多措并舉 筑牢農(nóng)業(yè)農(nóng)村現(xiàn)代化的種業(yè)根基

文|本刊記者 楊秋意

進(jìn)入冬季，河南省小麥育種首席專家77歲的鄭天存研究員如“候鳥”一樣遷徙到海南的育種基地進(jìn)行小麥繁育。每年，從全國(guó)各地到海南育種的科研人員不計(jì)其數(shù)，南繁育種基地也就成了育種人心中的硅谷。有700多家科研生產(chǎn)單位與高等院?；钴S在南繁基地，近70%的農(nóng)作物新品種都經(jīng)過南繁。南繁這個(gè)天然的溫室，為育種縮短了培育時(shí)間。

縮短育種時(shí)間，無論在科學(xué)意義上，還是在實(shí)踐意義上，都是一個(gè)重大難題。冬小麥?zhǔn)乔锊ハ氖兆魑?，必須?jīng)過越冬低溫階段，才能完成春化發(fā)育，否則很難抽穗結(jié)籽。如果按常規(guī)季節(jié)育種，培育一代就要一年時(shí)間。鄭天存根據(jù)國(guó)內(nèi)外經(jīng)驗(yàn)，因陋就簡(jiǎn)地進(jìn)行夏繁加代技術(shù)的探索，使育種年限縮短近一半。他培育的強(qiáng)筋優(yōu)質(zhì)小麥新品種“周麥19”，較好地解決了當(dāng)前農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中優(yōu)質(zhì)麥產(chǎn)量偏低問題，實(shí)現(xiàn)了既高產(chǎn)又優(yōu)質(zhì)的目標(biāo)，產(chǎn)量潛力在畝產(chǎn)600公斤以上。在中原大地，在黃淮海流域、大半個(gè)中國(guó)，在有小麥生長(zhǎng)的地方，都可以找到“周麥”系列品種的足跡，看到科技的創(chuàng)新突破。這種常規(guī)育種的創(chuàng)新有效支撐了糧食產(chǎn)量與質(zhì)量穩(wěn)步增長(zhǎng)，保障了我國(guó)糧食安全。

源頭創(chuàng)新不足制約種業(yè)發(fā)展

一粒小小的種子涉及農(nóng)業(yè)的方方面面，一個(gè)國(guó)家的農(nóng)業(yè)是否強(qiáng)大，種業(yè)在其中扮演了重要角色。新中國(guó)成立以來，隨著作物遺傳育種技術(shù)不斷發(fā)展，育成新品種30000余個(gè)，實(shí)現(xiàn)5~6次新品種大規(guī)模更新?lián)Q代，良種覆蓋率達(dá)到96%，良種對(duì)作物單產(chǎn)貢獻(xiàn)率達(dá)45%以上，故而種業(yè)被稱為農(nóng)業(yè)的“芯片”。1999-2018年，我國(guó)種業(yè)市場(chǎng)空間從330億增長(zhǎng)至1200億元，年復(fù)合增長(zhǎng)率為7%。成為世界第二大種子市場(chǎng)。

種業(yè)市場(chǎng)潛力巨大，但是我國(guó)種業(yè)國(guó)家級(jí)公共服務(wù)設(shè)施平臺(tái)商業(yè)化育種機(jī)制尚未形成，未建立起育繁推一體化的產(chǎn)業(yè)化運(yùn)作模式，企業(yè)對(duì)育種的投資不足，多是作坊式育種：小、散、效率低。種業(yè)科技創(chuàng)新體系尚未完善，種業(yè)上中下游銜接不緊密，科技創(chuàng)新與市場(chǎng)需求脫節(jié)，尚未形成市場(chǎng)導(dǎo)向的高效種業(yè)科技創(chuàng)新體系。而此時(shí)，全球動(dòng)植物種業(yè)巨頭均以直接投資、技術(shù)許可產(chǎn)品出售等多種方式進(jìn)入中國(guó)市場(chǎng)，跨國(guó)公司紛紛進(jìn)軍我國(guó)玉米、蔬菜等種業(yè)市場(chǎng)，以技術(shù)優(yōu)勢(shì)對(duì)民族種業(yè)形成強(qiáng)大沖擊。我國(guó)種業(yè)安全遇到前所未有的挑戰(zhàn)。

