種子是農(nóng)業(yè)的“芯片”,是糧食安全的根基。根據(jù)經(jīng)濟(jì)合作與發(fā)展組織(OECD)的預(yù)測,2030年全球人口將達(dá)到85億,生產(chǎn)力的提高是養(yǎng)活不斷增長的全球人口的關(guān)鍵。預(yù)計2030年全球作物產(chǎn)量的增長中,87%來自單產(chǎn)增長,6%來自擴(kuò)大土地利用,7%來自種植強(qiáng)度增加。未來,農(nóng)產(chǎn)品產(chǎn)量的提升主要靠創(chuàng)新,這其中最重要的就是種業(yè)的創(chuàng)新。
在需求的帶動下,全球種業(yè)規(guī)模將持續(xù)擴(kuò)大。根據(jù)市場研究機(jī)構(gòu)——聯(lián)合市場研究的預(yù)測,2031年全球種業(yè)市場規(guī)模將達(dá)到1053億美元,2022~2031年復(fù)合年增長率為4.5%。其中,亞太地區(qū)的份額最大。相對于常規(guī)種子,轉(zhuǎn)基因種子的復(fù)合年增長率更高,將達(dá)到4.9%。
從種業(yè)發(fā)展趨勢上看,未來全球種業(yè)將呈現(xiàn)以下五大特征:
第一,企業(yè)是種業(yè)科技創(chuàng)新的主體,國際種業(yè)巨頭對種業(yè)的研發(fā)投入規(guī)模大、投入強(qiáng)度高。
國際種業(yè)排名前三的企業(yè)分別是拜耳、科迪華、先正達(dá),2021年三者的收入分別高達(dá)440.8億歐元(其中農(nóng)業(yè)202.1億歐元)、282億美元、156.5億美元,2021年的研發(fā)費用分別高達(dá)54.1億歐元(其中農(nóng)業(yè)24.3億歐元)、15.3億美元、11.9億美元,研發(fā)投入強(qiáng)度分別為12.3%(其中農(nóng)業(yè)為12%)、5.4%、7.6%。中國本土種業(yè)公司與國際巨頭在收入和研發(fā)投入上差距很大。中國最大的種業(yè)公司隆平高科2021年收入為35.03億元人民幣,研發(fā)費用為2.1億元,研發(fā)投入強(qiáng)度為5.9%。
第二,種業(yè)育種手段更加注重生物技術(shù),以及生物技術(shù)與人工智能、大數(shù)據(jù)信息技術(shù)的結(jié)合。
國際一流種業(yè)已開始進(jìn)入生物育種4.0時代,而中國種業(yè)仍在由傳統(tǒng)雜交育種2.0時代過渡到分子育種的3.0時代。生物育種4.0時代更加注重利用大數(shù)據(jù)和人工智能技術(shù)提供高效、高產(chǎn)、綜合的育種方案。
第三,育種的目標(biāo)不僅是增產(chǎn),還要尋找與健康營養(yǎng)、生物多樣性、資源環(huán)境可持續(xù)等方面的多贏。
在健康營養(yǎng)方面,在育種時可以把鋅、鐵、維生素等營養(yǎng)素加進(jìn)去,同時滿足不同消費者需求,特別是一些特殊疾病群體,包括糖尿病人等的需求。
在生物多樣性方面,在注重主要作物育種的同時,注重被忽視和未被充分利用作物的育種,后者對保持生物多樣性、擴(kuò)大食物來源、保護(hù)資源環(huán)境等方面有重要作用。目前三種主要作物(玉米、小麥和水稻)為人類提供了約50%的蛋白和熱量的需求,世界上95%的食品供應(yīng)來自于30個植物物種。與之形成強(qiáng)烈對比的是,據(jù)估計當(dāng)今世界上大約有7500種植物是可食的,它們在食物供給和生態(tài)保護(hù)方面都具有巨大的潛力。
