2019年7月21-26日，第一届国际小麦大会在加拿大Saskatoon举办。来自国际玉米小麦改良中心（CIMMYT）、国际干旱地区农业研究中心（ICARDA）、国际小麦产量合作联盟（IWYP）、康奈尔大学小麦遗传研究项目（DGGW）、萨斯喀彻温大学、国际农业研究磋商组织（CGIAR）小麦研究项目、中国农业科学院等世界各知名研究机构的50个国家、900余名科学家共聚一堂，交流包括小麦遗传学、基因组学、种质资源利用，抗逆生理调控、生产管理、品种改良等领域的研究进展。

　　当前，世界农业种植已占用了全球约40%的土地面积，并产生人类约四分之一的温室气体排放，而全球72亿人口中，仍有8.2亿人口生活在饥饿边缘。与此同时，“预计未来全球人口将在2050年增长至98亿，粮食需求将增加56%，相应的耕地需求将增加5.93亿公顷，相当于两个印度的面积。相应由农业活动产生的温室气体排放将达到150亿吨，远高出巴黎协定目标下的20亿吨，”普林斯顿大学和世界资源研究所（World Resources Institute）资深研究员Timoty D.Searchinger在大会主旨报告中指出。

　　如何在不增加耕地面积、不引发气候灾难的情况下满足新增粮食需求、养活新增的数十亿人口？Timoty D. Searchinge认为在改变饮食习惯、减少粮食浪费的同时，必须在全球农业生产方面实现重大转变，对生产技术迅速进行改进，培育新的作物品种，快速适应气候变化的挑战。

　　小麦育种大有可为

　　作为全球最重要的粮食作物，小麦满足了人类20%的热能和蛋白质需求，是全球89个国家25亿人口的重要主粮。中国是世界上最大的小麦生产国与消费国，小麦在中国则是除水稻、玉米之外的第三大粮食作物，种植面积高达2400万公顷，年产量超过1.3亿吨。

　　由此可见，小麦在可持续粮食供应体系中扮演着重要的角色。然而，小麦也面临着气候变化、极端天气、病虫害等多方面的威胁。

　　“小麦在养活更多人口的同时，需要减少土地使用，从而实现可持续耕种。未来三十年，预计对小麦的需求将增加60%，而气候变化给小麦产量带来了难以预测的影响，我们必须解决这一复杂难题。”国际玉米小麦改良中心主任Martin Kropff强调道。

　　“科学家们正携手通过全球合作、种质交换及创新方法等解决这些问题。比如，科学家们正在研究小麦的温度回应机制，通过综合使用遥感、基因图谱、生物信息等技术使小麦更耐高温、更抗旱，”Martin Kropff介绍道。

　　从本次国际小麦大会可以看出，世界各国的科学家确实正通过多种育种改良的方法来应对上述诸多挑战。除了与实际应用直接相关的新品种、新性状研究之外，也有科研团队专注于小麦基因组测序和染色体精细图谱绘制，从而为解析小麦基因组进化和驯化提供高质量的基因组信息，加速栽培小麦的遗传改良和分子设计育种。

　　不过，Timoty D. Searchinger认为除了通过育种改良提供合适的种子外，要实现小麦确保粮食安全还应考虑机械化与适当监管两个因素。其中，适当监管尤其重要。比如基因编辑等新技术被普遍认为在小麦育种中具有非常大的潜力，但“要实现实际应用，需要政府选择正确的监管路径”。

　　“粮食安全涉及育种科学家、农民、政府决策者、经济学家、专业传播人士等方方面面，绝不是一个孤立的问题”，Timoty D. Searchinger说：“要实现零饥饿，需要全社会各方面的人一起努力。”

　　新技术带来新希望

　　作为新技术典范，基因编辑是指对特定目标基因进行定点“编辑”，加强、删除、或关闭特定DNA片段的表达，从而快速实现相关品种性能。相比于传统杂交育种技术及早期基因工程技术，诸如CRISPR-Cas9等基因编辑技术扩大了育种工具库，无需借助外源遗传物质，即可更加快捷、更加精准地培育出小麦新性状。

　　目前，美国、加拿大等国家已经出现基因编辑作物，基因编辑大豆、蘑菇等产品已经上市销售。但市场上暂无基因编辑小麦产品，“基因编辑小麦从技术上已经成熟，但并没有真正的基因编辑小麦品种释放出来，”加州大学戴维斯分校植物基因与生物学家Jorge Dubcovsky介绍道。

　　在美国的现行法律体系中，基因编辑作物并不被作为转基因作物接受监管。美国农业部在一份公开声明中表示：“根据农业部生物技术法规，只要这些新技术没有利用植物害虫，农业部现在不会、也没有计划对使用这些新技术培育的农作物进行监管。”声明同时指出，基因编辑等新技术有助于农作物增强抗旱、抗病虫害的能力，还可增加营养价值。

　　据Jorge Dubcovsky介绍，进行基因编辑之前，需理解相应的形状是如何控制的，也就是需要理解、监测相应的基因功能，这就需要对基因图谱进行深入研究。“如果没有基因图谱，基因编辑会很难，就像是在一个陌生的国度里，没有地图等工具辅助一样。”JorgeDubcovsky指出。

