專(zhuān)訪(fǎng)劉春明中國(guó)種業(yè)為何少有突破性大品種

彭丹妮

劉春明與學(xué)生們?cè)谔锏亻_(kāi)展研究。圖/受訪(fǎng)者提供

中國(guó)現(xiàn)在每年審定的種子品種數(shù)量非常龐大，然而，同質(zhì)化比較嚴(yán)重，還存在 “套牌”銷(xiāo)售的現(xiàn)象。在北京大學(xué)教授、現(xiàn)代農(nóng)學(xué)院院長(zhǎng)劉春明看來(lái)，國(guó)內(nèi)種業(yè)存在“低水平的重復(fù)”，企業(yè)缺乏長(zhǎng)線(xiàn)投入積極性。

上世紀(jì)90年代末，劉春明受聘于荷蘭瓦赫寧根大學(xué)國(guó)際植物中心，擔(dān)任種子發(fā)育實(shí)驗(yàn)室主任和高級(jí)研究員，也成為瓦赫寧根大學(xué)第一位獲得永久職位的中國(guó)學(xué)者。2005年回國(guó)后，他曾擔(dān)任中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院作物科學(xué)研究所所長(zhǎng)。

2000年，中國(guó)第一部《種子法》頒布，中國(guó)種業(yè)開(kāi)始走向市場(chǎng)化。時(shí)至今日，國(guó)內(nèi)的育種模式與國(guó)外的商業(yè)化育種并不相同。

荷蘭是世界種子出口大國(guó)，國(guó)土面積不及山東省的四分之一，但育種行業(yè)歷史悠久、產(chǎn)業(yè)發(fā)達(dá)。在荷蘭西北部的北荷蘭省，有聞名世界的“種子谷”，云集了包括先正達(dá)、孟山都（后被拜耳收購(gòu)）等國(guó)際種業(yè)巨頭在內(nèi)的40多家種業(yè)公司。該地區(qū)種子試驗(yàn)田面積占全球40%，種子年銷(xiāo)售額超20億歐元，出口額占全球的46%。位于荷蘭中部的瓦赫寧根大學(xué)是荷蘭唯一一所農(nóng)業(yè)大學(xué)，其農(nóng)業(yè)領(lǐng)域綜合實(shí)力一直排在國(guó)際前兩位。

在兩種研發(fā)模式下工作過(guò)的劉春明，接受《中國(guó)新聞周刊》專(zhuān)訪(fǎng)時(shí)強(qiáng)調(diào)，現(xiàn)代化的生物育種工作需要一體化、有組織的創(chuàng)新。國(guó)內(nèi)以小課題組為運(yùn)行單元的育種團(tuán)隊(duì)由于規(guī)模小、缺乏長(zhǎng)期穩(wěn)定資金支持，“很難產(chǎn)生商品性能好的突破性大品種”。

現(xiàn)在我們這四大主糧，小麥至少99%是我們自己品種，水稻肯定是95%以上。

過(guò)去幾十年，國(guó)家支持的育種重點(diǎn)是主糧作物。四大主糧：小麥、玉米、水稻、大豆中，尤其小麥和水稻是重點(diǎn)支持的。國(guó)內(nèi)有幾家大的企業(yè)玉米育種也做得不錯(cuò)。近年來(lái)，國(guó)家對(duì)大豆新品種培育的支持也不少，但由于時(shí)間短，突破性品種尚少。

以小麥為例，我們品種創(chuàng)新做得比較好的是中國(guó)農(nóng)科院作物科學(xué)研究所、山東農(nóng)科院、河南農(nóng)科院和江蘇農(nóng)科院等單位，有一批非常鉆研的育種家長(zhǎng)期從事育種工作，政府又給他們支持，培育出了一些較大的品種，產(chǎn)量、品質(zhì)和綜合抗性都不錯(cuò)。

