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（主持人）歡迎收看科技苑。是什麼制服了橫行棉田的世界性大害蟲——棉鈴蟲？是什麼挽救了瀕臨絕境的中國棉花産業？這就是深刻影響中國農業60年進程的另一重大科技成果——轉基因抗蟲棉。從解放初缺衣少穿的窘境到魯棉1號的誕生讓中國一躍成為世界第一産棉大國，從被動無效的農藥防治到蓬蓬勃勃發展的轉基因抗蟲棉，中國的棉田經歷了一場長達50多年的沒有硝煙的戰爭。
1949年新中國成立時，我國有4億多人口，但是全國的棉花總産量只有44萬噸，算下來人均棉花佔有量只有一公斤。這一公斤棉花，意味著人們連穿衣，這個最基本的需求都成了問題。
（採訪）中國農業科學院棉花研究所 研究員 譚聯望：穿的是大的接小的，老人接小孩的那麼穿。這褲子都拱破了，補了一回又一回，屁股上都是補丁。
（採訪）中國農業科學院棉花研究所 研究員 李成葆：棉花缺太多了，棉花生産也沒怎麼有。
為了解決棉花的極度匱乏，新中國成立後的國家領導人把發展棉花生産作為繁榮經濟、穩定市場、保障供應的重要政策措施，併發出了“愛國發家，多種棉花”的口號，鼓勵、獎勵農民多種棉花。與此同時，為了迅速提高棉花産量和品質，農業部門採取了許多增産措施，並在1950年進行了第一次棉花品種更換工作。
（採訪）中國農業科學院棉花研究所 所長 喻樹迅：美國的岱字棉取代了我們的中棉。
（採訪）中國農業科學院棉花研究所 研究員 譚聯望：這個品種是産量比較高，比我們自己國家培育的品種産量高。當時中國棉産量很低，就是20—30斤。
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大面積的品種更換，以及植棉新技術的推廣使我國的棉花産業迅速得到了恢復和發展，到1958年，我國的棉田面積比1949年擴大了一倍。棉花總産量達到了197萬噸，比1949年的44萬多噸增長了4、5，倍，但是這還遠遠滿足不了我國紡織工業用棉和人民日常的需要。從這些形形色色、不同面值的布票上就可以看出，當時的中國還是處於極度缺棉的狀態。這幾張布票的面值只有1市寸，也就是3.4厘米。
（採訪）譚聯望：那一寸都很重要，我們捨不得花，真的是新三年，舊三年，縫縫補補又三年就是這樣的。
棉花問題引起了國家領導人的高度重視。從1962年---1965年，國務院連續4年召開了全國棉花會議，每年都是周恩來總理親自主持。這在其它農作物中是沒有出現過的。當時中國棉花研究所的很多科研人員參加了會議，對當時的情形記憶猶新。
（採訪）中國農業科學院棉花研究所 研究員 李成葆：講棉花是國計民生，缺少不了。
（採訪）中國農業科學院棉花研究所 研究員 譚聯望：我一定要親自抓試點，周總理講的，我親自要抓試點，一定要把棉花生産抓上去，不然的話，我這個總理就不好當。
（採訪）中國農業科學院棉花研究所 研究員 蔣國柱：反正中心就一句話，一定要把棉花生産搞上去。
要搞好棉花生産，就得儘快提高棉花産量！我國的棉花科技工作者感到了前所未有的壓力。
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（採訪）中國農業科學院棉花研究所 研究員 李成葆：種子都是從美國來的。
（採訪）中國農業科學院棉花研究所 研究員 譚聯望：那時侯我們是國家棉花&&人，我們沒有先進的品種這是很大的壓力。
（採訪）中國農業科學院棉花研究所 研究員 蔣國柱：在技術上我們責任很大，怎麼樣讓單産儘快提高。
（採訪）譚聯望：我説一定要培育出新品種，再不這樣我們對不起國家。
在當時，美國的棉花品種已經佔據了我國棉田的80%以上。要想在此基礎上打敗洋品種，就必須在品種上有大的突破。
