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《德国研究认为欧盟应允许基因编辑以使有机农业可持续》

  • 编译者： 张毅
  • 发布时间：2025-07-20

  • 5月，德国拜罗伊特大学、荷兰瓦赫宁根大学、德国海德堡大学等联合开展研究，探讨了基于科学、有效和可接受的欧盟法规推进有机生产中的新基因组学技术（NGTs）应用的必要性。欧盟在欧洲绿色协议的框架内设定了到 2030 年至少 25%的农业土地采用有机农业的目标，但有机农业的产量低于非有机农业，给可持续粮食生产带来了压力。利用 NGT 进行有机生产可以提高产量，因此将 NGT纳入参与式治理的有机生产将有助于实现欧盟的可持续农业目标。相关成果以“New genomic techniques in organic production: Considerations for science-based, effective, and acceptable EU regulation”发表在《Cell Reports Sustainability》上。

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相关报告

  • 《英国的可持续农业 》
    • 来源专题：农业立体污染防治
    • 编译者：金慧敏
    • 发布时间：2016-03-25
    • 农业部规划设计研究院聂宇燕在《农产品市场周刊》阐述了针对英国可持续农业的研究调查。到底什么才是可持续性的农业，以及它是怎样操作的。 欧洲农村地区的社会性可持续仍然通过高效的农业来实现，这需要在经济利益和食品供应之间进行权衡。在英国，乡村地区被分为不受关注区、环境敏感区、硝酸盐敏感区、国家公园或者科学研究区，既体现了地理上的区分，也体现了对于农业—环境问题的监管机制。在这些新划分的经济区域中，人们可以对农业与当地环境之间的关系进行良好的监测。 可持续性农业可以被认为是一种在不破坏环境的前提下生产产品的系统。它依靠低投入的技术改善土壤的肥力、加强作物的病害虫控制、提供多元化的产品等等。 分析的深度是标志可持续性的重要指标之一。在土地上进行特别的土壤管理、放牧、耕作活动是可持续农业最重要的组成部分；在农场层面而言，可持续资源的使用决定着过程是否可持续性；在国家层面，主要着眼于农业用地的合理使用；而在全球层面，气候、国际贸易、资源的分布则成为了重点关注的焦点。 文章介绍了英格兰乡村地区的成功经验： 1、20%的欧洲农场已经签订了农业—环境契约，这是迈向可持续性农业的重要一步。第五届环境大会所制定的2000年前达到的15%的目标已经完成。各会员国在各自国家内制定的相应法规收到了良好的成效，但仍需要更多的时间去达到最终的目标。证据表明，农业—环境模式，比如减少含氮化肥的使用、改良的技术、更积极的生态保持以及对于地形地貌的保护，使环境得到了实质性的改善。雇佣的劳动力数量也在增长中，高劳动密集型产业正在取代低劳动密集型产业。研究报告表明，这种努力也有利于社区的预算：4%的欧洲农业指导与保证基金。战后的农业已经发生了特别的、戏剧性的改变。20世纪的农业在单位面积的产量上取得了巨大的成功。 2、出证管理条例为农村的发展调控提供了细化的准则。英格兰的乡村发展调控是一个政府推动的成功案例。英格兰的乡村发展调控提供了允许所有欧盟成员使用的专项基金，再加上当地的各种基金支持，能够造福于当地的环境、经济以及社区。通过英格兰的乡村发展调控政策，在2001至2006年间共分配资金16亿英镑，其中包括3亿英镑的国库基金。所有的这些支出由欧盟提供给英国的款项来分配。欧盟和英国共同投资的总支出达到了14.967亿欧元，其中包括欧洲农业指导与保证基金投资6.152亿欧元。在这个机制下，还能够提供7.573亿欧元的远期贷款，其中有3.816亿欧元来自于欧洲农业指导与保证基金。同时，英国还承诺提供4.041亿欧元的远期投资。由此可见，用以支持英国乡村发展调控计划的资金总额达到了26.581亿欧元，其中有9.968亿欧元来自于欧洲农业指导与保证基金。