從蔬菜作物看，我們的大田蔬菜品種，例如黃瓜、白菜、卷心菜、辣椒、西紅柿等，國(guó)內(nèi)自主培育的品種還不少，但是高端品種，特別是適合溫室和大棚種植的生菜、西紅柿、青椒和花椰菜等許多來(lái)自國(guó)外。一些彩色小西紅柿（又稱(chēng)“圣女果”）的種子按克來(lái)算，價(jià)格已超過(guò)黃金。但是由于其商品性、產(chǎn)量和抗病性比較好，農(nóng)戶(hù)愿意花上三五塊錢(qián)，甚至貴的要十來(lái)塊錢(qián)購(gòu)買(mǎi)一粒種子、一棵種苗。

抗蟲(chóng)和抗除草劑性狀很大程度上讓品種在農(nóng)田過(guò)程管理、產(chǎn)量提升上發(fā)揮了很大作用?？瓜x(chóng)性狀的攜帶節(jié)省了農(nóng)藥和人力成本，對(duì)環(huán)境和健康也更有利，抗除草劑性狀使除草更加簡(jiǎn)便。

實(shí)際上，創(chuàng)新型大品種是由很多元素構(gòu)成的。比如說(shuō)株型，我們傳統(tǒng)的玉米長(zhǎng)得很粗壯，葉片寬大、葉夾角也大，葉子越往上越豎起來(lái)了，其好處是每一株玉米所占的地方小，種植密度就可以加大。同時(shí)，耐密植品種的莖稈也需要更有韌性。國(guó)內(nèi)傳統(tǒng)的玉米品種一畝地種3500株、最多4000株，如今的新品種可以種到5000～8000株，這個(gè)時(shí)候可能實(shí)現(xiàn)高產(chǎn)。

除了品種水平以外，土肥條件、灌溉能力和農(nóng)戶(hù)的田間管理水平都會(huì)影響農(nóng)作物的最終產(chǎn)量。

以玉米為例，國(guó)內(nèi)的種植區(qū)耕地整體土地水平跟美國(guó)是沒(méi)法比的。我剛?cè)ッ绹?guó)的時(shí)候感到很奇怪，開(kāi)車(chē)幾個(gè)小時(shí)看不到一塊農(nóng)田。后來(lái)發(fā)現(xiàn)他們的農(nóng)田都集中在局部地區(qū)。有一次我去俄亥俄州那邊，開(kāi)車(chē)幾小時(shí)，發(fā)現(xiàn)路兩邊全是玉米或大豆。那個(gè)區(qū)域非常適合玉米和大豆輪作種植，地塊大、土地平整，耕作機(jī)械化程度很高;到加州就能看到水稻、柑橘了，很多蔬菜也都種在加州。美國(guó)是根據(jù)土地水平不同種植適宜的農(nóng)作物。

國(guó)內(nèi)東三省、新疆的規(guī)模化種植做得非常好。比如說(shuō)在新疆齊臺(tái)，萬(wàn)畝規(guī)模的土地上實(shí)現(xiàn)了玉米畝產(chǎn)1200公斤，比美國(guó)的產(chǎn)量還高。但在云南和貴州，多是地塊很小的山區(qū)坡地，灌溉和農(nóng)田管理機(jī)械化很難實(shí)現(xiàn)，產(chǎn)量水平也有限。前不久我去云南彌渡考察，發(fā)現(xiàn)當(dāng)?shù)剡B片成方超過(guò)一畝的地塊都很難看到。

耕地稟賦好，再加上耐密植高產(chǎn)品種選育、現(xiàn)代化的種植管理方式，是可以實(shí)現(xiàn)高產(chǎn)的。

品種不是越多越好，相反，品種越少、越是真正的大品種越好。

比如說(shuō)玉米，現(xiàn)在每年，國(guó)內(nèi)就有三四千個(gè)品種推向市場(chǎng)。想象你是一個(gè)種植戶(hù)，到一個(gè)種子超市里邊去，面對(duì)貨架上的幾千個(gè)品種，你怎么挑？所以一般政府會(huì)給一些建議，比如農(nóng)業(yè)農(nóng)村部每年會(huì)有一些建議優(yōu)先推廣的品種，有些省級(jí)種子站也會(huì)做推薦，這樣可以把相對(duì)好一點(diǎn)的推出來(lái)。但即使是這樣，推薦的品種不一定真的是最好的。