　　针对有关基因突变的担忧，Jorge Dubcovsky回应道：“有人担心基因编辑工具会引发突变，但很多时候都有上千个基因在同时突变，压根无法区分到底是哪种方式引发的突变，那到底为何要监管？”

　　关于备受关注的脱靶效应，Jorge Dubcovsky也认为无需担心：“上千个基因都会脱靶，只要目标基因没有脱靶，就无所谓，因为我们编辑的是作物，而非人类，如果是基因编辑人类，那确实需要担心。”

　　尽管如此，科学界内部也有反对声音。“传统育种最能被接受，而基因编辑技术并不简单，仍需大量的研究来推进。传统育种方法已经很成功了，为什么要改变呢？任何新技术出现的时候都会有反对的声音，任何事物都需要监管，基因编辑也一样，应该接受监管。但我认为很乐观。农民很聪明，他们会自己选择。”CIMMYT印度代表Arun Joshi评价道。

　　此外，CIMMYT认为尽管基因编辑可以改善一些基因性状，从而增强作物品种的抗病性、营养型，但近期内基因编辑并不太可能用于培育高产等更为复杂的小麦性状。“基因编辑技术并非神奇子弹，”CIMMYT在关于其对作物基因编辑新技术的立场声明中表示。“农作物产量与效率的提升并不仅仅依靠技术，传统育种、农耕技艺、农业设施、市场链条、农业政策等均具有重要影响。不过为了实现未来40年内每年增产2%的目标，应该考虑使用所有负责任、安全的技术。”

　　农民对此的反应是，转基因与基因编辑都是育种手段，只要能实现相应的性状要求，并不介意具体技术形式。“农民担心的是市场接受度，我不种转基因小麦是因为市场不接受。基因编辑作物的市场接受程度暂时不明显，还不好说，”63岁的加拿大农场主Keith Regengorder评价道。Keith与三个儿子一共管理1.2万公顷的土地，主要种植小麦。

　　另一位加拿大农民Bob Rugg也表示同样的观点。“只要政府批准了，我们完全接受。某种程度上，这也是农民与城市居民的区别。城市居民完全不懂相关的育种技术，却盲目反对。”

         生物强化是未来最大的议题

　　“全谷物小麦和生物强化是未来小麦研究最重要的议题，”CIMMYT国际小麦项目主任Hans Braun表示。

　　生物强化是指通过生物强化方法，从育种源头提高农作物关键维生素和微量元素含量，从而实现作物营养品质升级，改善因微量营养素缺乏而造成的营养问题和相关疾病。

　　在联合国粮种组织与世界卫生组织于2014年合作组织的第二届国际营养大会中，172个国家一致通过关于营养安全问题的宣言，将营养不良和微量营养素的缺乏等一系列问题，列为全球关注的重要，并提出加强营养导向型农业发展，确保粮食安全，实现健康实物的行动要求。

　　“人们在食品方面的开支有限，不是所有人都能为复杂的膳食结构买单，因此需要科研来解决营养问题，”Martin Kropff指出。“通过生物强化技术，可以增加小麦中锌、叶酸、维生素等营养物质的含量。”

　　2016年世界粮食奖获得者Howarth Bouis也曾公开表示，传统育种方式培育的高锌小麦等营养强化品种，在印度、巴基斯坦和孟加拉国等30多个国家推广种植，功效试验证明对改善人们认知能力、减少发病率、更好适应黑暗环境等由明显作用。

　　“生物强化小麦价格和普通小麦一样，目前印度正在大力推广，计划十年内将高锌小麦品种取代所有小麦品种，使小麦兼具高产、抗热等性状的同时，具备更高的营养价值，”Arun Joshi表示。

　　全球协作中国的声音有待提升

　　为应对气候变化、病虫害、营养等各方面的挑战，需要全世界协同合作，共同推进小麦育种研究。国际小麦大会既是其中的具体举措之一。

　　国际小麦大会由国际知名度最高、学术影响最大的国际小麦遗传大会（International Wheat Genetics Symposium）和国际小麦会议（International Wheat Conference）合并而成，这两个会议均已具备悠长的历史，合并的目的是为了进一步整合资源、加强交流。

　　据悉，此次与会900余名小麦科学家中，来自中国农科院、中科院遗传发育所、华中农业大学等机构的中国代表有50余名，但中国在其中发出的声音仍然不够，仅有两位中国科学家参与主旨报告环节。

　　中国超过40%的口粮来自小麦，小麦育种研究对于确保粮食安全具有重要战略意义。目前中国在小麦方面的研究主要集中在基因组学、抗病虫害、抗旱、营养等方面，除了本土自主创新外，国际合作对于相关研究的突破也具有重要价值。但据业内人士评价，中国小麦研究除存在不同学科协作力度不够、组织不够完善、生产成本过高、研究导向与应用结合不够密切等问题外，在国际合作方面做得也不够。

　　“中国是世界上最大的小麦种植国家，在小麦研究方面投入很大，在基因编辑等方面的研究进展显著，在促进南南合作方面也做出了很大的贡献，但这些还不够。”Martin Kropff评价道。“期待未来我们能与中国推进实质性合作。”

　　据透露，为加强中国在世界可持续粮食供应努力中的贡献与作用，中国将于2021年在北京承办第二届国际小麦大会。