“国以农为本，农以种为先。”种业承载着稳粮食、安天下的重任。建设种业强国，品种创新是关键。如今，世界种业已进入到“常规育种+生物技术+信息化”的育种“4.0时代”，以基因编辑、人工智能等技术融合应用为标志，正在掀起新一轮技术革命，以全基因组选择育种、转基因技术、基因编辑等为代表的生物育种技术已成为国际育种的前沿和核心。通过多年攻关，我国种业发展已取得显著成效，但在种质资源鉴定利用、良种培育技术、种子企业自主创新等领域短板依然明显。
我国种业自主创新的现状与“卡”点
种子是农业现代化的基础，一个品种可以成就一个产业，谁拥有突破性的创新品种，谁就拥有种业竞争力。如今，品种创新为我国农业生产贡献率达到了40%以上；国内种业市场规模超千亿元，位居世界第二；农作物良种覆盖率达96%以上；全国水稻、小麦、大豆、油菜、棉花生产用种现已实现自主选育；玉米自主选育品种面积由85%提高到90%，棉花自主品种占比达98%以上，蔬菜也由80%提高到87%以上；基本实现了“中国粮”用“中国种”。总体上，我国农业生产用种的安全性有保证，风险可控。
我们的育种“卡”在哪里呢？从主粮上看，我国育种规模与发达国家差距不大。水稻、小麦、杂粮等完全可以自给，玉米、大豆等自有品种占到播种面积的90%以上，但产量上存在差距。从非主粮的角度看，我国育种水平远落后于国外。如高端蔬果、花卉、畜禽、草种等优良品种主要依靠国外进口，其核心种源大多掌握在外国公司，原创性核心种质国内紧缺。
可以说，我国与国际先进育种差距主要体现在育种原创性技术研究上，特别是重要农艺基因的挖掘利用、全基因组选择以及基因编辑技术等技术上与发达国家存在差距。首先，重要农艺基因深度挖掘能力待提升。我国具有丰富的农作物种质资源保存量，但深度鉴定评价的种质资源不足10%。发达国家起步较早，已经获得了大量的重要功能基因，并申请了专利保护。这就意味着只要我们使用了受专利保护的基因进行育种和推广，就必须支付相应的知识产权费用，在种源上被人“卡脖子”。其次，在全基因组选择和基因编辑等前沿技术创新方面短板依然突出。没有自主核心技术，就相当于自己不能掌握生物育种的工具，也会被人“卡脖子”。
国际育种先进经验的启示
当前，生物育种技术是增强国际竞争力的战略重点，成为抢占科技创新的制高点。一些发达国家持续加大投入、积极布局，加强生物育种技术创新，加大新品种的研发力度，以抢抓国际市场机遇。美国、法国等发达国家的种业经历百余年发展，已形成分工明确的以政府投资为主的基础性和公益性研究、以企业投资为主的种业技术研发和产业化的科研体系，这一创新机制值得借鉴。此外，明确的知识产权和健全的管理制度以及成熟的现代种业科技创新体系也值得参考。
分工明确的种业技术研发和产业化的体系。首先，政府通过建立大型平台（如国家实验室、重大科研基础设施等），致力于种源的基础科学研究与前沿技术创新。例如，2019年，美国国家科学院提出“作物2030”研究项目，主要聚焦三个研究方向：一是重要农学性状形成的遗传和分子基础，以实现作物的精确改良；二是新的转化和再生技术，包括转基因技术；三是利用各种现代生物学研究技术，包括基因组学、传感技术、纳米技术、合成生物学和微生物技术，为种业奠定基础并充当加速器。其次，种业企业通过建立高通量、精准、高效的工程化育种平台和生物育种大数据平台，快速整合前沿创新技术并将其应用于育种，从而实现基础研究与应用研究的无缝对接。在美国，仅改良种子技术就约占农业增产贡献率的60%。以玉米育种为例，美国玉米种业科技创新已经形成了包括种质资源、育种技术、品种选育、规模化制种、种子加工和种子经营管理的全链条协同创新。通过前沿技术突破和多学科技术的交叉融合，美国玉米种业正向知识密集型、高新化方向发展，融合了种子、农化、植保、数据支撑等综合性技术、产品与服务，呈现全过程一体化特征。
种业龙头企业是国家种业战略的核心载体。企业大量的资金投入、长期的材料积累及全球资源的有效配置，是发达国家牢牢把握全球种业研发和育种制高点的重要手段。美国企业研发投入约占全国研发投入的70%，如种业巨头孟山都年研发支出超10亿美元；另外，美国国家农业试验站约19%的投资也来自企业赠款。在相对稳定的资金支持下，大型种子公司承担起较明确的社会分工，即专注于品种开发、技术改良、产业化、技术输出等应用型研究，以促进社会资源利用的最大化。美欧等大型种子公司长期在全球范围内收集种质资源，分离并克隆有效基因，申请专利；还试图通过购买专利和独家许可等方式来获得其他国家的尖端科学技术成果，从而掌握优异种质资源和先进育种技术，逐渐确立了其在生物技术育种领域的主导地位。
构建我国种业自主可控创新体系
发挥种质资源在种业创新中的源头作用。种质资源是育种创新的物质基础，核心种质是种业的芯片。一要大力推进种质资源的精准鉴定，建立种质资源综合基因库，构建种质资源表型和基因型精准鉴定平台，实现种质资源向遗传资源转变，规模化发掘满足现代育种目标的绿色、优异新种质。二要大力提高种质资源的保存和利用效率，既要避免重复保存，还要防止优异种质“深藏闺中”，得不到有效保护和充分共享利用。通过构建种质资源登记信息系统和大数据平台，开放种质资源互联互通。此外，要大力加强优异种质资源引进和交换力度，在保证种质资源和生物安全的前提下，加强农业种质资源的引进和合作。
推动基础研究在种业创新中的引领作用。当前，新一轮种业科技革命和农业产业变革正与国内加快经济发展方式转变形成历史性交汇。在新形势下，必须抓住机遇，抢占种子产业科技创新的制高点；针对育种生产实践中存在的重大问题开展育种理论、共性技术、种质资源挖掘、育种材料创新等基础性研究，让基础研究沉下去，从而构建现代分子育种新技术、新方法，创制具有高抗、高质和高产的绿色、突破性育种新材料；通过科企合作，使基础研究与生产实践相结合，让新技术、新方法落地生根。要加快研发关键核心技术，聚焦基因编辑、人工智能等关键技术的攻坚突破，提升种业的原始创新能力，实现中国种业在国际种业中从跟跑向并跑、领跑转变。要加快自主创新体系建设，健全以科研院所为主体开展基础性公益性研究和以企业为主体开展商业化育种的双轮驱动的种业科技创新体系。
强化企业在种业创新中的主体作用。发达国家大型种子企业的发展历程表明，企业在种业技术创新体系中发挥着重要作用。要鼓励种子企业和科研单位联合攻关，推动政产学研协同创新，加快关键核心技术的突破。引导科研单位主要从事基础性、公益性研究，为种子企业提供有力的技术支持；鼓励种子企业加大对种业基础设施建设、科研和育种的自主研发投入，充分发挥自身优势和龙头带动作用，加快种业科技创新，提高企业核心竞争力；逐步建立以企业为主体、科企紧密结合的育种体系，做大做强现代种业，为打赢种业翻身仗、保障国家粮食安全作出积极贡献。
（作者单位：江苏省农业科学院）
责任编辑：何乐
