羅中雲:研究與應用並重,生物育種才能避免被“卡脖子”
倉廩實,天下安。保障國家糧食安全是一個永恆的課題,也是需要長期堅持的重大戰略。但要真正做到“食安天下”,還需要以種子為基石。
種子是農業的“芯片”,也是農業的命脈。我國是世界第二大種業市場,是種業大國,但遠不是種業強國。我國的種子行業發展起步晚、時間短、技術相對落後,市場集中度低,排名前十的企業在國內市場的佔有率卻不足20%。
當前,我國存在常規育種和生物育種兩條技術路線。其中,常規育種仍佔據主導,其工作主要依賴於育種專家的經驗和機遇,往往存在很大的盲目性和不可預測性,而生物育種能顯著提高育種效率,為保障國家糧食安全和生態安全提供更強有力的技術支撐。發展生物育種也是打好種業翻身仗的必然選擇,是我國避免被國際種業巨頭“卡脖子”,推動農業科技創新與現代化發展的關鍵環節。
簡單來説,生物育種是指利用遺傳學、細胞生物學、現代生物工程技術等方法原理,培育生物新品種的過程,主要包括雜交育種、誘變育種、多倍體育種、單倍體育種、細胞工程育種(組織培養育種)、基因工程育種(轉基因育種)等,體現着當代生物科學研究的最新成果及其應用,是當今最前沿的科技門類之一。
發展生物育種是我國長期以來的重大科技戰略。早在上世紀80和90年代,我國就已開始對功能基因克隆、轉基因操作及轉基因生物新品種培育技術、轉基因生物安全評價與風險控制等進行佈局,大力開展相關研究工作。此後各個時期的國家重大科技計劃中,也都將其列入重點支持對象。
特別是在“十四五”規劃中,“生物育種”被列為需要強化國家戰略科技力量的八大前沿領域之一。2021年中央一號文件再次強調,要尊重科學、嚴格監管,有序推進生物育種產業化應用。2021年9月印發的《知識產權強國建設綱要(2021—2035年)》也提出要“圍繞生物育種前沿技術和重點領域,加快培育一批具有知識產權的優良植物新品種,提高授權品種質量”。
來自於國家各層面的支持,使得我國生物育種有了長足的發展。特別是在生物育種的研發方面,我國正逐步趕上世界先進國家,形成了一大批技術專利。根據國家知識產權局知識產權發展研究中心發佈的《生物育種產業專利導航研究成果》報告,當前全球生物育種領域專利申請量呈上升態勢,近十年來專利申請量快速增長。中國和美國是主要專利申請國,我國生物育種專利申請量排名第一。
但我國生物育種的一些短板仍然突出。比如領域關鍵技術原創不足,核心技術受制於人,杜邦先鋒、陶氏等跨國巨頭在農作物育種方面藉助雙單倍體、分子標記輔助選擇、全基因組選擇、基因編輯等技術,已實現精準育種並向智能育種階段邁進,而我國整體上仍處於經驗育種階段。在畜禽育種方面,國外已將現代生物技術、信息化和智能化技術廣泛應用於育種全過程,而我國育種規模小,數據積累少,尚不具備規模化、工程化的品種性能高效測定技術體系。
另外,我國生物育種技術成果雖多,但在應用方面的深度和廣度明顯不足。這其中有多種原因,比如我國生物育種的研發仍以高校、科研院所為主,科研目的性強,總體偏於“小作坊”式的研究。一個小團隊往往要負責育種的全過程,力量分散、育種週期長,與國際先進的流水線式育種體系相比,在效率、資源和技術手段等方面都存在巨大差距。
以完成科研題目為目的的研究機制、以技術為導向的育種思路及條塊分級、分散管理和單打獨鬥的育種科研體系,導致育種效率不高、低水平重複、缺乏市場競爭力等諸多問題。由於企業的參與性不強,往往造成研發出來的成果商業化應用受阻,這反過來又影響到研發單位的積極性與投入力度,進而影響到我國生物育種技術的進一步提升。
要改變這一局面,我國除了要繼續在生物育種的關鍵技術、核心技術方面加大研發力度之外,還需要有意識地推動高校、科研院所、企業及政府職能部門的協同合作,各自揚長避短,建立以科研院所為主體開展基礎性公益性研究和以企業為主體開展商業化育種的雙創驅動的種業科技創新體系。
從國際上看,生物育種大多集中於幾大跨國企業,它們大多建立有完備的全鏈條、流水線式商業化育種體系,從育種、繁殖到推廣應用,效率都非常高,在市場上也佔據了壟斷性地位。我國高校、科研院所技術實力雄厚、人才集中,但開展研究的目的往往偏重學術,完成相關課題。如果能將更多的課題、精力放在生物育種基礎性、原創性技術研發方面,將會更有利於發揮優勢,突破生物育種關鍵技術,擺脱“卡脖子”局面。
對於我國的種業企業而言,現階段還需要鼓勵、支持它們整合育種力量和資源,按照市場化、產業化育種模式開展品種研發,逐步建立以企業為主體的商業化育種新機制,打造出類似跨國巨頭那樣的育、繁、推一體化企業,在推進我國商業化育種水平提高的同時,加快各種先進育種技術、品種的推廣應用,使之真正能惠之於民,利之於國。