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（主持人）欢迎收看科技苑。是什么制服了横行棉田的世界性大害虫——棉铃虫？是什么挽救了濒临绝境的中国棉花产业？这就是深刻影响中国农业60年进程的另一重大科技成果——转基因抗虫棉。从解放初缺衣少穿的窘境到鲁棉1号的诞生让中国一跃成为世界第一产棉大国，从被动无效的农药防治到蓬蓬勃勃发展的转基因抗虫棉，中国的棉田经历了一场长达50多年的没有硝烟的战争。
1949年新中国成立时，我国有4亿多人口，但是全国的棉花总产量只有44万吨，算下来人均棉花占有量只有一公斤。这一公斤棉花，意味着人们连穿衣，这个最基本的需求都成了问题。
（采访）中国农业科学院棉花研究所 研究员 谭联望：穿的是大的接小的，老人接小孩的那么穿。这裤子都拱破了，补了一回又一回，屁股上都是补丁。
（采访）中国农业科学院棉花研究所 研究员 李成葆：棉花缺太多了，棉花生产也没怎么有。
为了解决棉花的极度匮乏，新中国成立后的国家领导人把发展棉花生产作为繁荣经济、稳定市场、保障供应的重要政策措施，并发出了“爱国发家，多种棉花”的口号，鼓励、奖励农民多种棉花。与此同时，为了迅速提高棉花产量和品质，农业部门采取了许多增产措施，并在1950年进行了第一次棉花品种更换工作。
（采访）中国农业科学院棉花研究所 所长 喻树迅：美国的岱字棉取代了我们的中棉。
（采访）中国农业科学院棉花研究所 研究员 谭联望：这个品种是产量比较高，比我们自己国家培育的品种产量高。当时中国棉产量很低，就是20—30斤。
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大面积的品种更换，以及植棉新技术的推广使我国的棉花产业迅速得到了恢复和发展，到1958年，我国的棉田面积比1949年扩大了一倍。棉花总产量达到了197万吨，比1949年的44万多吨增长了4、5，倍，但是这还远远满足不了我国纺织工业用棉和人民日常的需要。从这些形形色色、不同面值的布票上就可以看出，当时的中国还是处于极度缺棉的状态。这几张布票的面值只有1市寸，也就是3.4厘米。
（采访）谭联望：那一寸都很重要，我们舍不得花，真的是新三年，旧三年，缝缝补补又三年就是这样的。
棉花问题引起了国家领导人的高度重视。从1962年---1965年，国务院连续4年召开了全国棉花会议，每年都是周恩来总理亲自主持。这在其它农作物中是没有出现过的。当时中国棉花研究所的很多科研人员参加了会议，对当时的情形记忆犹新。
（采访）中国农业科学院棉花研究所 研究员 李成葆：讲棉花是国计民生，缺少不了。
（采访）中国农业科学院棉花研究所 研究员 谭联望：我一定要亲自抓试点，周总理讲的，我亲自要抓试点，一定要把棉花生产抓上去，不然的话，我这个总理就不好当。
（采访）中国农业科学院棉花研究所 研究员 蒋国柱：反正中心就一句话，一定要把棉花生产搞上去。
要搞好棉花生产，就得尽快提高棉花产量！我国的棉花科技工作者感到了前所未有的压力。
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（采访）中国农业科学院棉花研究所 研究员 李成葆：种子都是从美国来的。
（采访）中国农业科学院棉花研究所 研究员 谭联望：那时侯我们是国家棉花带头人，我们没有先进的品种这是很大的压力。
（采访）中国农业科学院棉花研究所 研究员 蒋国柱：在技术上我们责任很大，怎么样让单产尽快提高。
（采访）谭联望：我说一定要培育出新品种，再不这样我们对不起国家。
在当时，美国的棉花品种已经占据了我国棉田的80%以上。要想在此基础上打败洋品种，就必须在品种上有大的突破。
