中國需要有自己的“種子基因字典”

本報(bào)赴三亞特派記者 趙覺珵 張鴻陪

在海南三亞崖州灣科技城，隆平生物技術(shù)（海南）有限公司是最早入駐的一批企業(yè)。作為全國最大種業(yè)公司隆平高科旗下子公司，隆平生物利用三亞的獨(dú)特氣候與自然環(huán)境優(yōu)勢(shì)，重點(diǎn)研制生物育種的關(guān)鍵“芯片”技術(shù)：抗蟲新基因、規(guī)?；衩?大豆轉(zhuǎn)化平臺(tái)、玉米基因編輯技術(shù)等。隆平生物總經(jīng)理呂玉平近日在接受《環(huán)球時(shí)報(bào)》記者采訪時(shí)表示，經(jīng)過多年的基礎(chǔ)育種技術(shù)等積累，國外種子公司已形成一本“字典”，能根據(jù)“字典”培育出更多更優(yōu)秀的新品種，而中國企業(yè)目前還沒有這樣的“字典”。這需要國家的支持、科研機(jī)構(gòu)和企業(yè)的持續(xù)投入，才有望在未來10至20年中徹底實(shí)現(xiàn)中國糧食自主。

環(huán)球時(shí)報(bào)：一些人說，我國是種子資源大國，但還不是強(qiáng)國，目前我國種子資源是什么樣的狀況？

呂玉平：我國種子資源的豐富程度及其質(zhì)量要取決于具體物種。水稻主要起源于中國，我國的水稻種子資源是非常豐富的，包括常規(guī)水稻（栽培水稻）和野生水稻在內(nèi)，我國的種子資源毫無疑問是全球第一，不僅豐富，也是種子資源和育種技術(shù)的強(qiáng)國。早在1970年，袁隆平團(tuán)隊(duì)就發(fā)現(xiàn)了水稻“野敗”（野生的雄性敗育稻，“野敗”的發(fā)現(xiàn)為水稻雄性不育系的選育、三系雜交水稻的研究成功打開突破口——編者注）。近50年來，成千上萬的中國科學(xué)家在這一領(lǐng)域不斷深耕，可以說中國在水稻育種方面牢牢占據(jù)世界第一的位置。

與水稻不同的是，大豆雖然也起源于中國，我國的大豆種子資源也很豐富，但這些種子資源很多都流失到國外。盡管在過去40多年中，我國在大豆育種上有投入有產(chǎn)出，但投入和產(chǎn)出都和國外有較大差距，特別是在大豆抗病性狀等方面的研究。經(jīng)過二三十年的研究，美國在大豆育種方面異軍突起。

最初中國是大豆出口國，但從上世紀(jì)90年代開始進(jìn)口大豆。2020年中國大豆進(jìn)口超過1億噸。我初步計(jì)算過，如果中國不進(jìn)口大豆，僅靠本土供給，至少需要9億畝地。這是什么概念？我國所有糧食作物的耕地面積只有18億畝，因此用9億畝地來種大豆是不可能的。

第三種情況是玉米，它起源于美洲，是目前全球第一大的糧食作物或飼料作物，而我國的玉米種子資源既不豐富，也不是強(qiáng)國。2020年，我國進(jìn)口玉米上千萬噸。

環(huán)球時(shí)報(bào)：糧食安全問題正受到越來越多的重視，“卡脖子”的擔(dān)憂也被頻繁提起。您認(rèn)為我國糧食安全“卡脖子”主要集中在哪些作物上，與國際上主要的差距在哪？

呂玉平：當(dāng)我們提到中國糧食安全“卡脖子”的問題，要首先分析卡在哪，主要是去年我國進(jìn)口量最大的兩款農(nóng)產(chǎn)品——大豆和玉米。從表面上看，國外玉米和中國玉米沒什么區(qū)別，但如果深入分析會(huì)發(fā)現(xiàn)，國外進(jìn)口玉米和大豆種子都是轉(zhuǎn)基因的，而國內(nèi)種子都是非轉(zhuǎn)基因的。我國需要進(jìn)口大量大豆和玉米，很大程度是因?yàn)槲覈鴨挝煌恋禺a(chǎn)量只有國外的40%到60%。這之間的差距是轉(zhuǎn)基因?qū)е碌摹?/p>

目前看，國外玉米和大豆種子主要的轉(zhuǎn)基因性狀是抗蟲和抗除草劑。以大豆為例，大豆本身只長到80厘米或1米高，但有的雜草可以長到1.5米，除草是必須的。國際上大的種子公司的大豆有抗除草劑的轉(zhuǎn)基因性狀，噴灑除草劑后會(huì)選擇性殺死雜草，不會(huì)影響大豆，而我國大豆還需要人工除草，或用昂貴的除草劑。

對(duì)玉米而言，無論在哪個(gè)國家，玉米種植過程中都要經(jīng)受數(shù)十種害蟲危害，在蟲害嚴(yán)重的年份，不打藥幾乎顆粒無收。從國外進(jìn)口的玉米種子含有抗蟲的轉(zhuǎn)基因，可免受害蟲危害，與抗除草劑的轉(zhuǎn)基因加在一起，能幫助玉米大豆增產(chǎn)或保產(chǎn)15%-30%。

環(huán)球時(shí)報(bào)：我國與美國等國家在育種方面的差距是怎么形成的？

呂玉平：差距一方面源于國外公司在轉(zhuǎn)基因領(lǐng)域的系統(tǒng)性投入，另一方面也源于基礎(chǔ)育種技術(shù)的積累。以全球最大的種子公司之一的孟山都為例，其研發(fā)人員超過5000人，每年研發(fā)投入就接近100億元人民幣，中國還沒有一家企業(yè)能做到這樣程度的投入。隆平高科已經(jīng)是中國第一的種業(yè)公司，但整體研發(fā)投入也只有4億元人民幣左右。

具體來講，國外種子公司已形成一本“字典”，它對(duì)外不公開不發(fā)表，也不申請(qǐng)專利，但作用巨大。以玉米為例，比如其基因中有上千個(gè)位點(diǎn)影響增產(chǎn)或是減產(chǎn)，假設(shè)某種玉米中有上百個(gè)位點(diǎn)是有益的，上百個(gè)不利的，依據(jù)“字典”就可以得知具體位點(diǎn)的好壞，在育種過程中去蕪存菁，有助于培育出具備更多有益位點(diǎn)、更少不利位點(diǎn)的新品種。

但中國企業(yè)目前還沒有這樣的“字典”，還不清楚這些具體位點(diǎn)的作用。相比之下，國外企業(yè)與科研機(jī)構(gòu)在這方面的研究已持續(xù)三四十年甚至更長，但我國投入還是比較少的。這很大程度上因?yàn)檫@種研究的投入產(chǎn)出比很低，即使找出某個(gè)位點(diǎn)的作用，但對(duì)于成千上萬的位點(diǎn)而言，一個(gè)位點(diǎn)不足以令產(chǎn)量明顯提高。這是一項(xiàng)龐大的系統(tǒng)性工作，我國要真正地解決種業(yè)翻身仗，解決玉米和大豆“卡脖子”問題，育種技術(shù)一定要上去，我們也希望國家加大投入。如果科研機(jī)構(gòu)和一批種業(yè)公司一起努力10至20年，我們是可以解決這一問題的。反過來，打好種業(yè)翻身仗的難度是很大的?！?/p>