“十四五”開局，中央多次強(qiáng)調(diào)要開展種業(yè)困境技術(shù)攻關(guān)，打好種業(yè)翻身仗。造成種業(yè)困境的原因有很多，有原始創(chuàng)新不足、技術(shù)運(yùn)用浮于表面造成的，有資源利用不充分、同質(zhì)化嚴(yán)重造成的，更有惡性競(jìng)爭(zhēng)、套牌侵權(quán)等阻礙市場(chǎng)發(fā)展的。

目前，我國(guó)農(nóng)作物種質(zhì)資源庫保存著超過52萬份的種質(zhì)資源，資源總數(shù)位居世界第二，其中國(guó)內(nèi)資源占80%，國(guó)外資源占20%，深度鑒定評(píng)價(jià)的種質(zhì)資源不足10%。遺傳多樣性研究與資源有效利用率都較低，新品種間遺傳相似性過高，品質(zhì)普遍偏低，嚴(yán)重制約糧食生產(chǎn)能力及國(guó)際市場(chǎng)占有率。多樣化的種質(zhì)資源是種業(yè)科技創(chuàng)新的源頭，它們蘊(yùn)藏著各種改良現(xiàn)有品種不足的潛在可利用基因。

如果說種質(zhì)資源是品種創(chuàng)新的第一個(gè)關(guān)卡，那么常規(guī)育種手段和生物技術(shù)手段的創(chuàng)新和運(yùn)用則是輔助品種創(chuàng)新的第二個(gè)關(guān)卡，他們是品種改良提質(zhì)增效的重要手段。數(shù)據(jù)顯示，1995年美國(guó)玉米單產(chǎn)比中國(guó)玉米單產(chǎn)高出147公斤/畝，2018年這一單產(chǎn)差距不但沒有縮小反而增大，大豆也是相同的狀況。中國(guó)工程院院士、中國(guó)農(nóng)科院副院長(zhǎng)萬建民認(rèn)為，造成這一差距的原因之一是基礎(chǔ)研究原創(chuàng)不足，前沿技術(shù)創(chuàng)新短板依然突出。

基礎(chǔ)研究創(chuàng)新不足主要表現(xiàn)在農(nóng)業(yè)生物復(fù)雜性狀形成的機(jī)理解析不深入，重大育種利用價(jià)值的新基因不多，分子設(shè)計(jì)理論原創(chuàng)少。而前沿技術(shù)創(chuàng)新短板則表現(xiàn)在關(guān)鍵核心技術(shù)原創(chuàng)不足，基因編輯工具、全基因選擇算法、合成生物元器件等關(guān)鍵核心技術(shù)原創(chuàng)不足，重大裝備和大數(shù)據(jù)系統(tǒng)缺乏，存在受制于人的風(fēng)險(xiǎn)。

此外，先進(jìn)技術(shù)運(yùn)用的廣度和深度上，還有待提升。

種業(yè)創(chuàng)新要站在世界前沿

全基因組選擇技術(shù)被視為當(dāng)前“育種史上革命性的事件”，高效實(shí)現(xiàn)多基因有效聚合，育種效率提高60%到150%。而我國(guó)5000多家農(nóng)作物種業(yè)企業(yè)中育繁推一體化不足百家。畜禽育種領(lǐng)軍企業(yè)約50多家，各類種畜禽場(chǎng)13000多家，種公畜站近4000家。數(shù)量多，育種規(guī)模小，低水平重復(fù)建設(shè)，技術(shù)力量分散?？梢娢覈?guó)種業(yè)企業(yè)育種創(chuàng)新能力亟待提升。

我國(guó)是生物技術(shù)研發(fā)大國(guó)但不是核心技術(shù)策源地，目前，尚未掌握基因編輯技術(shù)的核心方法與關(guān)鍵改進(jìn)原始專利。生物大數(shù)據(jù)的育種應(yīng)用欠缺，一方面各類生物數(shù)據(jù)大量涌出，另一方面育種家覺得能夠直接用于育種工作的數(shù)據(jù)卻很少。當(dāng)前需大力推進(jìn)育種理論與技術(shù)創(chuàng)新，充分應(yīng)用分子育種技術(shù)，使傳統(tǒng)育種向精準(zhǔn)高效育種轉(zhuǎn)變。同時(shí)要把常規(guī)育種和生物育種技術(shù)潛力最大限度地挖掘出來，兩條技術(shù)路線系統(tǒng)推進(jìn)，相得益彰，不能顧此失彼。

