美國農業生物安全啟示錄
目前,我國農業生物安全形勢十分嚴峻,正面臨來自幾個方面的嚴峻挑戰:一是隨著全球貿易、旅游和交通的迅速發展,特別是加入WTO后,我國面臨外來生物及人獸共患重大烈性疫病原入侵的壓力越來越大,僅有可能傳入我國的人獸共患新發重大烈性傳染性疫病就有H7高致病力禽流感等,并呈現傳入數量增多、傳入頻率加快、蔓延范圍擴大、發生危害加劇、經濟損失加重的發展趨勢,每年僅煙粉虱等11種外來農林病蟲草害就造成574億元的直接經濟損失;二是轉基因生物技術在推動新的農業科技革命并帶來巨大效益的同時,亦對生物多樣性、生態環境和人類健康存在潛在的風險,并由此引起大量的國際貿易爭端;三是由于環境、寄主變化和小種演替,小麥銹病、稻瘟病菌、赤霉病菌等農林有害生物致害性變異頻繁,災變和流行暴發的風險急劇上升;四是我國農業生物資源缺乏合理的保護與利用,導致農業生物多樣性顯著下降,部分特有農業野生植物資源已經或瀕臨滅絕,部分野生生物資源流失國外,導致喪失其歸屬權;五是國際反恐形勢日趨復雜,日內瓦生物武器談判將小麥條銹病菌、稻瘟病菌、赤霉病菌等空氣傳播、大區域流行、能導致大面積絕收的植物病原菌列為生物武器討論名單,被稱為“窮人的核武器”,美國將柑桔黃龍病菌、柑桔青霉病菌、柑桔菲律賓白粉病菌、大豆銹菌、李痘病毒、馬鈴薯細菌性萎焉褐腐病菌2號變種3號小種、玉米褐條白粉病菌、馬鈴薯癌腫病菌、水稻細菌性條斑病菌、柑桔苛養木桿菌等植物病原菌作為農業恐怖性生物開展深入研究。發達國家對農業恐怖性生物的研究超前化與秘密化,我國在這些具有前瞻性和戰略性的農業生物反恐與對抗技術等方面的研究尚處于空白狀態。
2美國農業生物安全的若干作法
1)政府對農業生物安全的相關問題已經形成了較為系統的國家戰略與部署。
據美國農業部統計,僅因為外來植物病蟲草的入侵,每年給美國造成的直接經濟損失就達約1370億美元。為了確保國家經濟安全、生物安全和社會公共安全,美國聯邦政府從立法、投入、機構、管理、應急預案、科學研究、基礎設施建設等方面,對農業生物安全問題做了系統部署,形成了較為全面的國家戰略。
截止目前,美國聯邦政府已先后通過了至少14部有關農業生物安全的法律或條例。例如,1996年頒布了《國家入侵物種法》;1999年由克林頓總統簽署發布的13112號總統令《入侵物種法令》,該法令建立了由農業部牽頭,聯合財政部、國防部、內務部、商業部、交通部、國土資源部和環境保護署等十幾個部門組成的入侵物種委員會和非聯邦入侵物種咨詢委員會(JSAG),統一管理入侵物種問題,制定了20年的系統規劃,從領導協調、預防、早期檢測與決速反應、控制和管理、生態重建、國際合作、研究、信息管理、教育和宣傳等9個方面制定了具體的行動計劃。2001年全國生物安全專家委員會,通過了行動計劃。特別是9.11事件以后,農業生物安全被提升為美國國防安全的一個重要組成部分,構筑了強有力的防范農業有害生物入侵與農業生物恐怖活動的防衛屏障,形成農業生物安全事件的緊急快速反應、危機預案與處理技術體系,已成為美國農業生物安全的基本出發點。
鑒于農業生物安全研究的長期性、公益性和復雜性,在聯邦政府的科學技術年度財政預算中,用于農業生物安全的費用以立法的形式,規定從所有生物類科研項目中按2%進行分割。這種長期穩定的立法投入可以確保農業生物安全研究隊伍的穩定,研究設施的建設與及時更新,相關研究工作得以長期持續開展。而且,聯邦政府從1983年起就設立了專項研究基金和專門研究機構,對轉基因生物基因流、農田生態系統結構、生物資源與環境影響以及醫藥和工業用轉基因生物安全等研究給予持續、重點的研究支持。此外,美國國會還通過聯邦財政的預算應急機制,設立專門的“生物安全應急行動基金”以應對農業生物安全突發事件,僅2000年年度預算就增撥2880萬美元基金用作抵御外來入侵物種的應急處理。
值得注意的是,聯邦政府對農業生物安全研究機構布局及其基礎條件設施建設等高度重視,建設形成了以國家中心為核心支撐、專業分中心為框架的分層式網絡布局。近年來,適應生物反控的國家需要,作為具體強化措施,美國13112號總統令授權農業部牽頭,組織各州政府統一實施“農業有害生物調查合作計劃(CAPS)”和“全國農業有害生物信息系統(NAPIS)”等行動計劃,對于建立快速反應體系、疫情監測、風險分析和應急除治行動等以及分級外來物種數據庫建設與部門間、上下級管理部門間的信息資源共享等,起到了積極的推進作用。