这个计划着眼于用投资来改善和保护区域的生态环境。它同样致力于通过多项措施鼓励多元化、有竞争力的农业和林业生产模式，以便于提供更多的工作机会、更多的新产品和市场。其中最重要的两点，一是基于土地的计划(保护和改善环境)，包括乡村管理、ESA区域、有机援助计划、林地援助计划、农场林地保障计划和山地农场补贴计划等；二是基于项目的计划(使得牧业、林业等乡村的产业能够适应新的产业变化，以便更好的发展)，包括乡村企业计划、生产与市场援助计划、技能训练班和能量作物计划等。 英国的农业污染控制： 1991年，农业、食品和渔业大臣发表了“优秀农业密码”一文，文中详细指导了农民们如何处理牲畜废弃物、废水、化肥、燃料油、农药、硝酸盐以及动物的尸体等。在环境局的建议下，当地的农民必须提供一份农场污染物处理计划来作为约束自身的准则。同时推行了一些行之有效的措施：推迟在耕地中的耕作；减少农药、化肥、污水的使用；提早进行秋季作物的播种；对于农场废弃物进行细致的管理等。 预设的准则有助于减小劳动强度，同时减少土地中硝酸盐的含量。强制执行欧盟和国家级的农业政策，也有利于缓解农业的污水问题。1998年实施的地下水管理条例就是一个典型的例子，它被赋予了法律效义，让人们依法遵守。 更多的部门和系统将参与到对未注册土地的使用以及应对全职农业从业者数量萎缩的监管和执行当中。当然，在对农业污染控制和有效的解决方案上，我们还有很长的路要走。目前的替代控制政策也有一定的局限性，良好的调控手段需要着眼于更细节的部分，同时要经过更细致的评估。农业大臣发布了农业领域有关水质量的行动条例，如建立有效实惠的水体监控系统；阻止农业活动对水体产生不良影响，寻找农业投入品的最优使用方案、将农业活动中化学品的使用降到最低；利用生物、物理及化学的方法建立农业用水、河流、海洋的生态水系统；防止土壤的流失和沉积；对于人类及牲畜废弃物的适当处理；通过集中的害虫防治减少化学品对于生态的破坏；宣传杀虫剂和除草剂对于环境以及食品安全的危害。 农业水污染控制是一个难题，由于它的涉及面很广，人们很难去定义和区分它。它同样因时间和空间的不用而相异，与降雨、地形、土壤因素有关，也与农民对用地、生产技术、作物的选择以及农药化肥的使用有关。目前关于可持续性农业的讨论，从有可能的改进到当前的农业政策，涉及食品安全、动物保护以及环境等诸多问题。当然，实现农业可持续发展的一大好处就是能够控制水污染的扩散。 污染扩散的减少必须要依靠合理的土地管理措施和技术。环境保护署意识到，监管条例可以让农民们自发地寻找合理的土地管理方法，而改良的畜牧业则是实现这一改变的核心。当然，我们应当共同努力，为农民提供切实可行的建议，协助他们改善面临的问题。 可持续性农业并不只涉及到政策法规，它也促使从业者们开始考虑长远的发展计划，同时也促使消费者们更多地参与到农业体系当中。 关键是要从经济学的角度去发现可持续性农业的问题——依据营养、能源、动植物以及其他农业生态圈的事物——再根据利润、消费、社区需求来取得平衡。单独的技术改善也许不能适用于其他区域，所以我们需要整体的统筹。近十年来，欧盟国家都在调整自身的政策，以迎合农业及生态的需要。
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  • 《农业掀起“基因”浪潮，基因编辑和转基因技术商业化提速》
    • 来源专题：转基因生物新品种培育
    • 编译者：zhangyi8606
    • 发布时间：2020-11-12