（採訪）中國農業科學院棉花研究所 研究員 譚聯望：我們當時育種就8個字：高産、優質、抗病、早熟。
為了儘快的培育出性狀優良、高産、抗病的新良種，廣大棉花科研工作者幾乎是天天泡在棉花地裏。
當時的科研設備是非常簡陋的，但這些並沒有妨礙科研工作者的步伐。他們加強了棉花品種資源蒐集保存和新良種的選育工作。在系統育種的基礎上，開展了雜交育種、輻射育種，不斷選育出在豐産性、早熟性、抗病性方面超過國外引進品種的新良種。
（採訪）中國農業科學院棉花研究所 研究員 蔣國柱：60年代進口品種還多一點，到了70年代以後慢慢中國品種就多了。
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1976年，山東棉花研究所龐居勤等人經過十多年的努力，育成的魯棉1號良種，把中國的棉花産業推上了第一個高潮。到1982年魯棉一號的推廣面積達到了3160.5萬畝，佔全國棉田的總面積的36.2%。1984年以後，又以中國農科院棉花研究所譚聯望研究員等人育成的中棉12號為代表的，一批優質、高産、抗病的棉花良種迅速覆蓋了中國大地。
（採訪）中國農業科學院棉花研究所 研究員 譚聯望：太高興了，都種上我們自己的品種了，多年的夢想讓我們實現了。
到1984年，我國95%以上的棉田都種上了國産棉，棉花産量達到了625.84萬噸。比1949年高出了13倍。佔世界34、4%的份額，大大超過了美國、蘇聯和印度。中國已躍居為世界第一大産棉國。
（採訪）中國農業科學院棉花研究所 所長 喻樹迅：最輝煌是那個時候，棉花面積最大達到一億多畝。
（採訪）中國農業科學院棉花研究所 研究員 蔣國柱：群眾都願意種棉花，那時候有的群眾就靠棉花發家致富，所以要想富，種棉花，那時候是這個口號。
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（主持人）要想富，種棉花，在20世紀80年代中後期，這成了很多農民致富的口號。可是到了90年代初，我國的棉花種植面積卻從1986年的一億多畝一下子銳減到6千萬畝，黃河流域的很多棉農甚至是談棉色變。
（採訪）
農戶：並不是棉花不賺錢，而是因為蟲害。
農戶：躲在花裏面，都是蟲，這麼長。
農戶：蟲害太大，治不完。
這是1992年，中國農業科學院棉花研究，在河南安陽的棉花基地所拍下的一組鏡頭。剛剛大學畢業被分配到棉花所的宋美珍和劉傳亮也在其中。
（採訪）劉傳亮：來棉花所第一件事就是下去捉蟲，不管研究員還是看門的門衛全部下去捉蟲。
（採訪）工作人員：一般是一上午捉幾百條，多得是上千條，像個猛虎一樣，怎麼這麼厲害。
像猛虎一樣的這種蟲害叫棉鈴蟲，棉花的主要蟲害之一。它們食性廣、危害大、具有很強的生殖潛能。一頭雌的棉鈴蟲一生産卵最多可達2700粒，。幼蟲孵化後就開始危害棉花，從嫩葉、花蕾到青菱，無所不吃。
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幾乎沒有任何徵兆，在1992年的夏天，棉鈴蟲以每天1000多公里的速度向棉田撲來，這場建國以來罕見的棉鈴蟲災迅速席捲了黃河流域的廣大棉區。
（採訪）中國農業科學生物技術研究所 研究員 郭三堆：黃河流域減産60%幾，甚至有的絕收。
（採訪）工作人員：蕾鈴都坐不住，然後桃子全部脫落。
（採訪）郭三墩：基本被蟲害吃光了，所以那個時候我們國家大量來防治棉鈴蟲的話，最主要是用農藥。
用農藥頂，使棉農們從最原始的人工捉蟲的方法開始依靠化學農藥，為了治住棉鈴蟲，棉農們不得不一再的加大用藥量，可棉鈴蟲造成的這種近乎毀滅性的損害依然在繼續。
由於長期使用化學農藥，棉鈴蟲早已經對農藥産生了耐受和抵抗能力，即使在農藥液中浸泡一個小時，棉鈴蟲依然是安然無恙。農藥對它們來説幾乎是刀槍不入。
