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粮安天下 打造种业“中国芯”

2019-07-16

发明与创新·大科技 2019年4期
关键词:中国芯种业品种

在世界作物育种领域论文量国家排名表上,中国、美国、日本、印度、德国分列前五,中国的作物育种论文约占这一领域全部论文量的20%。“然而,种业‘论文强国为何没能造就‘种业强国?”在日前举行的2019中国种子大会上,农业农村部种业管理司司长张延秋提出的中国种业之问令人深思。

“春种一粒粟,秋收万颗子”,这是农耕时代对种业的诗化描绘。世事变迁,岁月更迭,种子之重愈发显现。不论是纵观我国种业几十年来的艰辛发展历程,还是横看西方发达国家种业的辉煌历史,种业已成为农业先进科技的载体、价值链的起点,成为一个国家农业科技发展水平的先进代表。

然而,21世纪的前十年,随着政策的放开,跨国种企迅猛发展并在全球展开布局,“洋种子”席卷而来。美国玉米品种一度抢占了东北市场的半壁江山,西红柿、茄子、黄瓜、辣椒、西兰花……这些老百姓餐桌上最常见的食物,竟然不少都是“洋种子”长成的。

面对来势汹汹的“洋种子”,中国民族种业奋力突围,一点点“收复失地”,但国内与境外种业在品质、科研、投入方面的差距并未明显缩小,部分品种尤其是蔬菜品种的“洋种子”依然占据明显优势。

“日本上海青”刺痛了谁

上海青这种广为人知的小青菜品种,还有上海白菜、苏州青、青江菜等多个名称,是华东地区最常见的小白菜品种。

但在前些年,这种原为上海本土产的小青菜90%以上的种源都是“日本造”。由于当时种源从日本进口,曾一度推高了市场上的菜价。

这个“秘密”是上海长征蔬菜种子公司总经理归为民在2000年去美国访问,在美国新泽西州一个农场参观考察时发现的。当时,日本上海青种子在美国的售价折合人民币高达500元/千克。而在中国,这种常规品种的青菜种子,价格不过4元/千克。

归为民回国后发现,上海青是在中日建交后被日本一家公司引进日本的。后来,这家公司通过育种技术,将上海青改良成新的杂交品种“华王”,即俗称的“日本上海青”,然后转卖到世界各地。

由于华王菜只开花不结果,无法依靠种植华王菜复制种子,种源就被日本人长期垄断经营。

著名农业专家赵亚夫介绍,所有的外国蔬菜种子都是杂交一代种,也就是通常人们说的采用了“断代技术”,只能种一茬,留种再种时,就会出现严重退化现象。如果想继续种,就只能重新购买种子。

但“洋种子”掌握在外国人手中,他们掌控着价格、市场。“定价权掌握在外国人手里,供货权也在他们手里,问题就很严重了。”赵亚夫说。

为了扭转上海青“日本造”的局面,归为民在查阅大量相关青菜育种方法后,开始了超越华王菜的上海青育种工作。2010年,终于从培育出的新品种中找到一个综合指标超过华王菜的品种。这个历经十年培育出来的新品种,被命名为“长征51号”。

最具优势的是,长征51号的种子只需20元/千克左右,远远低于华王菜的种子价格,产量却比华王菜要高。而在2010年以前,华王菜的种子在上海的价格达到75元/千克,远远超过本地青菜常规品种的价格。

“洋种子”市场逐步萎缩

作为世界第二大种子需求国,我国常年用种量为300亿千克,价值达500亿元。然而,自2000年国内种子市场对外资全面开放以来,美国杜邦、美国圣尼斯、荷兰瑞克斯旺等外资种业集团纷纷进入我国市场。凭借先进的技术,国际种业巨头不到十年,就占据了玉米、大豆等中国主要农作物的较大市场份额,致使我国部分种业公司面临被挤出种业市场、市场份额被蚕食、自主品种被国外种子代替等困境。