    • 全球农业颠覆式发展必然少不了农业生物技术的创造性力量。 农业生物技术是指运用基因工程、发酵工程、细胞工程、酶工程以及分子育种等生物技术，改良动植物及微生物品种生产性状、培育动植物及微生物新品种、生产生物农药、兽药与疫苗的新技术。广义基因工程技术中的基因编辑和转基因技术在农业领域的应用备受关注。 说到基因编辑，其近年来的发展可谓是叱咤风云，在医学领域大放异彩不说，又屡次角逐诺奖。当走在科技前沿的基因编辑遇上正在追赶科技的农业，它们之间所发生的奇妙化学反应将为农业带来全新的发展机会。例如：早在2013年，以CRISPR/Cas9系统为标志的第三代基因编辑技术就取得了决定性突破，打破了常规育种瓶颈，成为基因编辑主流技术。 与基因编辑一样，转基因自被人们认识以来便是万众瞩目。根据国际农业生物技术应用服务组织2019年9月发布的《2018年全球生物技术/转基因作物商业化发展态势》报告，当年全球有26个国家和地区种植转基因作物，种植面积超1.9亿公顷，其中美国、巴西、阿根廷、加拿大和印度的转基因农作物种植面积占全球转基因作物种植面积的91%。 基因编辑和转基因技术在农业领域的应用 医疗和农业是基因编辑的两大重要应用领域。在农业方面，世界各地的研究人员利用植物和动物的测序来研究不同物种的基因组，进行农作物全品种基因测序将会推动农业发展，增加作物产量。 基因编辑技术不仅可以突破传统育种难以解决的遗传障碍，而且能实现特定性状的精准改变，颠覆已有动物遗传改良技术路径和选育效率。伴随着基因编辑技术的不断改进及其在动植物上的广泛应用，农业领域的颠覆性变革悄然在进行。 1994年，Calgene推出第一个基因工程食物Flavr Savr番茄。1996年，孟山都公司（Monsanto）推出第一批基因修饰农作物，很快这些基因修饰食品占据了市场。2016年初杜邦宣布，在2020年即将诞生一款新的玉米品种，将是史上第一例商业化的基因编辑农作物。2018年，美国食品药品监督管理局（FDA）发布新规，撤销对CRISPR作物的严格管控，鼓励CRISPR植物的种植试验。 与基因编辑有所不同，转基因技术能将一个生物体中结构明确、功能清楚的基因取出，让其在另一个作物体内发挥作用，实现基因在不同物种间的重组。这项新技术不仅更精准，而且利用其他物种的基因资源能极大扩充作物自身的基因库，使作物具备抗虫、耐除草剂、抗旱等特性。动物转基因技术则在提高畜禽生产性能、改善畜产品品质、提高畜禽抗寒抗病能力等方面应用广泛。 作为现代生物工程的一个重要手段，许多发达国家和发展中国家都在大力研究开发转基因技术。我国转基因作物研究始于20世纪80年代，是开展这项新技术研发最早的国家之一。 2008年中央一号文件首次提出，启动转基因生物新品种培育科技重大专项。当年10月党的十七届三中全会决定强调，实施转基因生物新品种培育科技重大专项，尽快获得一批具有重要应用价值的优良品种。随后出台的《国家粮食安全中长期规划纲要》也对转基因生物新品种培育科技重大专项提出明确研发方向。 跟随国家政策的指引，行业内的头部企业逐渐开始了在农业生物技术领域的探索，例如华大基因和隆平高科。 华大基因：推进动植物育种进程 华大基因成立于1999年，是全球领先的生命科学前沿机构，拥有多种平台，可以在DNA水平、RNA水平、表观遗传学等各个水平对动植物各种表型性状进行全方位的研究，并结合质谱技术开展蛋白质组水平的研究，利用贯穿组学深度解析动植物界的科学问题，检测与人类息息相关的农艺性状相关基因、研究动植物进化、抗病、抗逆、生殖发育等生理机制，为育种挖掘多样性的遗传资源，为推进动植物育种进程奠定坚实的理论基础。 其产品RNA-Seq主要用于系统进化/物种起源、生长发育、抗逆及致病机理研究、生物标记（分子育种）等研究。此外，华大基因还在利用自主DNBSEQTM测序技术的基础上，自主开发了双链环化的文库制备新方法，可快速高效获取真实的甲基化水平数据，以及动植物育种、人类健康与疾病等应用性研究。 华大基因基于公司领先的数据处理分析能力，丰富的科研项目经验，公司在科研方面也取得了一系列突破性成果。2019年，公司与多家国内外科研机构在全球顶尖学术期刊上发表了50篇农业基因相关科研论文。其中，2019年3月11日，与芝加哥大学、亚利桑那大学等团队合作在Nature Ecology & Evolution上发表了迄今为止最大的水稻高质量新蛋白质数据集的成果。2019年5月，与华中农业大学在Nature Genetics上发表迄今为止质量最高的热带玉米参考基因组，并公布了首份玉米结构变异图谱。 华大基因于2019年5月与碧桂园农业控股有限公司签署股权转让协议，将其持有的华大农业80%股权转让给碧桂园。碧桂园布局农业全产业链条，着力打造科技型、平台型、国际型农业。 