化學農藥沒有制服棉鈴蟲，卻讓很多背著噴霧器的農民倒了下去。
（採訪）郭三堆：那個時候一二十萬人中毒。
在棉鈴蟲災害持續的3—4年間，因噴灑農藥中毒的棉農多達24萬人。
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我國棉花的種植面積從一億多畝銳減到6千萬畝，國家和棉農的經濟損失超過100億。紡織業停頓、出口創匯大幅縮水。全國棉花産業瀕臨絕境。
（採訪）喻樹迅：當時壓力非常大，。我們作為棉花的科研單位應該首當其衝。
（採訪）郭三堆：唯一的選擇就是趕快培育出來真正能夠抗蟲的品種，用到生産上。除了這個選擇，沒有別的選擇。
我國的棉花科技工作者再一次面臨著嚴峻考驗！，趕快培育出能夠抗蟲的棉花新品種是當務之急！可以怎樣才能得到這樣的棉花品種呢？在栽培棉花的野生品種裏面，沒有發現抗蟲的材料。自然界中有些物種能夠抗蟲，可是依靠傳統的雜交育種技術，實現不了物種之間的雜交。唯一的選擇是採用轉基因抗蟲技術。
（採訪）郭三堆：轉基因的奧秘就是通過分子的整合來打破物種的這個界線。
也就是説，轉基因技術可以讓不同物種的基因相互轉移。要想讓棉鈴蟲不再蠶食棉花，最理性的方法就是讓棉花本身具有殺蟲基因。
（採訪）郭三堆：那時候，美國已經第一個研製成功了抗蟲棉。
在棉鈴蟲肆虐中原大地的時候，美國最大的化學公司孟山公司已經研製出了轉基因抗蟲棉。可是要想借助這道曙光來照亮中國的棉田，必須付出昂貴的代價。他們不僅要求高額費用，最苛刻的是讓我國必須放棄抗蟲棉的育種。
（採訪）喻樹迅：當時我們棉花品種每一斤就是不到人民幣1塊錢，他就賣到幾十塊錢，就當時來説是天價。對農民的壓力是很大，第二個關鍵他要如果説要控制你的話，你這個創新能力沒有了。
（採訪）郭三堆：如果要是引進的話，今天意味著整個棉花産業受制于美國。
對於我國育種專家來説，這是不能接受的條件！
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面對棉鈴蟲的大肆進攻，面對美國抗蟲棉的悄然挺進。我國農業科學院生物技術研究所的郭三堆教授帶領著團隊，開始了轉基因抗蟲棉的研究。他們希望儘快把一種叫蘇蕓金芽孢桿菌，簡稱BT的桿菌基因植入到棉花體內。
（採訪）郭三堆：就是為什麼要用BT這個基因，因為它的殺蟲效果非常好。
BT蘇雲金芽胞桿菌，實際上是一種昆蟲的病源細菌。這種細菌在産生芽孢的時候會産生一種殺蟲蛋白，這種蛋白對以棉鈴蟲為主的鱗翅目害蟲具有很強的殺傷力。也就是説這種蛋白一旦進入棉鈴蟲的體內，棉鈴蟲就像得了急性腸炎，會導致腸壁破裂最終死亡。
在轉基因抗蟲棉研製之前，人們利用BT蘇雲金桿菌製成了生物農藥，已經使用很多年了。這種生物農藥雖然對棉鈴蟲有殺傷力，但是在使用的時候需要適當的溫濕度，而且怕紫外線的分解和雨水的沖刷，所以外用的效果一般。
（採訪）郭三堆：如果説那個一勞永逸的話，最好是把這個基因來放到這個植物裏頭來。這棉鈴蟲一吃就可以把它殺死。
可是要想把BT這種殺蟲基因植入到棉花體內，並非易事！
（採訪）郭三堆：因為棉花它本身就有個自我保護。
（採訪）中國農科院生物技術研究所 研究員 張銳：棉花它會認識自己的東西，細菌來的東西它認為不是自己的，所以它就會排斥掉。就像器官移植有排異一樣。
也就是説要想讓細菌來的基因，能夠在棉花裏面成活並變成棉花自身的東西，就必需先把細菌來源的基因進行改造。
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這個改造的過程是艱難的。
（採訪）郭三堆：差不多合成了五千多個鹼基，五千多個鹼基誰配誰，誰配誰那是一個都不差不多有五千多個階段，五千多個階段誰配誰，誰配誰那是一個都不能錯的，有一個要錯的話，你整個密碼直接都錯了。
