文丨付金(郑州大学科技园发展规划部助理研究员)

国以农为本,农以种为先。种子是农业产业链的起点,是农业中最重要的生产资料,也是农作物优质、高产的重要基础。可以说,种子就是农业的“芯片”,种子已成为农业技术发展的核心,决定着整个粮食产业链的效益。

种子安全是保障粮食安全的重中之重。种业是促进农业长期稳定发展、保障国家粮食安全的根本所在,良种对粮食增产的贡献率超过40%,一些重要品种如果过分依赖国外,就会威胁国家粮食安全。

2020年中央经济工作会议明确提出,2021年要解决好种子问题,打一场种业翻身仗,“解决好种子和耕地问题”也被列为2021年中国经济八大重点任务之一。这是党的十八大以来,中央经济工作会议首次提到解决种子问题。

2021年9月23日,由河南省农科院、河南农业大学牵头组建的神农种业实验室在河南省揭牌成立。神农种业实验室是河南省第二家省实验室,聚焦于种业安全,力争成为国家种业战略科技力量,打造全球种业科技创新高地。中国工程院院士、神农种业实验室主任张新友表示,只有种业的发展才能支撑粮食产业的高质量发展,只有种业的安全才能确保粮食安全。

目前我国在种质资源和技术方面的“卡脖子”现象仍然存在,种业翻身仗不仅是一场艰难的“攻坚战”,也是一场“持久战”。处于世界新一轮科技革命和产业变革关键时期的中国种业,如何赢得主动权?作为农业大省的河南省,又应有如何的担当?如何提高种源保障能力、提高种业创新水平?

1、全球种业强国的发展与启示   

开始于20世纪初期的以美国等国家为主要代表的全球种业,到今天为止已经完成了工业化、现代化进程,并进入了以高新技术为核心、以知识产权为保障、以兼并重组为主要方式的世界种业全球化的发展阶段。而随着基因编辑、人工智能等技术的融合发展,世界种业正迎来新一轮科技革命,种业强国也纷纷进入“常规育种 生物技术 信息技术”的育种4.0时代。

根据agropages世界农化网统计的全球top20种业集团名单,德国的拜耳集团和美国的科迪华农业科技第一梯队领跑,两家公司种子销售总额占全球top20种业集团总销售额的近60%。

他山之石,可以攻玉。梳理全球种业强国的发展经验,借鉴其先进做法,对中国种业的发展意义重大。

美国是世界农业第一大国,同时也是世界种业第一大国,自然资源丰富,农业生产规模化、区域化、专业化、现代化水平高,玉米、小麦、大豆等种植产业集中度高,优势明显,农产品产量、贸易量均是世界第一,这也与其拥有全球领先的现代化种业密不可分。

在十八世纪末到十九世纪末这漫长的一个世纪里,美国农民也和其他全球同行一样,都要从去年的作物中自留种子,虽然已经出现了种子的买卖,但大部分农民没有听说过种业公司。从普通农民自留种子到成为世界种业第一大国,美国种业深刻的变化与转型可以说是与种业公司的发展壮大分不开的。

二十世纪初,美国开启了种子认证计划,通过官方组织一批具有优势条件的农场主,培育优良品种,严格控制种子质量,生产符合标准的商品种子,以此保证优良种性,美国商业种子市场的作用日渐扩大。也是此时,美国的研究人员开发出高产杂交玉米品种,杂交种的出现使得美国种子市场快速成长,全球首家杂交玉米种企——先锋公司在1926年正式成立并乘势而起。

到二十世纪七十年代,已经有约150家私营种企应时而生,然而他们大多是中小型企业、家族企业,由于总体实力弱、资金有限、专利保护力度不足,种企的业务仅仅涉及种子的扩繁和销售,育种工作则由科研机构和高校负责。1980年美国颁布了《史蒂文森-怀勒技术创新法案》,该法案要求联邦政府实验室向州政府、地方政府和私营部门转让联邦政府拥有的发明和技术。这使得美国政府对育种投入做出了调整,私企逐渐成为商业化育种研究的主体。

随后,一批跨国企业进军种业,经过一轮兼并重组,孟山都、杜邦先锋等一批跨国种业集团迅速壮大。目前,美国种企在世界种业市场的业务仍在不断扩大,根据农业咨询和分析机构phillips mcdougall的统计,2015年美国种业市场规模约158亿美元,位列全球第一,占据全球42.3%份额。