（采访）中国农业科学院棉花研究所 研究员 谭联望：我们当时育种就8个字：高产、优质、抗病、早熟。
为了尽快的培育出性状优良、高产、抗病的新良种，广大棉花科研工作者几乎是天天泡在棉花地里。
当时的科研设备是非常简陋的，但这些并没有妨碍科研工作者的步伐。他们加强了棉花品种资源搜集保存和新良种的选育工作。在系统育种的基础上，开展了杂交育种、辐射育种，不断选育出在丰产性、早熟性、抗病性方面超过国外引进品种的新良种。
（采访）中国农业科学院棉花研究所 研究员 蒋国柱：60年代进口品种还多一点，到了70年代以后慢慢中国品种就多了。
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1976年，山东棉花研究所庞居勤等人经过十多年的努力，育成的鲁棉1号良种，把中国的棉花产业推上了第一个高潮。到1982年鲁棉一号的推广面积达到了3160.5万亩，占全国棉田的总面积的36.2%。1984年以后，又以中国农科院棉花研究所谭联望研究员等人育成的中棉12号为代表的，一批优质、高产、抗病的棉花良种迅速覆盖了中国大地。
（采访）中国农业科学院棉花研究所 研究员 谭联望：太高兴了，都种上我们自己的品种了，多年的梦想让我们实现了。
到1984年，我国95%以上的棉田都种上了国产棉，棉花产量达到了625.84万吨。比1949年高出了13倍。占世界34、4%的份额，大大超过了美国、苏联和印度。中国已跃居为世界第一大产棉国。
（采访）中国农业科学院棉花研究所 所长 喻树迅：最辉煌是那个时候，棉花面积最大达到一亿多亩。
（采访）中国农业科学院棉花研究所 研究员 蒋国柱：群众都愿意种棉花，那时候有的群众就靠棉花发家致富，所以要想富，种棉花，那时候是这个口号。
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（主持人）要想富，种棉花，在20世纪80年代中后期，这成了很多农民致富的口号。可是到了90年代初，我国的棉花种植面积却从1986年的一亿多亩一下子锐减到6千万亩，黄河流域的很多棉农甚至是谈棉色变。
（采访）
农户：并不是棉花不赚钱，而是因为虫害。
农户：躲在花里面，都是虫，这么长。
农户：虫害太大，治不完。
这是1992年，中国农业科学院棉花研究，在河南安阳的棉花基地所拍下的一组镜头。刚刚大学毕业被分配到棉花所的宋美珍和刘传亮也在其中。
（采访）刘传亮：来棉花所第一件事就是下去捉虫，不管研究员还是看门的门卫全部下去捉虫。
（采访）工作人员：一般是一上午捉几百条，多得是上千条，像个猛虎一样，怎么这么厉害。
像猛虎一样的这种虫害叫棉铃虫，棉花的主要虫害之一。它们食性广、危害大、具有很强的生殖潜能。一头雌的棉铃虫一生产卵最多可达2700粒，。幼虫孵化后就开始危害棉花，从嫩叶、花蕾到青菱，无所不吃。
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几乎没有任何征兆，在1992年的夏天，棉铃虫以每天1000多公里的速度向棉田扑来，这场建国以来罕见的棉铃虫灾迅速席卷了黄河流域的广大棉区。
（采访）中国农业科学生物技术研究所 研究员 郭三堆：黄河流域减产60%几，甚至有的绝收。
（采访）工作人员：蕾铃都坐不住，然后桃子全部脱落。
（采访）郭三墩：基本被虫害吃光了，所以那个时候我们国家大量来防治棉铃虫的话，最主要是用农药。
用农药顶，使棉农们从最原始的人工捉虫的方法开始依靠化学农药，为了治住棉铃虫，棉农们不得不一再的加大用药量，可棉铃虫造成的这种近乎毁灭性的损害依然在继续。
由于长期使用化学农药，棉铃虫早已经对农药产生了耐受和抵抗能力，即使在农药液中浸泡一个小时，棉铃虫依然是安然无恙。农药对它们来说几乎是刀枪不入。