總之,美國對農業生物安全的工作整體上可以概括為20個字,“政府重視、法制先行、投入充足、機構健全、技術保障”。
2)集中管理和分層網絡式布局保證了國家對農業生物安全問題快速反應的統一性和高效性。
涉及美國農業生物安全研究的管理與決策大致分為4個管理層面:聯邦政府一農業部一國家中心一分中心。①聯邦政府負責制訂農業生物安全相關的總體發展規劃和建議相關立法。②農業部代表聯邦政府負責設計農業生物安全的國家計劃,提出具體的重點建設方案,協調各部門和地方政府,通過農業研究局(ARS)管理和實施農業生物安全有關的研究項目。農業研究局(ARS)作為一個綜合協調中心,聯合各州政府,依托區域性專門研究機構和相關大學,建立農業生物安全專業研究分中心/研究所(目前,全美已有30多個農業生物安全專業分中心),形成覆蓋全國的研究網絡體系。③國家農業生物安全中心在具體研究計劃的設計和組織實施中發揮了領頭羊和樞紐的作用,負責農業生物安全關鍵及核心技術研究、技術培訓、技術服務、信息服務和協調全國各專業分中心的工作。聯邦政府通過國家專家委員會的6個工作組,對國家中心進行監督和評估。④專業分中心一般比較精干,管理定位在科學家層面,主要以研究課題組的形式開展專業中心的研究工作。每年維持費用以及定期的改擴建費用由聯邦政府統一預算撥款。
3)農業生物安全研究優先領域選擇體現出強烈的前沿性、前瞻性和戰略性。
以國家農業生物安全中心為依托,組織毀滅性農業有害生物、外來入侵生物、轉基因生物安全性及農業恐怖生物等的系統研究,呈現出前沿性和前瞻性等特點:前沿性。主要體現在已具有完善早期檢測,遠程診斷,基因組及蛋白組學及細胞信號轉導等研究設施和研究成果;前瞻性。主要體現在美國已先后啟動了“陽光計劃”和“生物盾計劃”等專門的國家農業生物反恐科研計劃,大量開展以植物病原菌、毀滅性害蟲和惡性雜草等農業恐怖生物的系統實驗研究;戰略性。主要體現在美國對外農業恐怖性生物研究采取不培養外國科學家、不吸納外國科學家參與、不公開發表論文等方式,秘密開展農業生物反恐研究,就連這些相關研究的設施和場所也置于軍方的嚴格警衛之下對外高度保密。
4)先進的農業生物安全研究科學設施支撐了美國在農業生物安全領域的領先地位。
美國目前在農業生物安全國家體系建設和研究方面的國際領先地位,與其集規模化、先進性、整體性、安全性、網絡式布局的國家農業生物安全研究的基礎設施密不可分。
國家農業生物安全中心主要由多個高級別、規模化的大型生物安全實驗室組合組成,包括可用于研究恐怖農業生物、原生性農作物病蟲害、外來入侵生物和轉基因生物安全性的相關研究設施群。旨在迅速改進美國國家及各州對農業有害生物重大事件的整體應急反應能力和防恐減災水平。主要任務是:系統研究原生性和外來入侵有害生物傳播途徑、檢測、鑒定和控制技術;評價有害生物對糧食、纖維和環境的風險;與ARS的其他相關研究機構合作開發、實施和改進協調應變能力,防御對國家食品安全的威脅;參與農業生物安全風險分析、應急反應和探測預防技術規劃、訓練和研究活動;協助國土安全部等開展一系列的農業生物恐怖事件模擬練習,使聯邦政府和地方農業緊急事件人員能夠處理故意引入農作物和動物的病原生物等。國家農業生物安全中心與農業部的其它農業生物安全研究的專業分中心,如農業部外來植物研究中心(ARS—IPRL,佛羅里達州)等,共同構成了完整的美國國家農業生物安全研究、預防與控制的網絡體系。
一個安全的系統必須具備多種因素:預防能力、監測設施、診斷設施、減災技術和修復能力。國家農業生物安全中心設施群,就包含了先進的植物病蟲害研究設施、監測預警設施如GIS/Geography和通信設施等。植物生物安全研究包括分子診斷和模擬的相關設備,如分子診斷必須具備實時PCR的快速診斷、基因芯片檢測多種病原物和病原物系列數據庫;模擬設施必須具備生態位模擬系統(生境預測)、監視模擬系統和發生區模擬系統(早期預警系統)。全國植物診斷網絡系統的設施包括傳統診斷系統、快速診斷系統、早期診斷系統和遠程診斷網絡系統。目前該中心已具有通信網絡與全國50個州和三個地區對接。其擁有的植物診斷信息系統(PDIS)可以對全國各地送來的發病植物,尤其是未知病原物,通過網絡第一時間進行遠程會診,從而能快速將診斷結果反饋到發生地區。