最近幾年，我們整體的品種產(chǎn)量水平、抗病水平?jīng)]有特別大幅度提升，每年增幅在1%～2%，要是遇到倒春寒，極端低溫、高溫之類(lèi)的天氣，局部地區(qū)糧食生產(chǎn)常出問(wèn)題。目前這種品種數(shù)量多、革命性大品種少的局面，一定程度說(shuō)明我們的育種存在低水平重復(fù)。

6月7日，位于北京市北三環(huán)聯(lián)想橋畔的中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院作物科學(xué)研究所作物科普展示基地，農(nóng)技科研專(zhuān)家對(duì)小麥進(jìn)行田間多點(diǎn)取樣調(diào)查，開(kāi)展小麥科研工作。圖/中新

4月21日，四川成都邛崍市，天府現(xiàn)代種業(yè)園國(guó)家品種測(cè)試西南分中心的實(shí)驗(yàn)室內(nèi)，科研人員在做水稻種子的PCR測(cè)試。圖/視覺(jué)中國(guó)

大品種的研發(fā)要建立在多年、多地的試驗(yàn)與分析之上，把很多優(yōu)異的性狀疊加整合到單一品種中，才能真正形成突破性大品種。

中國(guó)很多做育種的科學(xué)家分布在各級(jí)農(nóng)科院、農(nóng)業(yè)大學(xué)等科研單位，但是單個(gè)課題組規(guī)模比較小。一些農(nóng)業(yè)大學(xué)專(zhuān)門(mén)做玉米育種的課題組，能夠有10～30個(gè)人就是很大的了，其主要職責(zé)是解決科學(xué)問(wèn)題，不適合參與育種類(lèi)團(tuán)隊(duì)攻關(guān)工作，這在國(guó)外也是如此。

小的課題組，不可能把某個(gè)品種放到300、500個(gè)試驗(yàn)田去測(cè)試。即使做到了500個(gè)測(cè)試點(diǎn)，把每一個(gè)點(diǎn)、每一個(gè)株系的具體表現(xiàn)，各類(lèi)特征數(shù)據(jù)有效收集上來(lái)，也是巨大的挑戰(zhàn)。每個(gè)點(diǎn)至少要三五個(gè)非常專(zhuān)業(yè)的人，這個(gè)數(shù)據(jù)要與另外499個(gè)點(diǎn)的數(shù)據(jù)整合才有用。

國(guó)內(nèi)課題組由于規(guī)模所限，研究重點(diǎn)和興趣不同，彼此之間又井水不犯河水，很難做大事。這是我們品種做不大的一個(gè)很重要的原因。

中國(guó)新聞周刊：在歐美國(guó)家，政府投入主要集中在基礎(chǔ)性問(wèn)題和育種技術(shù)創(chuàng)新，科研院所一般不直接參與商業(yè)化育種，企業(yè)是品種研發(fā)和產(chǎn)業(yè)化的主體。中國(guó)則更多是公共機(jī)構(gòu)同時(shí)承擔(dān)基礎(chǔ)研發(fā)、新品種培育甚至栽培技術(shù)研發(fā)，再交由企業(yè)推廣。為什么出現(xiàn)這樣的現(xiàn)象？這種不同的創(chuàng)新機(jī)制，會(huì)帶來(lái)什么問(wèn)題？

中國(guó)現(xiàn)在有7000多家種子企業(yè)，大多數(shù)企業(yè)自身的育種能力不強(qiáng)，主要是以繁種為主。真正能做到育繁推一體化的企業(yè)實(shí)際上比較少。很多企業(yè)不愿意做長(zhǎng)期投入，寧愿到農(nóng)科院或者大學(xué)的一些研究育種老師那兒買(mǎi)一個(gè)品種，然后做種子銷(xiāo)售推廣。

小團(tuán)隊(duì)做原始創(chuàng)新是有效的，規(guī)?；纳虡I(yè)育種還是更適合企業(yè)來(lái)做。把上游的基礎(chǔ)研究與下游的育種工作分開(kāi)，把各方面的優(yōu)勢(shì)都用起來(lái)，荷蘭有比較成功的經(jīng)驗(yàn)。