化学农药没有制服棉铃虫，却让很多背着喷雾器的农民倒了下去。
（采访）郭三堆：那个时候一二十万人中毒。
在棉铃虫灾害持续的3—4年间，因喷洒农药中毒的棉农多达24万人。
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我国棉花的种植面积从一亿多亩锐减到6千万亩，国家和棉农的经济损失超过100亿。纺织业停顿、出口创汇大幅缩水。全国棉花产业濒临绝境。
（采访）喻树迅：当时压力非常大，。我们作为棉花的科研单位应该首当其冲。
（采访）郭三堆：唯一的选择就是赶快培育出来真正能够抗虫的品种，用到生产上。除了这个选择，没有别的选择。
我国的棉花科技工作者再一次面临着严峻考验！，赶快培育出能够抗虫的棉花新品种是当务之急！可以怎样才能得到这样的棉花品种呢？在栽培棉花的野生品种里面，没有发现抗虫的材料。自然界中有些物种能够抗虫，可是依靠传统的杂交育种技术，实现不了物种之间的杂交。唯一的选择是采用转基因抗虫技术。
（采访）郭三堆：转基因的奥秘就是通过分子的整合来打破物种的这个界线。
也就是说，转基因技术可以让不同物种的基因相互转移。要想让棉铃虫不再蚕食棉花，最理性的方法就是让棉花本身具有杀虫基因。
（采访）郭三堆：那时候，美国已经第一个研制成功了抗虫棉。
在棉铃虫肆虐中原大地的时候，美国最大的化学公司孟山公司已经研制出了转基因抗虫棉。可是要想借助这道曙光来照亮中国的棉田，必须付出昂贵的代价。他们不仅要求高额费用，最苛刻的是让我国必须放弃抗虫棉的育种。
（采访）喻树迅：当时我们棉花品种每一斤就是不到人民币1块钱，他就卖到几十块钱，就当时来说是天价。对农民的压力是很大，第二个关键他要如果说要控制你的话，你这个创新能力没有了。
（采访）郭三堆：如果要是引进的话，今天意味着整个棉花产业受制于美国。
对于我国育种专家来说，这是不能接受的条件！
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面对棉铃虫的大肆进攻，面对美国抗虫棉的悄然挺进。我国农业科学院生物技术研究所的郭三堆教授带领着团队，开始了转基因抗虫棉的研究。他们希望尽快把一种叫苏芸金芽孢杆菌，简称BT的杆菌基因植入到棉花体内。
（采访）郭三堆：就是为什么要用BT这个基因，因为它的杀虫效果非常好。
BT苏云金芽胞杆菌，实际上是一种昆虫的病源细菌。这种细菌在产生芽孢的时候会产生一种杀虫蛋白，这种蛋白对以棉铃虫为主的鳞翅目害虫具有很强的杀伤力。也就是说这种蛋白一旦进入棉铃虫的体内，棉铃虫就像得了急性肠炎，会导致肠壁破裂最终死亡。
在转基因抗虫棉研制之前，人们利用BT苏云金杆菌制成了生物农药，已经使用很多年了。这种生物农药虽然对棉铃虫有杀伤力，但是在使用的时候需要适当的温湿度，而且怕紫外线的分解和雨水的冲刷，所以外用的效果一般。
（采访）郭三堆：如果说那个一劳永逸的话，最好是把这个基因来放到这个植物里头来。这棉铃虫一吃就可以把它杀死。
可是要想把BT这种杀虫基因植入到棉花体内，并非易事！
（采访）郭三堆：因为棉花它本身就有个自我保护。
（采访）中国农科院生物技术研究所 研究员 张锐：棉花它会认识自己的东西，细菌来的东西它认为不是自己的，所以它就会排斥掉。就像器官移植有排异一样。
也就是说要想让细菌来的基因，能够在棉花里面成活并变成棉花自身的东西，就必需先把细菌来源的基因进行改造。
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这个改造的过程是艰难的。
（采访）郭三堆：差不多合成了五千多个碱基，五千多个碱基谁配谁，谁配谁那是一个都不差不多有五千多个阶段，五千多个阶段谁配谁，谁配谁那是一个都不能错的，有一个要错的话，你整个密码直接都错了。
