棉花是世界上最主要的農(nóng)作物之一，產(chǎn)量高，生產(chǎn)成本低。棉花能制成各種規(guī)格的織物。但是，棉花里有一種叫做棉酚的物質(zhì)，對人體有害。如果我們對合成棉酚的基因改造成功，使棉花變成沒有毒的。這樣棉花的種子便可以作為飼料，甚至能成為人類的食品。

我們國家自己育種家培育的抗蟲棉已經(jīng)占到市場上的大概95%左右了。所以從那時候以后美國的抗蟲棉慢慢慢慢就退市場了。因為它那個品種剛剛引進來的時候。鈴又小，你無論如何它剛剛引進來，不像我們國家最主要是用的我們國家自己棉花的品種，更適合當(dāng)?shù)氐臍夂颦h(huán)境，所以產(chǎn)量還比較高，另外呢，我們國產(chǎn)的培育的品種鈴比較大。因為美國那是機采，但是我們國家過去都是手摘。你想我們的棉鈴很大。就是說一朵棉花它有差不多六克多是吧，但是它那個也就是五點幾克，那你采棉花是農(nóng)民，更愿意采大的，另外產(chǎn)量我們也比較高，所以呢，后來很快就競爭過了美國。

從2008年之后它就慢慢慢慢就越來越少。現(xiàn)在基本是退出市場去了。當(dāng)然我們抗蟲棉能夠研制成功，說實話最主要是利用了我們國家這個體制的優(yōu)勢。你想我們可以組織起來，從上到下的優(yōu)勢互補，我們搞基因的，你就專門改造基因構(gòu)建載體，構(gòu)建載體，構(gòu)建完以后馬上就轉(zhuǎn)給中游。他立即把這個載體轉(zhuǎn)到棉花里，得到種質(zhì)資源。種質(zhì)資源以后，下游緊接著育種單位就和我們當(dāng)?shù)氐钠贩N就去雜交選育，很快就選育出適合我們當(dāng)?shù)氐钠贩N。當(dāng)時我們把種質(zhì)資源，搞出來以后就分發(fā)到了長江流域、黃河流域還有西北內(nèi)陸的一些育種單位手里，就很快就一大批就都出來了我們中國的抗蟲棉，所以我們抗蟲棉項目能夠取得成功，實際涉及到了分子生物學(xué)家、育種家，還有企業(yè)家，還有我們管理項目的專家，我覺得是共同努力的結(jié)果，也是我們國家大的項目支持的結(jié)果。所以只有在這個體制下我們的速度很快

鈴蟲為害棉花時，主要吃棉花葉子及棉花桃，棉鈴蟲在華南地區(qū)每年發(fā)生6代，以蛹在寄主根際附近土壤中越冬。翌年春季陸續(xù)羽化并產(chǎn)卵。成蟲白天棲息在葉背或蔭蔽處，黃昏開始活動，吸取植物花蜜作補充營養(yǎng)，飛翔力強，有趨光性，產(chǎn)卵時有強烈的趨嫩性。蛀食花朵、嫩枝、嫩蕾、果實

棉鈴蟲的危害，它不光是小的時候把葉子吃掉了，開花結(jié)鈴以后有了花蕾，它就開始吃，有的是結(jié)了幼鈴，因為棉鈴吃著有點甜。除了危害葉子，它就主要危害鈴，糞便它就可以污染引起爛鈴。另外它鉆了個洞以后露水雨水一進去,整個棉桃都爛掉，就是不爛它的整個品質(zhì)就都很糟沒辦法用。

蟲害對棉花產(chǎn)業(yè)危害很大，如何盡快來解決這個問題？所以我們863棉花基因工程研究就是提升的重大關(guān)鍵項目，那就是告訴我們趕快研究出抗蟲棉，其他的你不要考慮，你要什么條件。國家當(dāng)時都是滿足什么條件。92年開始一直到94年的時候，我們就研究成功了我們自己國家的轉(zhuǎn)基因抗蟲棉，那時候選擇的基因就是BT基因，它是一種生物殺蟲劑，讓植物本身抗蟲基因進去以后，讓它能夠一勞永逸。就說任何時候它在植物里頭都能夠表達。所以我們通過把殺蟲的基因給它變成棉花的基因。植物的基因進去以后它就認(rèn)為是自己的基因，它就開始工作，它就可以表達出來殺蟲蛋白，所以呢它就能夠抗蟲。你這個基因抗蟲了是吧，就等于是不噴農(nóng)藥了。