隆平高科：高位布局玉米转基因品种开发 隆平高科自设立以来一直以现代种业产业化为发展方向，利用现代生物技术，主要从事农作物高科技种子及种苗的研发、繁育、推广及服务。 在生物技术板块，隆平高科在华智生物技术有限公司、隆平高科长沙生物技术实验室、隆平高科生物技术（玉米）中心等分子育种平台基础上，投资设立湖南隆平高科第三代杂交水稻种业有限公司，聚集新一代杂交水稻技术开发，投资杭州瑞丰生物科技有限公司，成立隆平生物技术（海南）有限公司，高位布局玉米转基因品种开发，进一步提升公司研发能力，巩固公司产品及科技领先优势，抢占新技术周期背景下行业竞争的战略制高点。 2020年1月21日，农业农村部公布了2019年农业转基因生物安全证书（生产应用）批准清单，其中包括隆平高科参股公司杭州瑞丰生物科技有限公司的转基因玉米瑞丰125，该玉米融合两个Bt抗虫基因，能有效控制我国玉米田的主要鳞翅目害虫，预期在延缓害虫抗性产生方面具有优势，所含抗除草剂基因是具有我国自主知识产权的创新型基因，可满足我国农民田间除草需求。此外，对目前入侵我国西南地区、黄淮海地区的草地贪夜蛾也具有一定的抗性。 作为行业龙头，隆平高科在传统研发和以转基因技术为代表的生物技术储备方面准备充足、能力叠加，将进一步巩固和提升其行业优势地位。 大北农：转基因大豆产品取得里程碑式进展 大北农集团主营业务有饲料、养猪、水产、疫苗、作物、农业互联网六大产业，拥有近20000名员工、1500多人的核心研发团队、120多家生产基地和300多家分子公司。其作物科技产业聚焦生物技术、绿色良种、新型肥料、环保农药的创新研发与服务推广，为农民提供全产业链的种植科技服务。 2019年2月27日，大北农收到阿根廷国家政府的生产及劳动部正式书面通知，公司下属子公司北京大北农生物技术有限公司研发的转基因大豆转化事件DBN-09004-6获得阿根廷政府的正式种植许可。这是大北农转基因大豆产品在国际南美地区市场取得的重要里程碑式进展，也是大北农生物技术的研发和转化在国际南美地区取得的重大进展，也为大北农生物技术的市场化应用和经营拓展了较为广阔的市场空间。 行业发展空间巨大，创新企业步履不停 2019年12月30日，农业农村部科技教育司发布《关于慈KJH83等192个转基因植物品种命名的公示》，拟批准为192个植物品种颁发农业转基因生物安全证书目录，其中包括2个玉米品种和1个大豆品种，这是距2009年2个水稻1个玉米获得转基因生物安全证书之后，又有中国研究的主要农作物获得转基因生物安全证书。 国产转基因品种十年磨一剑，长时间沉淀的坚实基础将推动我国农业生物技术产业进入一个新的快速发展时期，未来发展空间巨大。在农业生物技术领域除了头部企业的探索，创新企业也加快了发展步伐。 康普森：动植物分子育种 北京康普森生物技术有限公司（以下简称“康普森”）成立于2011年，公司提供基于新型农业基因组技术的动植物分子育种、特色农业基因+以及现代化农业生产、现代设施农业整体解决方案。 2015年，康普森生物开始向农业产业化发展。第二年，为进一步推广基因组选择技术和产业化应用，康普森生物正式启动了产业联盟，在全国范围内先后发起了“猪基因组选育北京联盟”、“全国肉鸡全基因组选择育种联盟”、“畜禽良种产业技术创新战略联盟”等多个行业联盟，通过与不同机构合作，共同打造联合育种“产学研”院企合作平台，实现专注分子育种，用“大数据解决选育问题”的目标。 2018年，作为康普森生物的全资子公司，康普森农业推出了个性化育种方案制定、畜禽基因组选育、选配策略制定、遗传疾病评估、功能基因检测等一站式育种服务，为科研工作者和育种企业提供了多项个性化服务，这对培育自主品种、打造民族品牌、提升核心种源自给率、推动畜牧基因组实现产业化有着重要作用。 古奥基因：基因组选择育种平台研发 武汉古奥基因科技有限公司（以下简称“古奥基因”）是一家以二代和三代高通量测序、生物信息分析、交互分析报告、多组学知识库和基因组选择育种平台研发为技术核心的高科技公司。 古奥基因自成立以来，一直致力于布局基因数据产业，从数据产出，到分析，到深度挖掘，基因应用。