萬(wàn)建民
新中國(guó)成立以來(lái),我國(guó)的作物遺傳育種技術(shù)不斷發(fā)展,累計(jì)育成新品種7000余個(gè),實(shí)現(xiàn)了5-6次大規(guī)模的品種更新?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)43%以上,有效支撐了糧食產(chǎn)量穩(wěn)步增長(zhǎng)。從1991年到2012年,我國(guó)水稻的種植面積減少了7.5%,而單產(chǎn)卻提高了20.2%,總產(chǎn)提高了11.1%,小麥的情況同樣如此。應(yīng)該說(shuō),良種繁育對(duì)我國(guó)糧食的“十二連增”起到了關(guān)鍵作用。但同時(shí)我們也必須看到,從上世紀(jì)80年代開始,我國(guó)水稻單產(chǎn)開始緩慢增長(zhǎng),進(jìn)入到了一個(gè)平臺(tái)期。
造成平臺(tái)期的主要原因有以下幾方面。第一,育種機(jī)制有待創(chuàng)新。目前我國(guó)種業(yè)科研還缺乏頂層設(shè)計(jì),中央與地方育種單位分工不明確,科研工作重復(fù),種業(yè)科技創(chuàng)新環(huán)節(jié)銜接不緊密。第二,育種技術(shù)創(chuàng)新有待加
強(qiáng)。目前,我國(guó)的育種技術(shù)主要依賴傳統(tǒng)技術(shù),效率偏低,育種的預(yù)見(jiàn)性差,育種周期長(zhǎng),現(xiàn)代生物育種技術(shù)的創(chuàng)新不足。第三,突破性重要基因匱乏。新基因的發(fā)掘可以使得育種有突破性進(jìn)展,近年來(lái)盡管科研投入很大,但相對(duì)缺乏突破性發(fā)現(xiàn)。
目前,我國(guó)的品種選育仍然是學(xué)院性、科研性的,卻不一定是市場(chǎng)需要的?,F(xiàn)有品種往往都是注重在高水肥條件下的高產(chǎn)量品種,缺乏資源節(jié)約型、優(yōu)質(zhì)功能型、抗逆廣適、專用型新品種,難以適應(yīng)農(nóng)業(yè)供給側(cè)結(jié)構(gòu)性改革的要求。
應(yīng)該看到,國(guó)際種業(yè)市場(chǎng)的形勢(shì)已經(jīng)發(fā)生了深刻變化。全球種子市場(chǎng)快速增長(zhǎng),全球化屬性凸顯。各大跨國(guó)種企通過(guò)改革、兼并、重組,將全球種業(yè)市場(chǎng)帶入到寡頭競(jìng)爭(zhēng)的時(shí)代。
相比之下,發(fā)達(dá)國(guó)家的種業(yè)形成了相對(duì)完善的科研組織機(jī)制,核心競(jìng)爭(zhēng)力明顯提升。政府投資的基礎(chǔ)性和公益性研究,企業(yè)則投資種業(yè)技術(shù)研發(fā)和產(chǎn)業(yè)化,分工明確。更為重要的是,知識(shí)產(chǎn)權(quán)明晰,管理體系健全,使得發(fā)達(dá)國(guó)家形成了成熟的現(xiàn)代種業(yè)科技創(chuàng)新體系。
在復(fù)雜多變的國(guó)際環(huán)境下,我國(guó)種業(yè)科技面臨著一系列挑戰(zhàn),一方面,我們?nèi)鄙僭瓌?chuàng)性的種質(zhì)資源和具有重大育種價(jià)值的基因組合,基礎(chǔ)研究相對(duì)薄弱,分子設(shè)計(jì)育種技術(shù)創(chuàng)新能力不足,現(xiàn)有品種難以滿足農(nóng)業(yè)轉(zhuǎn)型發(fā)展的要求。另一方面,我國(guó)種業(yè)還未形成種質(zhì)資源、遺傳育種、品種創(chuàng)制、種子繁育等全產(chǎn)業(yè)鏈科技創(chuàng)新鏈條。而結(jié)合農(nóng)產(chǎn)品品質(zhì)、成本、結(jié)構(gòu)等市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力因素的全球市場(chǎng)定價(jià)權(quán),又在很大程度上影響了國(guó)內(nèi)的生產(chǎn)能力。因此,加快發(fā)展現(xiàn)代育種技術(shù),搶占技術(shù)制高點(diǎn),是增強(qiáng)我國(guó)良種科技創(chuàng)新能力的迫切需求。
重大前沿領(lǐng)域的關(guān)鍵性突破,將推動(dòng)種業(yè)進(jìn)入新一輪技術(shù)革命,我們目前處在一個(gè)大變革的時(shí)代,處在一個(gè)常規(guī)育種向現(xiàn)代育種轉(zhuǎn)變的時(shí)代,生物技術(shù)的發(fā)展日新月異,推動(dòng)育種技術(shù)的不斷進(jìn)步。種業(yè)已實(shí)現(xiàn)從基礎(chǔ)到應(yīng)用、從資源到產(chǎn)品、從實(shí)驗(yàn)室到田間、從研發(fā)到市場(chǎng)的全產(chǎn)業(yè)鏈創(chuàng)新??鐕?guó)企業(yè)已經(jīng)成為種業(yè)創(chuàng)新的主體,通過(guò)運(yùn)用技術(shù)、資本、產(chǎn)業(yè)等優(yōu)勢(shì),這些企業(yè)在不斷強(qiáng)化壟斷地位。
今后,政府要進(jìn)一步支持基礎(chǔ)研究,夯實(shí)種業(yè)基礎(chǔ),圍繞產(chǎn)量、品質(zhì)、抗性,解析重要性狀的遺傳規(guī)律、闡明重要性狀形成的分子基礎(chǔ),建立分子育種理論基礎(chǔ)與技術(shù)體系。同時(shí)要保證新基因的大規(guī)模發(fā)掘,并促進(jìn)這些新基因通過(guò)市場(chǎng)機(jī)制進(jìn)行有償分享,提高科研人員的積極性。各個(gè)企業(yè)要進(jìn)一步推進(jìn)標(biāo)記和芯片育種,把分子標(biāo)記育種全方位推向育種實(shí)踐,要實(shí)現(xiàn)育種的高效化。同時(shí),還必須實(shí)現(xiàn)常規(guī)育種技術(shù)的更新?lián)Q代,推進(jìn)表型組學(xué)智能化、細(xì)胞工程育種、田間測(cè)試技術(shù)信息化等一些列新技術(shù)的應(yīng)用。最終的目標(biāo)是加快品種設(shè)計(jì)研究和實(shí)踐進(jìn)程,加強(qiáng)上中下游、產(chǎn)學(xué)研緊密結(jié)合,開展聯(lián)合攻關(guān),構(gòu)建現(xiàn)代種業(yè)創(chuàng)新體系。
隨著組學(xué)和生物技術(shù)的迅猛發(fā)展,作物育種新技術(shù)、新方法不斷涌現(xiàn)和完善。下一步,我們要更進(jìn)一步加強(qiáng)原始創(chuàng)新和集成創(chuàng)新,實(shí)現(xiàn)“基因發(fā)掘規(guī)?;?、基因操作高效化、品種設(shè)計(jì)工程化、生物育種體系化”,培育推動(dòng)農(nóng)業(yè)供給側(cè)結(jié)構(gòu)性改革的突破性新品種,滿足國(guó)家重大需求。
(作者系中國(guó)工程院院士、中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院副院長(zhǎng))