過去因為蟲害爆發(fā)的時候，你像我們是用農(nóng)藥來防治。結(jié)果呢就長期用農(nóng)藥防治昆蟲產(chǎn)生了抗性，后來呢，就原來噴兩三次就可以防治住的，后來噴二十幾次都防治不住了。結(jié)果呢，不僅污染了環(huán)境，還把它的天敵，小鳥都?xì)⑺懒恕Ｋ院髞砟兀褂棉r(nóng)藥越來越高，而且大量污染環(huán)境，特別是棉農(nóng)，使用農(nóng)藥以后。人畜中毒事件經(jīng)常發(fā)生，而且非常嚴(yán)重，但是你要種了抗蟲棉，不僅我省了農(nóng)藥了，我還省了去噴農(nóng)藥的用工，而且又很安全，不污染環(huán)境，所以這個意義是很大的。

為什么你這個抗蟲基因進去就可以把蟲殺死了？這個殺蟲蛋白昆蟲吃了以后必須在堿性的條件下，它才能以釋放出來殺蟲的核心蛋白。但是昆蟲腸道正好是堿性的，消化道里的表面的細(xì)胞里頭，它就引起離子通道的改變, 把離子給它稀釋掉, 水解然后釋放出來殺蟲的核心蛋白，就形成寡聚體，它形成寡聚體以后，這個腸道上面有一個識別位點，識別那個位點，由這個位點它才能和腸道結(jié)合上去，就把細(xì)胞就撐破了。照這樣就把昆蟲給殺死了。我們?nèi)祟惸兀瑒游铮踔涟ㄆ渌暮οx。它只要不是堿性的，它就釋放不出來殺蟲的核心蛋白

Bt基因可指導(dǎo)轉(zhuǎn)基因作物產(chǎn)生對鱗翅目害蟲有嚴(yán)重毒性的Bt蛋白，可以大大減少農(nóng)藥的使用，不需要使用農(nóng)藥， Bt蛋白可以高效殺滅鱗翅目害蟲的同時，對哺乳動物沒有任何危害，對人相當(dāng)?shù)陌踩拖裱鯕怆m然對蛔蟲、鉤蟲劇毒，但氧氣對人卻沒有危害。

所以它是特異性的只針對鱗翅目害蟲，現(xiàn)在全球的目前所用的殺蟲的蛋白，就包括他們抗蟲玉米，抗蟲水稻，用的基本都是這個蛋白，大面積播種的印度、美國、像阿根廷、巴西。用的都是這個基因，而且現(xiàn)在推廣了二十多年，原來大家就是有一個問題，你那個昆蟲是不是就像對農(nóng)藥一樣，他會不會產(chǎn)生抗性？最后對它沒用了是吧。如果它里頭的細(xì)胞，結(jié)合位點都變了，你不就殺不死它了嗎。但是農(nóng)藥好多都是化學(xué)東西。這是一種蛋白。我們當(dāng)時也擔(dān)心，所以最開始的時候，我們新疆就沒有放開，因為萬一它要產(chǎn)生抗性怎么辦。但是現(xiàn)在看來，蛋白來殺死昆蟲，它進展是非常非常緩慢，直到現(xiàn)在也沒有看到他產(chǎn)生抗性了。另外，它還有一個特點，因為我們種抗蟲棉吧，害蟲它不是光吃你的棉花，它還吃你的小麥。她是個雜食性的害蟲，它可以吃你的玉米，水稻他都吃。剛開始它孵化出來的時候，還沒有棉花呢它就吃小麥。是一個雜食性的害蟲，雜食性的害蟲就有這么一個特點。如果你在吃，我們在抗蟲棉的田里只準(zhǔn)吃BT這個棉花，看看你吃多少代以后是不是會產(chǎn)生抗性，特別是在實驗室里頭養(yǎng)棉鈴蟲。往飼料里頭把BT蛋白加進去讓他吃，使用到一半的時候。我們就趕快把活下來的再給它孵化，由蟲卵孵化出幼蟲來，再讓它吃帶BT這個蛋白，結(jié)果經(jīng)過幾十代之后，實際也產(chǎn)生了一些抗性。大家剛開始的時候認(rèn)為說你這個抗蟲棉時間長了以后是不是也失靈了？但是為啥現(xiàn)在調(diào)查以后沒有產(chǎn)生抗性呢？它產(chǎn)生抗性的棉鈴蟲，它已經(jīng)形成蛾了么？在和沒有產(chǎn)生抗性的蛾交配以后，它的后代仍然是敏感的。有這么一個特點，它再吃BT這個棉花的話，它又可以殺死。所以直到現(xiàn)在不像我們想象那樣，就用了多少代之后它就會產(chǎn)生抗性不能用。現(xiàn)在還沒有。