在資源環(huán)境可持續(xù)方面,要通過品種改良來幫助減少農(nóng)業(yè)用水、用地、用肥、用藥,以更少的資源獲得更多的農(nóng)產(chǎn)品增長,從而減少農(nóng)業(yè)食物系統(tǒng)對資源環(huán)境的負(fù)面影響。
第四,種子要更具氣候適應(yīng)性。
根據(jù)聯(lián)合國政府間氣候變化專門委員會(IPCC)最新報告,最近的氣候變化程度是前所未有的。從未來20年的平均溫度變化預(yù)估來看,全球升溫預(yù)計將達(dá)到或超過1.5℃。氣候變化是未來食物系統(tǒng)面臨的最重大的風(fēng)險,提升種子的氣候耐受性是應(yīng)對氣候變化的關(guān)鍵。種業(yè)部門可以通過開發(fā)更能抵抗干旱和其他氣候變化癥狀的、更能捕獲碳的作物來幫助農(nóng)民適應(yīng)氣候變化。
第五,種子的韌性得到越來越多的重視。
一方面,在綜合考慮環(huán)境、健康、社會和經(jīng)濟(jì)等多方面因素的情況下,通過向農(nóng)民提供充足的、多樣化的、適合當(dāng)?shù)氐摹⒏牧嫉?、高質(zhì)量的品種,來促進(jìn)食物和營養(yǎng)安全,同時開發(fā)具有更長產(chǎn)品保質(zhì)期的種子來減少食物浪費;另一方面,穩(wěn)定全球種子供應(yīng)鏈,保持全球種子市場運轉(zhuǎn),避免全球種子市場受到類似新冠肺炎疫情、俄烏沖突等危機(jī)的沖擊。
中國是全球最大的種業(yè)市場,農(nóng)作物和畜禽種業(yè)市場規(guī)模接近6000億元,良種對糧食增產(chǎn)和畜牧業(yè)的貢獻(xiàn)率分別達(dá)到45%和40%,優(yōu)良品種推廣率逾96%。
借鑒全球種業(yè)發(fā)展的經(jīng)驗和趨勢,中國在未來種業(yè)方面應(yīng)注意以下三點:
首先,在保障主糧品種優(yōu)勢的前提下,加強(qiáng)對蔬菜、水果以及畜禽種質(zhì)資源的研發(fā)。
中國在水稻、小麥等作物種子方面在世界居于領(lǐng)先地位,但玉米、大豆等種子技術(shù)與發(fā)達(dá)國家有不小的差距;少數(shù)蔬菜品種還不能很好滿足市場的多樣化需求,一些蔬菜品種仍需進(jìn)口;畜牧業(yè)種業(yè)與世界先進(jìn)水平相比整體差距顯著。隨著人民生活水平的提高和食物消費結(jié)構(gòu)的升級,人們對豆類、動物蛋白、堅果、新鮮蔬菜和水果的需求還將進(jìn)一步上升。
其次,培育優(yōu)質(zhì)種業(yè)企業(yè),提升育種科技能力。
中國種業(yè)企業(yè)目前有6000~7000家,雖然數(shù)量多,但明顯存在分布分散、缺乏大型種業(yè)集團(tuán)、種業(yè)研發(fā)能力不足等短板。未來需要充分利用中國在數(shù)字產(chǎn)業(yè)上的優(yōu)勢,通過人工智能、大數(shù)據(jù)、合成生物技術(shù)等加快育種速度,用超前的思路來開發(fā)引領(lǐng)全球的育種技術(shù)和種子。
最后,提升種子的多目標(biāo)功能性,實現(xiàn)農(nóng)產(chǎn)品產(chǎn)量、營養(yǎng)健康、資源環(huán)境可持續(xù)、氣候變化、包容性、韌性的多贏。同時,加強(qiáng)種業(yè)國際合作,特別是與聯(lián)合國糧農(nóng)組織、國際農(nóng)業(yè)磋商組織等組建的種業(yè)聯(lián)盟的合作,維護(hù)全球種業(yè)市場穩(wěn)定。