隨著我國(guó)創(chuàng)新驅(qū)動(dòng)和知識(shí)產(chǎn)權(quán)戰(zhàn)略、建設(shè)種業(yè)強(qiáng)國(guó)戰(zhàn)略深入實(shí)施，迫切需要從制度層面進(jìn)一步加大保護(hù)力度，提高保護(hù)水平，推進(jìn)種業(yè)自主創(chuàng)新。

我國(guó)生物種業(yè)科技面臨的挑戰(zhàn)，基因資源深度挖掘亟待加強(qiáng)。種質(zhì)資源保護(hù)基礎(chǔ)研究取得進(jìn)展，但較為薄弱。農(nóng)業(yè)生物基礎(chǔ)研究原創(chuàng)不足。農(nóng)業(yè)生物復(fù)雜性狀形成的機(jī)理解析不深入，重大育種利用價(jià)值的新基因不多，分子設(shè)計(jì)理論原創(chuàng)少。前沿技術(shù)創(chuàng)新短板依然突出?；蚓庉嫻ぞ?、全基因選擇模型、合成生物元件、人工智能算法等關(guān)鍵核心技術(shù)原創(chuàng)不足，重大裝備和大數(shù)據(jù)系統(tǒng)缺乏前沿技術(shù)交叉融合不足。

發(fā)達(dá)國(guó)家種質(zhì)資源鑒定評(píng)價(jià)不斷深入。2014年國(guó)際玉米小麥改良中心開始牽頭對(duì)其近3萬份玉米種質(zhì)資源和12萬份小麥種質(zhì)資源進(jìn)行精準(zhǔn)鑒定，挖掘出一批有重要價(jià)值的優(yōu)異種質(zhì)，美國(guó)農(nóng)業(yè)部已完成對(duì)其種質(zhì)庫保存的所有大豆和玉米種質(zhì)資源的全基因組水平基因型鑒定。美國(guó)和加拿大65家單位協(xié)作，啟動(dòng)實(shí)施了對(duì)玉米種質(zhì)資源重要性狀深度鑒定的G2F計(jì)劃，并取得了顯著成效。

“十三五”期間，在我國(guó)重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃支持下，科技部牽頭實(shí)施的“七大農(nóng)作物育種”專項(xiàng)對(duì)水稻、小麥、玉米、大豆、棉花、油菜、蔬菜1.7萬份種質(zhì)資源進(jìn)行了重要育種性狀精準(zhǔn)鑒定和全基因組水平的基因型鑒定，挖掘出育種中可利用的優(yōu)異種質(zhì)。

生物種業(yè)是國(guó)家戰(zhàn)略性、基礎(chǔ)性產(chǎn)業(yè)。發(fā)達(dá)國(guó)家以及跨國(guó)企業(yè)集團(tuán)愈發(fā)重視生物種業(yè)創(chuàng)新發(fā)展，并成為提升國(guó)家競(jìng)爭(zhēng)力的戰(zhàn)略舉措。品種作為生物種業(yè)的“芯片”，生物育種是種業(yè)創(chuàng)新的核心。因此，我國(guó)必須加大生物育種與產(chǎn)業(yè)化力度，突破當(dāng)前農(nóng)業(yè)發(fā)展中的重大瓶頸，加快培育戰(zhàn)略性新興生物產(chǎn)業(yè)，保障國(guó)家食物安全和農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展。