早在20世紀70年美國已建立農業生物安全設施和研究中心,如天敵昆蟲引進研究中心(特拉華州)創立于1973年,外來病害研究中心(馬里蘭)1979年成立;目前聯邦政府啟動新一輪的布局和規劃,在全國范圍內投巨資建立以國家農業生物安全中心為核心的農業生物安全研究設施群,各州以新建或對原有生物安全設施的維修、更新和擴建形式建立起專業分中心;美國農業生物安全設施組合有大量的生物安全2~3級設施,還有幾個生物安全達到4級的實驗室。這些都體現了農業生物反恐的特點和在創新能力建設上的高度前瞻性。
國家農業生物安全中心擔負著對相應研究項目的總體協調職能,是美國農業生物安全政策的組織落實者和總指揮,是相關領域研究的具體參與者和領導者,參與對全國相關分支研究機構的考評,同時也是全美農業生物安全的信息中心和遠程診斷中心,負責美國農業生物安全國家戰略研究與相關政策制定。
5)農業生物安全戰略已跨越國界。
由于國際貿易往來的迅速發展,危險性外來有害生物入侵等新的生物災害問題不斷凸現,近年來外來生物呈現出傳入數量增多、頻率加快、蔓延范圍擴大、發生危害加劇和經濟損失加重的國際化趨勢,如美國科學家認為美國暴發的大豆蚜蟲、光肩星天牛和柑橘黃龍病等可能源于中國,而中國暴發的一些外來有害生物是來源于美國,如美國白蛾、松材線蟲、稻水象甲和小麥矮腥黑穗病(TCK)等,農業生物安全問題是個跨越國界的復雜科學問題。美國除了在境內設置國家中心和許多分中心外,還跨出國界在境外設置聯合實驗室,試圖掌控世界生物安全的主導權和占用全球資源,應引起我們的高度警覺。
3政策建議
1)系統設計國家戰略,提高我國農業生物安全實力。
美國在農業生物安全設施和一些領域如早期檢測、遠程診斷、基因組及蛋白組學等分子生物和生物信息學方面處于國際前沿地位,美國有害生物的生物防治和轉基因生物安全性評價研究等已經延伸到我國,9.11事件后美國的農業生物安全戰略的國際化趨勢已經日趨明朗。
建議國家對農業生物安全問題給予高度重視,作為重要的國家戰略,對農業生物安全的領導、立法、管理、研究和能力建設進行系統地規劃和整體部署,強化我國在農業生物安全領域的能力建設,提高國際競爭力,搶占國際合作的主動權。
2)盡快完善農業生物安全國家管理體制。
目前我國在農業生物安全的立法、領導、管理、機構、科學研究和基礎設施能力建設等方面,尚缺乏戰略的整體性、系統性和長期性的考慮與設計,條塊分割較為嚴重,合作機制比較薄弱和欠缺。建議國家進一步完善和強化農業生物安全相關的立法、領導、管理體制和運行機制。
3)建設國家農業生物安全重大科學研究設施。
我國農業生物安全研究設施建設一直比較薄弱,現有的基礎設施遠不能滿足新形勢下農業生物安全保障的國家需求,缺乏可長期發揮作用的規模化、高安全性級別的現代化科研設施,與美國農業生物安全科學研究設施相比落后至少20年,嚴重制約了我國農業生物安全科學發展和有害生物預防與控制技術水平的提高,導致農業生物災害此起彼伏、防不勝防的被動局面。因此,加強我國農業生物安全研究科技創新能力建設,建設高標準、規模化的國家農業生物安全重大科學研究專門設施,應當納入國家相關計劃考慮的優先領域,盡早啟動實施。
4)啟動農業生物安全研究有關科技計劃,為保障國家農業生物安全提供可靠的科技支撐。
在國家有關科技計劃支持下,對相關的科學與技術問題進行系統的布局和投入,通過風險評估、監測、預警、預防、撲滅和可持續控制技術的研究開發與示范推廣,形成一套完整的預防與預警、檢測與監測、診斷與防治、根除與控制、利用與管理相協調的綜合技術體系,建立一支專門從事農業外來入侵生物及疫病原防治技術創新、開發、推廣和管理的隊伍,為有效保障國家農業生物安全提供科學理論、方法、技術、物品和人才支撐。(作者:中國農業科學院科技局戴小楓)
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