以我国主要农作物玉米为例。十多年前,美国玉米品种“先玉335”以其“单粒点播”的优势,几年时间便抢占了我国市场的不少份额。高峰时,其在我国的种植面积达到2.8万平方千米。“国外种子按粒賣,国内种子按斤卖”,种业创新的差距暴露无遗。

面对来势汹汹的“洋种子”,中国企业奋力突围,局部地区、局部品种的国产种子已经“收复失地”。“先玉335”种植面积逐年下降,在抗倒性、抗病性方面也不如国内自主选育的品种。长期在东北地区从事玉米种子研发的魏巍农业集团董事局主席魏巍说,目前“先玉335”系列玉米种子种植面积已不足高峰时的1/10。

蔬菜也曾是“洋种子”入侵最为严重的领域之一。如今,随着国内研发能力的增强,这一现象也有所好转。“过去,辣椒、包菜、大白菜这些常见菜用的都是‘洋种子。”江西农望高科技有限公司董事长黄新根说,随着我国育种水平不断提高,当前国产种子替代“洋种子”的现象越来越明显,“我们公司已和全国800多家种子经销商建立了密切的合作关系,公司自主研发的辣椒和豇豆种子深受市场喜爱。”

农业农村部种业管理司副司长吴晓玲介绍,近年来,我国种业创新能力得到大幅提高。按《中华人民共和国种子法》(2015年修订),我国水稻、小麦、玉米、大豆、棉花五大主要农作物里,水稻、小麦、大豆三大作物全部是我国自主选育的品种,国外选育的玉米品种已降到10%,国外的棉花品种不到5%。此外,蔬菜自主选育的品种也占到87%。

偏爱“洋种子”实属无奈

近年来,虽然国产种子研发能力逐步增强,市场占有率也稳步提升,然而在部分品种尤其是蔬菜品种上,国产种子和“洋种子”依然存在一定差距。

福建省福州市闽清县白中源凤家庭农场负责人王永源从2016年起开始种植板栗南瓜,当时用的全部是国产种子。后来尝试了一些进口种子后,2018年他全部换成了进口种子。王永源说,他的产品主要销往超市和国外,对品质要求较高。2016年使用国产种子长成的南瓜品质不稳定,部分指标没有达到要求。“相比之下,进口种子虽然价格高1倍,但品质稳定,所以还是选择了进口种子。”

江西省赣州市信丰县农伯乐蔬菜专业合作社理事长赖焕华也指出,他曾尝试用过一些国产种子,但种出来的蔬菜在产量、质量和品相上和进口的还是有差距,“一些国产种子在大田里种可以,但到大棚里就不行了。大棚蔬菜多为反季,对种子的抗病性、越冬能力要求很高,为了求稳,许多菜农还是选择跨国公司的‘洋种子。”

除了质量,服务上的差距也是诸多经销商选择“洋种子”的原因。山东寿光种子经销商刘山介绍,像以色列海泽拉、荷兰瑞克斯旺等公司,一般都有专门的技术服务全程跟踪,一旦遇到问题会随叫随到。而国内种企规模小,服务跟不上,轻则回避问题,重则以次充好、套用名牌。刘山感叹道,外企的服务让人省心,大多数经销商愿意出高价。即便出了问题,农民找上门来,还可以找到人来解决。

国产种业缘何难育创新“种”

聚焦国产种业,有一种对比让人充满困惑。一方面,我国有400多家科研单位的1.6万名科研人员在从事种业研究,育种人员数量和论文数量都是世界第一。另一方面,国内种企多、小、散,难出大品种。原因何在?