品種作為生物種業(yè)的“芯片”，生物育種是種業(yè)創(chuàng)新的核心。

多措并舉 實(shí)現(xiàn)種業(yè)振興

2020年中央經(jīng)濟(jì)工作會(huì)提出“解決好種子和耕地問題”“立志打一場(chǎng)種業(yè)翻身仗”。2021年7月9日，中央全面深化改革委員會(huì)第二十次會(huì)議審議通過《種業(yè)振興行動(dòng)方案》，強(qiáng)調(diào)要把種源安全提升到關(guān)系國(guó)家安全的戰(zhàn)略高度，實(shí)施種質(zhì)資源保護(hù)利用、創(chuàng)新攻關(guān)、企業(yè)扶優(yōu)、基地提升、市場(chǎng)凈化五大行動(dòng)。集中力量破難題、補(bǔ)短板、強(qiáng)優(yōu)勢(shì)、控風(fēng)險(xiǎn)，實(shí)現(xiàn)種業(yè)科技自立自強(qiáng)、種源自主可控。這是繼1962年《關(guān)于加強(qiáng)種子工作的決定》印發(fā)后，中共中央、國(guó)務(wù)院再次對(duì)種業(yè)發(fā)展作出全面部署。

農(nóng)業(yè)種質(zhì)資源是國(guó)家戰(zhàn)略性資源，事關(guān)種業(yè)振興全局?！斗N業(yè)振興行動(dòng)方案》將農(nóng)業(yè)種質(zhì)資源保護(hù)列為首要行動(dòng)，把種質(zhì)資源普查作為種業(yè)振興“一年開好頭、三年打基礎(chǔ)”的首要任務(wù)，著眼長(zhǎng)遠(yuǎn)，打牢基礎(chǔ)。截至目前，農(nóng)作物種質(zhì)資源已完成全部2323個(gè)農(nóng)業(yè)縣的普查與征集，畜禽種質(zhì)資源行政村普查覆蓋率達(dá)97.6%，水產(chǎn)種質(zhì)資源普查覆蓋率超過95%，普查工作取得了階段性成效，一些瀕臨滅絕的資源重新被發(fā)現(xiàn)。

2021年11月23日，農(nóng)業(yè)農(nóng)村部遴選發(fā)布了全國(guó)農(nóng)作物、畜禽、水產(chǎn)領(lǐng)域各10大優(yōu)異種質(zhì)資源，莊紅貢米、濮陽莛子麥、珍珠玉米、帕米爾牦牛、涼山黑綿羊、阿克雞、長(zhǎng)江刀魚、鱇浪白魚、錦繡龍蝦……一系列優(yōu)異種質(zhì)資源進(jìn)入公眾視野。

為了將珍稀的種質(zhì)資源收集好、保存好，國(guó)家級(jí)種質(zhì)資源庫加緊建設(shè)。2021年9月，國(guó)家作物種質(zhì)資源新庫投入試運(yùn)行，長(zhǎng)期庫戰(zhàn)略保存能力達(dá)到150萬份，位居世界第一。國(guó)家畜禽種質(zhì)資源庫于2021年7月批準(zhǔn)立項(xiàng)。國(guó)家海洋漁業(yè)生物種質(zhì)資源庫已基本建成并于2021年10月28日正式投入運(yùn)行，保存能力達(dá)到35萬份，達(dá)到世界一流水平。此外，國(guó)家農(nóng)業(yè)微生物種質(zhì)資源庫升級(jí)改造有關(guān)工作也開始啟動(dòng)。

種業(yè)振興，種質(zhì)資源保護(hù)是基礎(chǔ)，供種安全是底線。我國(guó)種業(yè)基地產(chǎn)能的穩(wěn)步提升，為種源安全提供了有力保障。目前，以全國(guó)52個(gè)制種大縣和100個(gè)區(qū)域性良種繁育基地為骨干的種業(yè)基地“國(guó)家隊(duì)”，保障了全國(guó)70%以上作物用種需求，其中玉米和雜交水稻制種大縣年均產(chǎn)量分別占全國(guó)年用種量的85%和75%以上。

2021年，農(nóng)業(yè)農(nóng)村部部署推進(jìn)種業(yè)企業(yè)扶優(yōu)行動(dòng)，從全國(guó)7000多家企業(yè)中初步篩選出70家，擬予重點(diǎn)支持，著力打造一批優(yōu)勢(shì)龍頭企業(yè)，逐步形成由領(lǐng)軍企業(yè)、特色企業(yè)、專業(yè)化平臺(tái)企業(yè)協(xié)同發(fā)展的種業(yè)振興企業(yè)集群。與此同時(shí)，畜禽和水產(chǎn)種業(yè)企業(yè)陣型也在同步著手梳理中。

