因的技术路线。在合成过程中，郭三堆严格把关，每次输入片断序列要求重复读三次，才开始启动合成仪器合成。为加快进度，郭三堆和同事们把行军床搬到了实验室，通宵达旦轮流值班。他已４７岁，但仍与年轻的学生一道，昼夜奋战八个月，完成放射性同位素测序。
１９９２年底，郭三堆终于首次在国内成功地合成了有杀虫活性的分子量最大的杀虫基因。他又马不停蹄地与江苏农科院、山西棉花研究所精诚合作，历经四年，终于将杀虫基因导入长江流域主推品种泗棉３号和虫害最严重的黄河流域冀鲁豫棉区的主推品种中棉１２号，成功地获得了高抗虫性的抗虫转基因的棉花新品系，被命名为“中国抗虫棉”。
这项课题的成功，使我国成为继美国之后的第二个获得抗虫转基因棉花的国家，研究成果达到国际同类研究的先进水平，在该项研究表达载体的设计、构建以及转化棉花的方法方面，居国际领先水平。
经测定，中国抗虫棉的抗虫能力在９０％以上，并能将抗虫基因遗传给后代。如果能在黄河流域１／３的棉区推广，每年可增产约５０万吨的原棉，按每公斤１５元计算，每年可挽回经济损失达７５亿元。