科研投入不足是“硬伤”

长期以来,国产种业创新的重心集中在玉米、水稻、小麦等审定作物上,对蔬菜、水果等经济作物的重视程度不够,尤其是甜菜、向日葵、菠菜、胡萝卜、青花菜、洋葱等作物育种创新存在短板,种子严重依赖进口。同时,中国蔬菜育种机构研究不均衡,据统计,从事西红柿、辣椒等茄果类蔬菜育种工作的单位比较多,黄瓜、西瓜、甜瓜等瓜类蔬菜次之,从事菠菜、芹菜、莴苣、芥菜、菜薹(心)、菜用大豆等特色蔬菜作物育种工作的单位少。

种业整体科技创新能力较弱,主要限制因素在于研发投入低。根据相关上市公司2016年年报,中国年销售额超过1000万元种企的年均研发投入在营业额中的占比为3%左右,低于国际公认5%的正常线。即使是中国种企的佼佼者,投入强度连续3年超过5%的只有隆平高科和神农基因两家,这与跨国公司动辄每年10%、10亿美元以上的研发投入相比,不在一个数量级。上市公司尚且如此,缺乏资本市场支持的广大蔬菜种企更是可想而知。

大部分民营蔬菜种企几乎得不到科研项目支持,育种资源匮乏。由于企业规模较小,科研育种投入不多,顶尖科研人才和中青年专家不愿意去种企工作,企业难以组建高素质的科研创新团队。反观跨国公司,美国杜邦先锋的1.2万名职员中,1/3为研发人员;荷兰瑞克斯旺的研发人员占员工总数的43%;荷兰安莎的研发人员更是占到员工总数的50%以上。

数据积累是短板

国内外种企的差距是多方面的,产品质量、服务上的差异直接看得到,还有很多看不到的东西,数据就是一类。蔬菜种子品种繁多,国外很多种企的种质积累达百年。

北京通州国际种业科技有限公司顾问吴坤生博士介绍,美国孟山都2000年建立了DNA数据库,目前一天的运算量在100万条以上,一年积累的数据量达上亿条。通过对不同环境、不同群体、不同个体的分析,基因型跟环境的关系清清楚楚,基因预测很准确。而国内种企还停留在用笔记本记录上,所有种企的数据加起来还没有孟山都一家的多。国内种企在分子育种、遗传育种、生物育种等方面的瓶颈不是三五年就能突破的。

华智水稻生物技术有限公司总经理张健也认为,从经验育种到精准育种,建立数据库的意义是重大的。常规育种一般需要8~10年,通过田间试验选择优良品种。进入精准育种时代,除了常规育种技术以外,还需要分子标记、生物技术、生物信息等技术,把过去单一的研发功能变成多功能研发平台,育种的精确度会大大提高,育种时间也会相应减少。

目前我国主要作物栽培品种基本收集齐全,但作物种质资源有效利用率较低。即便如此,种质资源储备和利用也只局限于国家层次的一些研究机构,种企的利用相当少。反观跨国公司,美国孟山都生命科学中心已完成大豆、玉米、番茄等品种的基因测序,可根据需要按照育种目标选择目的基因进行电脑配组,育种速度和选择优良性状的准确度大大提高。

产业链条脱节严重

综观民族种业的科研现状,种子企业最贴近市场,但创新能力不强,缺少以生产为导向的创新动力;科研院所的成果被束之高阁,成为“锁在铁皮柜里的成果”。与此同时,市场又在苦苦寻觅新品种、新技术。

中国种子协会顾问组长李立秋表示,我国育种人员数量居世界第一,长期保存农作物种质资源超过40万份,审定主要农作物品种超过2万个,基础研究不可谓不强,但种业产业却不强,关键就在产学研脱节。

一位曾在国外种企工作的科研人员表示,国外种业巨头已形成分工协同的完整研发体系,形成了专业化的“流水线研发”。而国内种子研发多数还停留在“工匠时代”,研发各环节还是割裂状态;部分育种项目就是为了完成任务,与市场脱节,具有推广价值的突破性品种少。

东南沿海一所农业大学的教授说,该大学一年承担100多项国家自然科学基金研究项目,但每年能进行成果转化的仅有十几项,其他项目中,除了一些基础学科外,有不少项目研究完了就束之高阁。全国4000多家种子企业中,具备育繁推一体化能力的企业仅80多家,不到总数的3%。