與國(guó)家戰(zhàn)略同頻共振，中信種業(yè)、溫氏集團(tuán)、恒興集團(tuán)等多家種企錨定種業(yè)科技自立自強(qiáng)、種源自主可控目標(biāo)，加快新一輪戰(zhàn)略布局。實(shí)現(xiàn)種業(yè)科技自立自強(qiáng)，需要集中攻關(guān)，持續(xù)創(chuàng)新，加大中央、地方和企業(yè)以及社會(huì)資本多元化對(duì)種源攻關(guān)的投入。據(jù)產(chǎn)業(yè)調(diào)研網(wǎng)發(fā)布的中國(guó)農(nóng)作物種子行業(yè)現(xiàn)狀調(diào)查分析及市場(chǎng)前景預(yù)測(cè)報(bào)告（2022年版）顯示，國(guó)內(nèi)公司規(guī)模都還偏小，而且大部分是單純的種子公司，研發(fā)投入最高的也就數(shù)千萬元，研發(fā)實(shí)力普遍偏弱。借鑒國(guó)際巨頭的發(fā)展歷程，未來行業(yè)內(nèi)必然需要兼并重組，強(qiáng)強(qiáng)聯(lián)合，甚至是跨行業(yè)的并購和整合，提升公司的綜合實(shí)力，打造綜合性的種業(yè)集團(tuán)。從近幾年的行業(yè)發(fā)展來看，中化集團(tuán)、大北農(nóng)集團(tuán)等已經(jīng)開始發(fā)力投入種子研發(fā)，中糧、中儲(chǔ)糧等央企也在謀局，行業(yè)內(nèi)部的龍頭如隆平、登海、荃銀等公司也不斷有收購動(dòng)作。國(guó)家種業(yè)新政已明確提出支持和鼓勵(lì)種業(yè)公司兼并重組，未來幾年行業(yè)整合成為種業(yè)公司發(fā)展趨勢(shì)。

2021年4月，農(nóng)業(yè)農(nóng)村部發(fā)布了《全國(guó)畜禽遺傳改良計(jì)劃（2021-2035年）》，明確未來15年我國(guó)主要畜禽遺傳改良的目標(biāo)任務(wù)和技術(shù)路線；持續(xù)開展水稻、小麥、玉米、大豆四大糧食作物和11種特色作物育種聯(lián)合攻關(guān)；加快推進(jìn)南繁硅谷建設(shè)，指導(dǎo)編制南繁硅谷規(guī)劃，推進(jìn)南繁科研育種基地和全球動(dòng)植物種質(zhì)資源引進(jìn)中轉(zhuǎn)基地建設(shè)。

激發(fā)原始創(chuàng)新活力，實(shí)現(xiàn)種業(yè)振興，保護(hù)知識(shí)產(chǎn)權(quán)是關(guān)鍵一環(huán)、基礎(chǔ)保障，也是攻堅(jiān)方向。同時(shí)，農(nóng)業(yè)農(nóng)村部新修訂實(shí)施了國(guó)家級(jí)稻、玉米品種審定標(biāo)準(zhǔn)，將大幅提高品種入市門檻。隨著種業(yè)知識(shí)產(chǎn)權(quán)保護(hù)、市場(chǎng)監(jiān)管力度持續(xù)加大，制售假劣、套牌侵權(quán)等違法行為大幅減少，有效地遏制了“假劣種子”泛濫，種子侵權(quán)案件明顯減少。

在這場(chǎng)種業(yè)振興行動(dòng)中，國(guó)家頂層設(shè)計(jì)，全局謀劃，各單位協(xié)同合作，牢牢把住國(guó)家糧食安全主動(dòng)權(quán)，堅(jiān)決打好種業(yè)翻身仗，筑牢實(shí)現(xiàn)我國(guó)農(nóng)業(yè)農(nóng)村現(xiàn)代化和滿足人民美好生活需要的種業(yè)根基。