抗蟲棉目前分為轉(zhuǎn)基因單價抗蟲棉和轉(zhuǎn)基因雙價抗蟲棉。 轉(zhuǎn)基因單價抗蟲棉是將一種細(xì)菌來源的、可專門破壞棉鈴蟲消化道的Bt殺蟲蛋白基因經(jīng)過改造，轉(zhuǎn)到了棉花中，使棉花細(xì)胞中存在這種殺蟲蛋白質(zhì)。其核心技術(shù)于1995年申請國家發(fā)明專利，1998年正式授權(quán)，2001年該專利被國際知識產(chǎn)權(quán)組織及國家知識產(chǎn)權(quán)局授予發(fā)明專利金獎。它標(biāo)志著我國成為繼美國之后，世界上獨立自主研制成功抗蟲棉的第二個國家。

現(xiàn)在我們通過基因工程我們抗蟲（棉）已經(jīng)研究成功了，無非下面再增加一些其它的基因。你像我們雙加的就是兩個抗蟲基因進去了，因為雙加基因它除了BT這個基因，里頭有一個CPTI基因，本來BT基因是引起細(xì)胞的裂解。豇豆蛋白酶抑制劑基因是抑制它的消化，吃了以后不消化，同時又讓你細(xì)胞裂解，這個抗溶性就會更好。在棉花上，我們除了抗蟲的，現(xiàn)在我們也已經(jīng)成功了抗除草劑的。抗除草劑的我們也是放了兩個基因，通過轉(zhuǎn)基因設(shè)計創(chuàng)造出來一些新的種質(zhì)資源，這樣對我們將來培育新的品種才有所突破。

轉(zhuǎn)基因技術(shù)，將來是引領(lǐng)育種的一個方向，沒有真正的基因工程育種，就不可能創(chuàng)造出真正的優(yōu)質(zhì)種子。將來要提高產(chǎn)量，改善品質(zhì)，都可以通過基因工程培育。不僅僅是對于農(nóng)作物的培養(yǎng)和改良，在醫(yī)藥領(lǐng)域也是非常重要的。

真正搞清了它的基因序列，你才能很快研究出來育苗。到目前來講也是我們國家通過基因工程培育的抗蟲棉世界大規(guī)模產(chǎn)業(yè)化的現(xiàn)在還是一個棉花，實際有了抗蟲棉，大家看到這個效果之后。現(xiàn)在累計推廣了差不多六點幾億畝，說產(chǎn)生的社會經(jīng)濟效益已經(jīng)超過了一千億。從經(jīng)濟上也是很合算的。而且剛才我講了它對環(huán)境的保護，對農(nóng)民的健康的保護意義都是很大的。

目前我國棉花現(xiàn)在每年還要需要進口，特別是優(yōu)質(zhì)棉耕種面積不大。制作出高檔服裝需要高檔的棉花，絨長必須很長，絨毛很細(xì)，強力要求高，不能一拉就斷。類似這種棉花產(chǎn)量很少，必須通過生物技術(shù)的手段，培育出新的優(yōu)質(zhì)的棉花滿足發(fā)展的需要。

通過生物技術(shù)的手段，找我出來和優(yōu)質(zhì)有關(guān)的這些基因片段，和我們常規(guī)的陸地棉雜交，來選育出后代里頭偏向于優(yōu)質(zhì)棉的，產(chǎn)量又接近陸地棉的，而且還可以把適應(yīng)性給它擴大了，這樣就可以把我們的整個優(yōu)質(zhì)棉的面積產(chǎn)量就提升。如果一旦提升了，對我們國家的紡織企業(yè)參與國際競爭，那就大大提升了。

監(jiān)制：戰(zhàn)釗 薛愛紅

策劃：王友華 金赫

導(dǎo)演：金赫

攝像：肖春芳

科學(xué)顧問:郭三堆

責(zé)任編輯：梁成真