“在从科研到生产经营的产业链条上,育繁推脱节的情况非常严重,导致总体育种水平徘徊不前,低水平重复。尽管培育了大量的新品种,但突破性品种不多。”现代种业发展基金有限公司专职董事吕小明说。

知识产权意识薄弱

近年来,我国种业发展迅速,育成品种数量成倍增长的同时,对种业知识产权的保护力度日益加大,种业市场规范了许多。然而,仿制、套牌等假冒侵权行为依然屡见不鲜,亲本材料丢失时有耳闻。业内人士表示,知识产权保护体系仍不完善,种业发展缺乏保障。

中央财经大学法学院兼职教授丁峰说,2012至2013年间,杜邦先锋公司因涉嫌侵犯孟山都公司专利权以及违反协议被起诉到法院,后两家公司就该项技术专利权达成一项17.5亿美元的新协议。而我国对侵害品种权行为惩罚力度过低,法院一般判赔几万元至几十万元,惩罚力度的巨大差距,带来发展的巨大差距。

侵权成本过低造成我国当前仍存在不少种子套牌现象,即一些小公司用名牌企业包装袋来装自己生产的种子,这严重挫伤了科研人员的积极性。辽宁省一家市级科研院所的研究员说,从拿到玉米育种材料到育成一个稳定的品种至少需要5年,一旦千辛万苦培育的种子被套牌,谁还会耗巨资研发新品?

此外,种业专家刘石指出,由于缺乏足够的知识产权保护,国内的育种体系、育种单位和同一单位的不同育种者之间没有充分的信息与资源共享,国内以育种家个人为单位的育种活动不断重复育种思路、材料和组合。

据刘石估计,全国的育种投资约有2/3以上被浪费。这是导致我国科研水平无法缩短与世界先进水平国家距离的关键因素之一。

中国农业需要一流“芯片”

种业是国家战略性、基础性核心产业,是农业的“芯片”,是粮食安全的根基。中国种业迫切需要一场革命,来推动质量变革和管理变革。如何扛起“种业强国梦”的重担?如何为现代农业装上强劲“芯片”?一系列问题需要中国种业在创新中解答。

让“锁在铁皮柜里的成果”回到田间,关乎中国种业创新发展的未来。农业农村部副部长张桃林指出,未来改革要构建以市场为导向、以企业为主体、产学研政结合的中国特色种业创新体系,推进良种联合攻关,创新体制机制,促进科企深度融合,打通上中下游创新链条,形成全产业链一体化的创新模式,加快培育和推广高产稳产、绿色生态、优质专用、适宜全程机械化的新品种。

由于水稻、玉米等大宗农产品的种子技术成熟、商品化率高、市场回报率高,在自由选择的条件下,多数科研机构和企业都会选择水稻、玉米,导致其他农作物科研水平逐渐落后。对此,中国工程院院士、南京农业大学教授盖钧镒指出,要推动形成合理的种业企业布局,大小作物兼顾,推动我国种业全覆盖,充分发挥耕地潜力。

加强分子育种技术研究,为种业国际竞争做好技术储备,也是专家们的心声。“如果不重视分子育种技术,万一未来与国际市场充分接轨,我国种业将陷入十分被动的局面。”一名长期关注分子育种技术的专家说,要鼓励更多符合条件的科研单位进行储备性研究,并保证一定的科研经费支持力度。

“此外,还要构建法制完善、监管有力、放管服结合的现代种业治理体系。要完善《中华人民共和国种子法》配套规章,推动《中华人民共和国植物新品种保护条例》修订,强化市场监管和知识产权保护,严厉打击假冒侵权等违法行為,激励自主创新、原始创新,强化种业可追溯管理和大数据服务,不断优化产业发展环境。”张桃林说。(本刊综合)※

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