江西省农科院副院长陈光宇
在当今世界，特别是人口大国，农业生产在国民经济中的地位已是愈发重要。在科学技术日新月异的今天，农业要得到长足的发展，农业科技的不断创新则显得尤为重要。近日，就农业科技的相关问题，本刊记者走访了江西省农业科学院副院长陈光宇。
“转基因”，科学发展中的一大步
记者：您发明、建立了“基因转移的能量理论”，并且已被国际同行认可。究竟什么是“基因转移的能量理论”？
陈光宇：20世纪80年代到90年代，世界上形成了一门新兴的科学技术，那就是“转基因”。基因转移有着多种不同的方法，其中有一种叫做电击法，就是指在电场的作用下把外界的基因导入到植物细胞当中，和细胞核结合完成转基因过程。细胞是动植物最小的基本单位，电击法的基因转移就是在外加电场的情况下，可以在被研究对象细胞的表面形成一种瞬时的穿孔，细胞在电的刺激下发生膨胀。如果电场撤离，细胞就会逐渐缩小，穿孔也会得到修复；如果电场强度过大，细胞就会遭到破坏，最终导致个体死亡。过去，研究人员对于这一理论主要是从电学这个角度用电学参数来解释，希望利用这些参数对基因转移进行某种预测，比如说电场中某个参数一旦加强，他们就会研究这种加强会对基因转移产生什么样的效果，从而证明电学参数间关联度的存在。但是根据这一理论，研究人员推导不出这种关联度，通过若干试验也无法预测基因的转移规律，于是，对基因转移的不可预测体现在了许多文章中，有些研究人员还写了书，从内容上看最终都是一些经验公式，没有将其升华为理论的高度。我想，如果要将其升华，就需要用比较严格的数学语言来表达。想到这一点，我更换了思考角度，发现电场中的两个不同参数，一个电压，一个电流，如果将其组合则可以形成若干种组合。在这些组合中，我发现了一个很有趣的现象，就是随着电压的提高，基因转移的效率会提高；随着电流的加大，基因转移的效率也会提高。同时还伴随着一个现象，就是基因转移的效率不是完全按照横轴和纵轴来提高，而是按照其对角线提高的。因此，我将这种组合全部按照从小到大的顺序进行重新排列，排出了一条线，其他的参数没有变，而且还是利用原来的理论。这样，就形成了一种新的东西——“能量”，而电流和电压仅仅只是能量的一个指向。能量是一个整体，以前的研究局限于对电压、电流的单独研究，没有从能量这一整体去考虑，我则考虑到了这一点，然后进行推导，得出了能量的公式，这就是“基因转移的能量理论”。这个理论在几年以后已经被国际社会所承认，并于1999年被美国Biored生物工程技术公司开发成为产品推向国际市场，2002年作为基本原理被编入美国生物技术专业教科书。
记者：那么，您是怎样看待转基因食品的？
陈光宇：任何一种生物的遗传信息都是由基因所携带的，人的遗传信息来自于人的父母，而父母的遗传信息最小的单元就是基因。人的结婚生子、动物的雌雄交配以及植物的授粉，都是转基因的过程。这种转基因过程，收集了大量的遗传信息，而这些遗传信息混杂在一起则会导致个体在发展过程中出现这样那样的情况。现在，随着科学技术的发展，可以通过先进的技术将个体中不同的基因单独分离开来，使个体向更好的方向发展。农作物上也存在这种情况。拿水稻来说，要想选出一个好的品种很不容易，于是出现了杂交水稻。然而，在杂交水稻所携带的遗传信息中，有些可以促进水稻的成长，有些则不利于水稻的生长。从杂交水稻育种方面来说，我们希望培育出的品种产量越高越好，营养价值越高越好，而且还能抵抗病虫害，但实际上这些要综合到一起，几乎是不可能的，因为在杂交的过程中，所有好的信息和坏的信息全部被整合到一起，也就是说产量高的品种未必抗病虫害，而抗病虫害的品种营养价值可能又不高。现在，可以利用转基因的技术在其他基因不改变的情况下将影响个体产量或营养的基因单独剔出，然后注入抗病虫害或其他有利于个体生长的基因，这样便会得到所需要的优质高产的水稻。其他也是如此。从这个意义上讲，转基因技术是人类的科学发展中前进的一大步。