通过回顾美国种业的发展转型之路,我们可以发现,企业在推动美国种业发展中占据了主导地位,它们通过资本运作逐渐形成了集研究、推广、生产、培育、销售等于一体的规模化、多元化种子企业,且将大比例销售收入投注于科研开发,确保企业始终处于科创前沿。

德国柏林自由大学农业经济学者塞尔法尔特指出,德国种业经历了100多年的发展历史,现在已经发展成种子收集、研发和出口为一体的种子大国,掌握着全球数十万种生物种子。

为了发展种业,德国在2009年成立了一个“粮食和农业野生植物基因库”,旨在保护德国的种子资源、收集和存储全球的种子样本、研究和优化种子资源。德国通过对重点种子的病原体和抵抗力等方面进行研究,直接影响了德国农业的发展。

这个基因库网络包括了三类成员。其一是植物园种子库,每个种子库负责关注固定区域的种子,并且肩负着保护稀有濒危物种的职责。其二是高校和科研机构,主要负责研究全球各地的种子并进行优化,同时负责对可能携带细菌、病毒等危险病原体的外来种子发出“种子预警”。其三是大型种子企业,德国的种企不仅负责种子的生产、加工和销售,还会为农民提供包括技术和服务在内的综合凯发网址是多少的解决方案,同时会将企业销售收入的10%-20%用于研发领域,培育新品种和优良品种。

种质资源是指携带生物遗传信息且具有实际或潜在利用价值的载体。例如,古老的地方品种、新培育的推广品种、国外引进材料、重要的遗传材料以及野生近缘种,都属于种质资源。德国种子库网络的建立,可以说是对深度发掘与有效利用种质资源做出了极大贡献,而这正是培育高产、稳产新品种的基础。

2、中国种业的发展现状和河南种业的使命担当 

2019年,我国有4家企业(先正达集团、袁隆平农业高科技股份有限公司、北大荒垦丰种业股份有限公司、苏垦农发股份有限公司)进入全球销售额top20。根据国际种子联合会的统计,当前仅中美两国种子需求量合计占比接近全球种子市场份额的60%,中国种子市场总规模早在2016年已经位居全球第二,仅次于美国种业市场。

在世界作物育种领域论文量国家排名表上,中国位列榜首,中国的作物育种论文约占这一领域全部论文量的20%。

然而,种子需求量大、育种科研成果丰富却不代表中国种业的国际地位和话语权,“种业大国”、“论文强国”并未造就出“种业强国”。中国基础研究全球领先,育种科研实力很强,为何没能转化为产业优势?这个问题困扰着众多中国种业人。归根结底,其原因在于种业创新与农业生产“两张皮”,商业化育种体系尚未完全建立。

中国80%的种业科研人员集中在高校和科研院所,其承担了大部分的研发任务,而国内80%的种子企业缺乏自主创新能力和研发能力,多数是通过购买公共机构研发出的品种并进行种子生产、加工和销售。产学研流通不畅,导致科研与生产“两张皮”,科研成果不少,但大多被束之高阁,成为“铁皮柜里的成果”。从长远来看,这十分不利于种子企业竞争力的提升。让“铁皮柜里的成果”回到田地,关乎中国种业发展的未来。

黄河以南,承东启西,土肥水沃,中原粮仓。作为中国夏粮产量全国第一大省,河南用全国1/16的耕地生产了全国1/10的粮食,在小麦、玉米、花生、棉花、芝麻等农作物品种选育方面居于全国领先地位。“中原熟,天下足”的说法逐渐深入人心。

河南省位于亚热带与暖温带的过渡地区,生态类型代表性强,选育的许多品种可辐射到周边多个省份乃至全国。河南省不仅是粮食大省和种业大省,也是育种、产种、用种大省,更是使科研成果在田间地头开花结果的重要力量,肩负着保障国家粮食安全和种业稳定发展的重任。

种业有着科研投入大、周期长、风险高等特点,做大做强河南的种业是一个系统性工程,对此,我们就河南省今后的种业发展提出以下三点思考:

其一,高度重视种质资源的保护和研究,做好种质资源的普查工作。种质资源是种业的战略资源,种质资源收集、创新、应用和管理是种业科研活动的核心,离开它,现代种业就是无源之水。许多基因无法在商用种子找到,当育种需要这些基因时,就要去原始种质资源中寻找。对种质的研究越深入,基因库就越丰富,育种时选择面就越宽,就越容易育出突破性品种。