荷蘭的種業(yè)企業(yè)是非常強(qiáng)的，特別是蔬菜花卉產(chǎn)業(yè)非常大。它的很多企業(yè)都是百年的家族老店，漫長(zhǎng)的發(fā)展中，收集了很多核心的種質(zhì)資源，也創(chuàng)造了很多新的資源。我當(dāng)時(shí)在荷蘭工作時(shí)接觸比較多的幾個(gè)蔬菜公司，像蔬菜種子領(lǐng)域全球前五的瑞克斯旺種苗集團(tuán)公司，在基礎(chǔ)研究方面與高校和科研單位密切合作。在育種方面則有非常強(qiáng)的目標(biāo)導(dǎo)向，一個(gè)育種家的工資非常高，可以指揮很多人輔助他參與多點(diǎn)、多地收集數(shù)據(jù)，再整體匯總，看哪一品種最有市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力。

我當(dāng)時(shí)在荷蘭農(nóng)業(yè)部下屬的雜交育種研究所工作，研究所附屬瓦赫寧根大學(xué)。在荷蘭，政府是不允許我們這些科學(xué)家直接做育種的，而要我們做企業(yè)做不了的事，比如說(shuō)那些相對(duì)周期長(zhǎng)、技術(shù)要求高或者一些重大性狀的研究。像晚疫病是馬鈴薯的一個(gè)最大病害，這種抗晚疫病基因克隆就是一個(gè)關(guān)乎公共和商業(yè)利益的重大課題，需要科研單位與大學(xué)參與。

類(lèi)似行業(yè)認(rèn)為很重要的課題，荷蘭相關(guān)行業(yè)協(xié)會(huì)會(huì)收集公司意見(jiàn)，然后游說(shuō)政府啟動(dòng)項(xiàng)目支持。政府出相當(dāng)比例的經(jīng)費(fèi)，感興趣的企業(yè)支付剩余配套經(jīng)費(fèi)，再通過(guò)競(jìng)爭(zhēng)或者委托方式讓最有能力的科研團(tuán)隊(duì)來(lái)做。

研發(fā)過(guò)程中，參與企業(yè)會(huì)高度關(guān)注進(jìn)展和研究方向。種業(yè)企業(yè)不是非常關(guān)注論文發(fā)表，他們看重研究成果的實(shí)用價(jià)值與專(zhuān)利保護(hù)。如果發(fā)現(xiàn)研究人員只是靠著項(xiàng)目發(fā)一堆不相干的論文，企業(yè)可以隨時(shí)叫停項(xiàng)目。

企業(yè)通過(guò)品種權(quán)保護(hù)品種，通過(guò)專(zhuān)利保護(hù)一些重要性狀，并以此構(gòu)建行業(yè)地位。荷蘭的每一個(gè)公司非常關(guān)注自己的“IP position（專(zhuān)利地位）”，他們認(rèn)為“卡脖子”，實(shí)際上是卡的IP position。沒(méi)有足夠強(qiáng)的專(zhuān)利地位，就會(huì)受制于人，會(huì)吃官司。

這樣的合作機(jī)制在中國(guó)一直沒(méi)有很好形成起來(lái)。說(shuō)到底就是企業(yè)做企業(yè)能做的部分，科研院所做好科研院所該做好的部分，政府提供該提供的支持。只有有效的職能分工，才能夠讓國(guó)家在育種方面的財(cái)政投入更加高效，也使企業(yè)從中受益。

我在荷蘭工作時(shí)，一個(gè)企業(yè)如果要使用我們科研院所的專(zhuān)利技術(shù)，需要跟科研院對(duì)接，需要討價(jià)還價(jià)，購(gòu)買(mǎi)使用權(quán)。一般來(lái)說(shuō)，企業(yè)會(huì)在專(zhuān)利還比較早期、市場(chǎng)價(jià)格不是很昂貴時(shí)購(gòu)買(mǎi)使用權(quán)。企業(yè)也樂(lè)于出錢(qián)支持科研院所的創(chuàng)新研究，然后共同申請(qǐng)專(zhuān)利。這樣公司就有很多專(zhuān)利組合在手，會(huì)在后期專(zhuān)利交易當(dāng)中占據(jù)很多主動(dòng)權(quán)。如果企業(yè)不提前購(gòu)買(mǎi)使用權(quán)，偷偷用他人的品種或?qū)＠竺鏁?huì)官司纏身。