记者：那么为什么还会有对转基因食品的争议呢？
陈光宇：之所以会有争议，源自于英国皇家科学院的一位研究人员的研究。他通过研究，得出结论，认为转基因产品会破坏生态环境，使一些动物食用之后灭绝种群。后来，英国皇家科学院对其实验室以及实验过程进行了调查，调查中发现他所做的研究本身是不严谨的。他的试验不足以得出结论。最终他被劝退出了英国皇家科学院。
然而他的这一结论却在国际上产生了一场风波。最早反对转基因研究的是宗教界，部分人士认为是上帝创造了万物，对其进行改变就是对上帝的亵渎。后来，欧洲的一些绿色环保组织也提出了反对，他们崇尚自然，认为一切都要回归自然，而转基因技术破坏了自然的平衡。第三股力量就是科学界，一些科学家的反对无疑对前两股力量起到了推波助澜的作用，因此，反对的呼声越发高涨。
记者：植物转基因研究会不会出现“基因漂移”的情况，产生“超级杂草”？
陈光宇：我在国外的时候对这种情况曾经研究了很长时间，我的导师就是这方面的权威。通过我的研究发现，这种“基因漂移”的可能非常小，转基因植物一旦离开人工种植很可能就会自然灭亡。
陈光宇在联合国可持续发展实施目标国际研讨会上发言
新的模式，新的方向
记者：您主持完成了国家级“井冈山国家农业科技园”的总体规划，并通过国家科技部专家评审，被评价为建立了一种新的现代农业模式。什么是“新的现代农业模式”？与之前的农业模式相比具有怎样的进步之处？
陈光宇：以前有许多农业园区靠政府的扶持才能得以生存，可一旦离开了政府的投资便很难维持下去，这是为什么？原因就是它没有和市场对接，缺乏一种自我生存的能力。而我的这一农业模式就是可以把很多项目容纳到农业园区里面，同时，任何一个进园的项目首先要能够自我生存，要以市场为导向。 一开始，很多人认为搞农业离不开资源，于是他们就地取材进行发展，但实际当中，资源在农业经济当中的地位已是越来越低，而真正起主要作用的是市场。市场最需要的才是你应该去生产的。在这个模式当中，我考虑到了产业链。就拿芦笋来说，芦笋种植的效果很好，每亩地收入都在一万块钱以上。可是，芦笋种植出来以后仅仅是一个农产品，它的附加值还不是很高，这就需要我们将其沿着产业链不断延伸。我们可以将芦笋加工为芦笋茶、芦笋酒、芦笋饮料、芦笋调味品以及芦笋抗癌药物。如果说种植芦笋是“一产”，那么延伸出来的加工芦笋便成为了“二产”，这样，芦笋的附加值便得到了提高。如果将种植、加工芦笋放在园区里面的话，我们还可以将服务业也容纳进去，这又是“三产”，三种产业体现于一个园区之中。
上面所说的是产业链，我的现代农业模式中还有一个生态链。我们种植芦笋是需要大量的肥料的。我们利用废弃的芦笋秸秆做种植蘑菇的原料，这样一来，我们又增加了附加值，而这些种植蘑菇之后产生的下脚料，又成为了上等的有机肥，回到了芦笋地里。同时，在这个生态链中我们又加进了养猪。我们江西有一种杂交猪，这种杂交猪长得快，而且肉质很好，本身养猪的效益就很好，又可以产生大量的肥料。我们将这些肥料同种植蘑菇产生的下脚料混合，办一个有机肥厂。这又能获得很好的效益，同时解决了芦笋肥料问题。