為了儘快的實現國産化抗蟲棉的夢想，科研人員實行24小時不間斷的工作制度。
僅僅用了一年零八個月，就成功合成並通過花粉管通道法獲得了第一批轉基因抗蟲棉。經過試驗，在不打農藥的情況下，吃了抗蟲棉的棉鈴蟲80%會死亡，有的植株甚至可以達到100%。
轉基因抗蟲棉的研製成功，使我國成為繼美國之後第二個擁有自主知識産權的轉基因抗蟲棉國家，這意味著我國瀕臨崩潰的棉花産業得以挽救！但是科研工作者的腳步並沒有停下來。
（採訪）郭三堆：就意識到萬一有一天這個棉鈴蟲對這個單價抗蟲棉産生抗性怎麼辦？是吧，所以為了防止昆蟲産生抗性，就需要研製兩個基因。
為了更好的提高抗蟲效果，防患于未然。科研人員希望在BT殺蟲基因的基礎上再往棉花裏植入一種新的外源基因，達到雙管齊下的目的。1994年開始項目啟動，僅用一年的時間，我國棉花科研人員再一次成功的將CPTI基因植入棉體，這種基因也是編碼一種有抗蟲性的蛋白。兩種抗蟲蛋白的植入讓棉鈴蟲在劫難逃！
（採訪）如果就是説一千億的昆蟲裏頭可能只有一個産生抗體，那麼要按這個推測的話，如果單價抗蟲棉，咱們預測要是用15年的話，那麼雙價就可以用到30年以上。
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在棉花裏面植入兩個抗蟲轉基因的成功，使我國成為世界上第一個擁有雙價抗蟲基因自主知識産權的國家，搶佔了世界抗蟲棉研究的制高點，但是這份成功並沒有讓我們的科研人員感到輕鬆。
（採訪）喻樹迅：當時我們的新品種沒有出來，所以美國迅速佔領我們快95%的市場，美國抗蟲棉基本佔領了河北。
原來，轉基因作物在批准投入生産、大面積推廣之前，必須經過中間試驗、環境釋放、生産性試驗等程序，這些程序需要6年左右的時間。在這期間，美國的轉基因抗蟲棉幾乎佔據了我國所有的棉田。
這似乎又回到了40年前，當時美國的棉花品種也是佔據了我國的大半個江山。
要想再次奪回市場，重現80年代的輝煌，我國的育種專家必須培育出比美國抗蟲棉更優良高産更的抗蟲棉良種！
（採訪）郭三堆：必須品種上有個大的突破。
（採訪）喻樹迅：我們的育種技術不比美國差。
這是一場不見硝煙的爭奪戰！各國的科學家展開了一場特殊的育種競賽。我國的育種專家們把壓力變為動力，通過雜交、回交等手段，在短短的4年內，先後培育出了一批跟美國品種相比，産量更高、適應性更強、抗病、抗蟲性能更高的本土抗蟲棉良種。
（採訪）喻樹迅：把美國的抗蟲棉擠出了中國市場，因為我們的品種比他們的增産20%以上，抗病性比他們好，産量比他們高。
由於國産抗蟲棉的優點越來越顯著，更多的農民開始從進口抗蟲棉紛紛轉向國內的品種。我國的育種專家經過十幾年的育種攻堅戰，最終贏得了一個漂亮的翻身仗，挽救了危難中的棉花産業。截止2008年，我國累計推廣國産抗蟲棉3.15億畝，新增産值超過440億元，國産轉基因抗蟲棉的種植面積已佔全國抗蟲棉種植面積的93%，。而棉花總産量達到了750萬噸，比1949年的44萬噸增長了17倍。
（採訪）郭三堆：現在我們的總産量已經佔到世界第一位了。
（採訪）喻樹迅：對我們國家來説，意味著在生物技術，高新技術上我們走在世界前面。
（主持人）從産業的瀕臨崩潰到産量的世界第一，從被動依賴國外進口，到擁有自主知識産權，從第一批抗蟲棉的艱難誕生到搶佔世界抗蟲棉研究的至高點，這三大改變無一例外地印證著我國的棉花産業歷經磨難而最終崛起的復興之路。
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責編：劉岩
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