國(guó)內(nèi)的品種知識(shí)產(chǎn)權(quán)保護(hù)還做得不夠好，種子行業(yè)里面“冒牌”和“套牌”情況比較嚴(yán)重。目前我們的《種子法》允許農(nóng)戶(hù)留種甚至交換。留種對(duì)保證農(nóng)民基本的用種權(quán)有一定好處。但很多種田大戶(hù)和合作社留種繁種，不同農(nóng)戶(hù)和合作社間可以交換種子。這樣一來(lái)，育種家和種業(yè)企業(yè)的利益會(huì)受損，沒(méi)有企業(yè)愿意做長(zhǎng)線(xiàn)新品種培育，這是一個(gè)問(wèn)題。

現(xiàn)在中國(guó)種業(yè)企業(yè)盈利的不多，品種保護(hù)力度不夠是其中原因之一。我認(rèn)為，種權(quán)保護(hù)和打假力度一定要強(qiáng)，只有這樣，育種家和企業(yè)才愿意花大價(jià)錢(qián)、長(zhǎng)時(shí)間研發(fā)大品種，企業(yè)才可能做大做強(qiáng)，國(guó)家的種業(yè)地位才有保障。否則，一個(gè)育種家花了二三十年研發(fā)一個(gè)品種，第二天就被人從地里拿走了，第三天就開(kāi)始賣(mài)種子了，育種企業(yè)的動(dòng)力在哪里？在國(guó)外，種子公司是不敢輕易偷別人種子的，官司一打，傾家蕩產(chǎn)，所以執(zhí)法一定要嚴(yán)。

實(shí)際上，過(guò)去兩三年里，在科技部、農(nóng)業(yè)農(nóng)村部的很多項(xiàng)目支持之下，我們?cè)谧魑锟茖W(xué)基礎(chǔ)研究，特別是一些基因組學(xué)、重要基因克隆、基因功能研究方面已經(jīng)走在國(guó)際前列，但這些基礎(chǔ)工作成果如何有效用到育種家工作中，還有一個(gè)過(guò)程。

現(xiàn)在國(guó)內(nèi)相當(dāng)一部分育種家已將傳統(tǒng)育種與分子標(biāo)記輔助育種結(jié)合得非常好，但還有很多常年在田里工作的傳統(tǒng)育種家不懂基因組學(xué)、不關(guān)注基因功能研究成果，這樣基礎(chǔ)研究科學(xué)家克隆再多基因他們也用不上，因此合作變得非常重要。

技術(shù)上我們?cè)谝欢〞r(shí)間內(nèi)還會(huì)有受限。比如說(shuō)轉(zhuǎn)基因和基因編輯，很多核心技術(shù)專(zhuān)利就掌握在一些大公司手里。2018年被拜耳收購(gòu)的美國(guó)種業(yè)巨頭孟山都公司有很多核心基因和技術(shù)專(zhuān)利，雖然專(zhuān)利保護(hù)期基本20年左右，過(guò)了保護(hù)期誰(shuí)都可以用，但這些公司還會(huì)不斷發(fā)現(xiàn)新性狀、新基因、新技術(shù)，不斷積累優(yōu)勢(shì)。