河南省种业振兴的“第一仗”也正是做好种质资源普查,通过普查和科学评估,掌握品种特性和价值、本地种业发展现状、资源要素家底,为种业自主创新提供坚实的种质基础,为种业高质量发展提供有力的种源支撑。

在做好种质资源积累和保存的同时,还要对种质资源特性进行深入挖掘和全面客观评价,充分开发利用优质、绿色、高产、抗逆、抗虫等特色基因。如今在谈到种质资源问题时,大豆依然会被频繁提及。作为我国的原产物种,大豆被国外研究并注册多个专利,导致国内依然在大豆育种上很被动。种业翻身的“第一仗”,要使得种质资源不仅仅拥有收集和保存作用,更要抓紧种质资源基因序列的基础研究,并且根据目标市场农业产业化需求,完成多轮次的不断改良,防止更多类似大豆物种被国外“卡脖子”的事。

其二,促进产学研结合,育繁推一体化。育繁推一体化就是指把种子研发、规模化繁育、推广销售等统一起来,不但使育种目标更贴近生产实际,还能加快良种繁种效率,加快优质种推广速度。截至2020年12月,河南省登记在册的种子企业有600多家,但具有育繁推一体化资质的只有7家。

根据全球种业强国和跨国公司的经验,企业是现代种业创新的主体,大部分种业强国的研发工作是种子企业承担。但是我国种业的技术、人才、资源仍聚集在科研机构,并且也诞生了一批顶尖的科研成果,而我国种企技术研发力量依然薄弱,不适合盲目照搬国外的做法。在我们看来,河南省可以基于产学研结合的模式,政府提供经费和政策的扶持,选择科研实力强、研究基础好的科研机构和高校,与种子企业组成创新联合体,政府和企业共同出资,针对种业关键性技术问题开展联合攻关,共同培育高性能品种,形成政科企深度合作的特色种业创新体系。

其三,净化种业市场,重点保护好种业知识产权。据中国农科院发布的《2018年玉米种子市场形势》,目前国内市场上至少有1/3的种子是套牌种子或违法转基因种子。种子行业众所周知的潜规则——“育种不如买种,买种不如偷种,偷种不如套牌”严重影响了市场秩序。

套牌种子是我国种业市场的顽疾,常年知识产权保护不力则给这一恶性行为创造了生存空间,肆无忌惮地违规私繁对“劣币驱除良币”起到了推波助澜的作用。美国的《植物专利法案》《植物品种保护法案》为美国种业构建了完善的知识产权保护体系,种子企业的科研成果收益迅速超过投入,这使得两者形成相互促进的良性循环。

外在制度的约束是种业创新得到有效落实的保障,河南省加强知识产权保护、完善监管制度和技术标准、健全打假机制、实施全程监管已经迫在眉睫。目前看来,我国的种质资源往往得不到知识产权保护,但是挖掘抗病、抗虫、优质、高产等相关基因,可以得到知识产权保护,因此科研机构、高校和企业还可以考虑通过深入研究,推动种质资源转化为基因资源,以获取法律保护。

制约农业劳动生产率提高的因素有很多,比如土地、基础设施、现代化程度、劳动力投入、科技创新等等。农业劳动生产率之所以难以不断提升,很重要的一个硬约束就是土地,土地总体有限,18亿亩耕地红线仍需要严防死守,因此只有提升单位产量,突破农业科技,才是现代粮食竞争的根本之路。这也是为什么,在今年的中央一号文件中,种业翻身仗被单独提到,做强种业已经成为中国粮食安全中至关重要的一环。

国务院发展研究中心农村经济研究部副部长程郁指出,种子是农业现代化的一个基础,从对农业生产率的贡献来讲,种子可以超过40%以上。如果将良种良法考虑进来的话,种子对农业生产效率的贡献可能还会更高。我们之所以把种子作为农业的“芯片”,就是因为种子对提升农业生产效率有着非常高的贡献率。从中长期发展趋势来看,由于受资源约束的影响,未来农业生产效率提升中的75-90%将来源于种业技术。

种子虽小,却关系着每个人的饭碗,更关系着国家的安全。立足河南、服务全国、面向全球,神农种业实验室与河南省肩负着艰巨的使命,保证粮食安全必须把种子牢牢攥在自己手中,坚持种业科技自立自强、种源安全自主可控,靠中国种子来保障中国粮食安全。

留下评论