这一模式不仅可以带动一个很长的产业链，同时可以形成一个生态系统的大循环，生态链和产业链有机地结合，节能、减排，对环境十分有益。
航天育种，农业科学的新选择
记者：您是中国南方航天育种技术研究中心主任，从事多年航天育种的研究，那么，什么是航天育种？它有着怎样的优势？
陈光宇：中国南方航天育种技术研究中心是江西省农科院与中国空间技术研究院属下的北京天星航天育种技术开发中心共同组建的，成立以后的主要任务就是卫星搭载。
航天育种有着怎样的优势呢？有这样一个历史背景。从50年代开始，我国搞了一个新的育种方法，叫做辐射育种。辐射育种主要是利用钴60的γ射线来进行诱变育种。在辐射育种过程中，它的诱变因子仅仅是一个原子能的γ射线，γ射线射过种子以后，种子内部的DNA长链会被打断，导致某些基因产生变化，发生冲突。实际上，研究人员选用了不少品种，但是产生变异的频率比较低，大概只有千分之几，而且产生变异的后代里面大部分都是不好的变异，比如说我们想让它抗病，结果是比原来还要差；想让它产量高，结果是产量更低，当时就属于这么一种情况。
后来发展的航天育种技术，是和我们国家的实力息息相关的。种子上到太空以后，有这样几个物理量同时作用：一个是射线同样存在，但它属于一种宇宙射线，不仅仅是γ射线；第二个是高真空；第三个是微重力；最后则是零磁场。这四种因素同时作用，导致种子产生变异的几率非常大，而且产生的变异往往是一种中性变异，就是变异前后的个体，它们既没有好坏利害之别,又没有适应和不适应之分，比如一朵白花，变异之后成为一朵黄花，白与黄对花的本身不造成影响，这就是中性变异。而这种中性变异从经济学的角度上来说便很有价值。比如说这朵花原来都是白的，通过航天育种培育出了黄的，那么这个黄色的花就会赢得市场。
中国南方航天育种技术研究中心自成立以来已经发展了几百个品种，产生了可观的经济效益。
再者，农作物育种的周期都很长，不同的农作物育种周期不同。拿芦笋来说，如果要培育出一个新的芦笋品种，用常规的方法需要20年，而我们利用航天育种等几种技术，在我回国十年之后，于去年推出了第一个具有完全自主知识产权的芦笋品种。航天育种技术结合其他技术可以加快育种进程，提高农作物产量。
记者：最近，南方航天育种中心又培育出了金针菇航天新品种，那么它与普通金针菇有着怎样的不同之处？它的创新之处在哪里？这一新品种的诞生，有着怎样的意义？
陈光宇：培育金针菇航天新品种我们用了三年的时间。经过航天搭载之后，这些金针菇有许多发生了变异，于是我们对其进行了系统的研究，研究它的生物学性状（包括产量性状、成熟期）、营养成分以及其他一些指标等，经过了好几代，使它向我们所希望的产量高、品质好等方面定型。现在培育出的金针菇，首先是成熟期缩短了7~9天，这其中的意义在于能耗的降低。现在的金针菇栽培，基本上都是产业化、工厂化，温度和湿度全部用电来控制，成熟期缩短意味着能耗的降低。其次，产量、品质得到了提高。通过上述两点，不难看出金针菇新品种可以为企业带来巨大的效益。
……
时间过的很快，转眼间采访就结束了。
这次采访，笔者在陈光宇的身上似乎看到了我国农业科技不断发展的缩影。同时，笔者感觉到，陈光宇的做法充分证明了这样一个事实，农业发展离不开科学，靠天吃饭已随着科学技术的不断进步成为了历史。在21世纪的今天，我们有能力利用先进的科学技术，让农业得到可持续发展，从而更好地为人类服务。