目前公司已建立形成“三中心两基地”，包括武汉古奥基因（总部研发和运营中心）、重庆揩火基因（大数据中心）、嘉兴古奥（分子育种中心）、牡丹江大豆育种基地、东西湖育种基地。 其产品古奥基因组选择育种平台是通过整合和开发全基因组关联分析、全基因组选择育种、育种模拟等方法，开发的一个全自动化的育种分析平台，包含了数据管理，图表可视化，在线分析等一系列功能模块。平台利用配置好的育种分析方案进行全自动育种分析，使得育种研究人员在不需要底层生物信息和数量遗传算法的基础上，真正实现基于基因大数据的动植物品种选育方案设计。 当然不只是我国农业领域在推进基因工程技术的创新应用，自2019年开始，一些国家及地区政府进一步释放信号，鼓励转基因农作物种植和应用。 在欧洲，英国首相约翰逊提出要“解放”英国的转基因产业，欧盟委员会宣布批准10种转基因产品在欧盟上市；在美洲，美国总统要求联邦政府相关监管机构简化、加快农业生物技术产品的审批流程，从而加快农业生物技术新产品的审批、降低开发者的成本、鼓励对转基因农作物进行更多投资；在澳洲，南澳大利亚州政府决定从2020年起解除该州除袋鼠岛以外有关种植转基因作物禁令，至此澳大利亚大陆所有州都取消了转基因作物种植禁令。 以下是国外几家在农业基因工程技术领域较有代表性的企业。 Indigo Ag：创建农业微生物基因组信息数据库 Indigo Ag成立于2014年，起初只是Flagship pioneering发起的100多家创业公司之一。但在经过几年的发展以后，它已然成长为一家900多人规模的企业，累计融资金额超8亿美元，估值更是超过了35亿美元。 Indigo Ag利用人工智能算法和机器学习技术，创建了一套农业微生物基因组信息数据库，分析出对植物健康最有帮助的微生物，可以抵御农作物病虫害，增加营养摄入量以及水分利用率，继而提升产能，让农民获得可持续的收成。 目前，该公司的种子处理技术主要用于五种作物——玉米、小麦、大豆、水稻和棉花。2018年，indigo的玉米每英亩产量比传统种子高出10%以上，小麦产量提高了近15%。 Benson Hill：改良作物基因 Benson Hill成立于2012年，是一家集云计算、大数据分析和植物生物学为一体的农业科技公司，多年以来利用其建立的CropOSTM生物信息平台，帮助各大公司改良作物基因，提高作物品质，一直以来受到业内的广泛好评。 其最新研发的种子品种在保证农民产量的同时，还具备最优的蛋白质和油脂组成，可以提高饲料消化效率、降低胰蛋白酶抑制效果，并具备小众市场和大众终端用户所追求的其余品质。其中一个产品是eMerge Genetics的产品组合，这是一个国际知名的非转基因大豆品种组合，有资格通过非转基因认证并在包括欧盟在内的所有市场销售，极具推广潜力。 行业产业化前景诱人，技术壁垒问题仍待解决 《2020年农业农村科教环能工作要点》指出，要着力提高科技创新的产业贡献度着力强化科技扶贫，加强基础前沿储备，面向国际前沿，围绕生物种业、智能农机装备、数字农业等领域，强化基因编辑、合成生物学、大数据、人工智能等基础前沿研究，增强原始创新能力。继续组织实施转基因生物新品种培育重大专项，进一步强化生物育种技术研究和产品熟化，推进优良新品系遴选和第三方验证，夯实产业化基础。 在政策引领下，随着技术研发的深入，基因编辑的技术优势不断凸显，并逐渐转化为产业优势，已经在动植物育种方面显示了广阔的前景。据美国Kalorama Information公司估计，2025年基因编辑及其相关供应市场规模有望突破50亿美元。华泰证券研究报告则预测到2030年，我国转基因种子市场规模有望达到460亿元，利润总额有望达到157.8亿元。 尽管随着人们逐渐对基因编辑和转基因技术认知增多，基因工程技术产业化也与市场需求结合紧密，产业化前景诱人，但其产业化仍然受到技术壁垒、编辑效率等瓶颈问题的制约。但不论如何，基因工程技术将成为作物育种和农业生物技术研发过程中的一个重要工具，并推动农业领域的一场革命，未来行业中可能诞生千亿市值的龙头种企。
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