一個(gè)最簡(jiǎn)單的例子，玉米快速干燥、耐密植等關(guān)鍵性狀的專(zhuān)利很多不在我們自己手里。你可以從市場(chǎng)買(mǎi)國(guó)外公司的種子，并用它作為親本雜交，把關(guān)鍵性狀導(dǎo)入到我的品種里邊去，這是可以的。但如果這個(gè)性狀及其基因本身被專(zhuān)利保護(hù)，那到時(shí)候就會(huì)被打官司，這是中國(guó)種業(yè)的一種“卡脖子”。中國(guó)科研工作者和企業(yè)要有專(zhuān)利保護(hù)意識(shí)，對(duì)一些關(guān)鍵基因、關(guān)鍵性狀、關(guān)鍵品種要申請(qǐng)保護(hù)，使用他人的基因或者技術(shù)也要提前獲得使用權(quán)，這樣才能有獨(dú)立產(chǎn)權(quán)的品種。

種業(yè)大公司的品種里面包含的很多核心性狀是放在兩個(gè)雜交親本中，這些親本多作為商業(yè)機(jī)密保護(hù)，而銷(xiāo)售的種子是由兩個(gè)親本授粉所產(chǎn)生的雜交種。我們吃的很多小西紅柿，直接買(mǎi)國(guó)外的品種，每一個(gè)西紅柿長(zhǎng)得都很標(biāo)準(zhǔn)、一致，形狀也很漂亮。但是用種子再種出來(lái)的番茄大小和顏色不一樣，很多另外的雜交親本性狀會(huì)展現(xiàn)出來(lái)。種業(yè)企業(yè)通過(guò)銷(xiāo)售雜交種保護(hù)品種權(quán)，國(guó)內(nèi)比較大的種業(yè)公司如隆平高科、登海種業(yè)也是如此。

國(guó)內(nèi)最大的作物種質(zhì)庫(kù)就是中國(guó)農(nóng)科院作物科學(xué)研究所的國(guó)家農(nóng)作物種質(zhì)資源庫(kù)，這個(gè)庫(kù)是1987年建的。我在作科所期間參與了新庫(kù)建設(shè)，新庫(kù)大約3萬(wàn)多平方米。這個(gè)庫(kù)收集了糧食作物、纖維作物、油料作物、蔬菜作物等300多種農(nóng)作物，共50多萬(wàn)份種質(zhì)資源，是全球第二大種質(zhì)資源庫(kù)。

資源的鑒定與育種是緊密相關(guān)的，鑒定出性狀和基因是育種迫切需求的。種質(zhì)資源的精準(zhǔn)鑒定、面向育種家開(kāi)放和利用非常重要。

江西上饒市廣信區(qū)皂頭鎮(zhèn)，三聯(lián)村一幢房屋外婦人手捧種子的壁畫(huà)。圖/視覺(jué)中國(guó)

種業(yè)發(fā)展，產(chǎn)量永遠(yuǎn)是第一。我們主糧作物的產(chǎn)量提升空間還很大。保證不挨餓，永遠(yuǎn)是優(yōu)先需求。要實(shí)現(xiàn)高產(chǎn)穩(wěn)產(chǎn)，新品種必須攜帶廣譜抗病性、抗逆性、抗倒伏、抗穗萌發(fā)等重要性狀。

產(chǎn)量之后是品質(zhì)性狀。品質(zhì)性狀包含三大類(lèi)，一是外觀品質(zhì)，二是口感品質(zhì)，還有一類(lèi)是營(yíng)養(yǎng)品質(zhì)。我自己是做水稻營(yíng)養(yǎng)品質(zhì)改良的，回國(guó)后一直在做這方面工作。稻米最有營(yíng)養(yǎng)的是外側(cè)糊粉層部分，維生素微量元素都在里面。但我們?nèi)粘Ｊ秤玫乃兴酒贩N糊粉層都是一層細(xì)胞。我們花了七八年時(shí)間培育了一個(gè)糊粉層加厚新型種質(zhì)資源，在這一基礎(chǔ)上，又花了七八年時(shí)間培育出一個(gè)高營(yíng)養(yǎng)紫米品種，其微量元素和維生素是普通白米的5～10倍。

育種家一定要走在消費(fèi)者需求前邊，不能說(shuō)等市場(chǎng)有需求才去做。就公眾營(yíng)養(yǎng)改善來(lái)說(shuō)，要讓大家建立健康營(yíng)養(yǎng)的飲食理念，沒(méi)有足夠科普和公共教育，再好的品種也到不了大眾餐桌。