为了尽快的实现国产化抗虫棉的梦想，科研人员实行24小时不间断的工作制度。
仅仅用了一年零八个月，就成功合成并通过花粉管通道法获得了第一批转基因抗虫棉。经过试验，在不打农药的情况下，吃了抗虫棉的棉铃虫80%会死亡，有的植株甚至可以达到100%。
转基因抗虫棉的研制成功，使我国成为继美国之后第二个拥有自主知识产权的转基因抗虫棉国家，这意味着我国濒临崩溃的棉花产业得以挽救！但是科研工作者的脚步并没有停下来。
（采访）郭三堆：就意识到万一有一天这个棉铃虫对这个单价抗虫棉产生抗性怎么办？是吧，所以为了防止昆虫产生抗性，就需要研制两个基因。
为了更好的提高抗虫效果，防患于未然。科研人员希望在BT杀虫基因的基础上再往棉花里植入一种新的外源基因，达到双管齐下的目的。1994年开始项目启动，仅用一年的时间，我国棉花科研人员再一次成功的将CPTI基因植入棉体，这种基因也是编码一种有抗虫性的蛋白。两种抗虫蛋白的植入让棉铃虫在劫难逃！
（采访）如果就是说一千亿的昆虫里头可能只有一个产生抗体，那么要按这个推测的话，如果单价抗虫棉，咱们预测要是用15年的话，那么双价就可以用到30年以上。
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在棉花里面植入两个抗虫转基因的成功，使我国成为世界上第一个拥有双价抗虫基因自主知识产权的国家，抢占了世界抗虫棉研究的制高点，但是这份成功并没有让我们的科研人员感到轻松。
（采访）喻树迅：当时我们的新品种没有出来，所以美国迅速占领我们快95%的市场，美国抗虫棉基本占领了河北。
原来，转基因作物在批准投入生产、大面积推广之前，必须经过中间试验、环境释放、生产性试验等程序，这些程序需要6年左右的时间。在这期间，美国的转基因抗虫棉几乎占据了我国所有的棉田。
这似乎又回到了40年前，当时美国的棉花品种也是占据了我国的大半个江山。
要想再次夺回市场，重现80年代的辉煌，我国的育种专家必须培育出比美国抗虫棉更优良高产更的抗虫棉良种！
（采访）郭三堆：必须品种上有个大的突破。
（采访）喻树迅：我们的育种技术不比美国差。
这是一场不见硝烟的争夺战！各国的科学家展开了一场特殊的育种竞赛。我国的育种专家们把压力变为动力，通过杂交、回交等手段，在短短的4年内，先后培育出了一批跟美国品种相比，产量更高、适应性更强、抗病、抗虫性能更高的本土抗虫棉良种。
（采访）喻树迅：把美国的抗虫棉挤出了中国市场，因为我们的品种比他们的增产20%以上，抗病性比他们好，产量比他们高。
由于国产抗虫棉的优点越来越显著，更多的农民开始从进口抗虫棉纷纷转向国内的品种。我国的育种专家经过十几年的育种攻坚战，最终赢得了一个漂亮的翻身仗，挽救了危难中的棉花产业。截止2008年，我国累计推广国产抗虫棉3.15亿亩，新增产值超过440亿元，国产转基因抗虫棉的种植面积已占全国抗虫棉种植面积的93%，。而棉花总产量达到了750万吨，比1949年的44万吨增长了17倍。
（采访）郭三堆：现在我们的总产量已经占到世界第一位了。
（采访）喻树迅：对我们国家来说，意味着在生物技术，高新技术上我们走在世界前面。
（主持人）从产业的濒临崩溃到产量的世界第一，从被动依赖国外进口，到拥有自主知识产权，从第一批抗虫棉的艰难诞生到抢占世界抗虫棉研究的至高点，这三大改变无一例外地印证着我国的棉花产业历经磨难而最终崛起的复兴之路。
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责编：刘岩
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