加強種業(yè)科技創(chuàng)新 保障中國糧食安全

李家洋（農業(yè)部副部長、中國農科院院長、中國科學院院士）

新中國成立以來60余年的實踐證明，農業(yè)科技為我國糧食安全和農業(yè)農村發(fā)展發(fā)揮了重要支撐和引領作用。先后成功培育1萬余個糧棉油等新品種，推動主要糧棉油品種更新換代5～6次，為糧食和主要農產品安全供給提供了物質基礎保障。突破了稻飛虱、小麥條銹、蝗蟲、禽流感、口蹄疫等防控技術，農業(yè)重大病蟲害得到有效控制。突破了水鹽監(jiān)測、土壤改良等技術，促進了鹽堿化、澇漬化、酸化等中低產田改造。全國耕種收綜合機械化率已達到54.5%，推進農業(yè)生產方式由人畜力為主向機械作業(yè)為主的歷史性跨越。農業(yè)科技貢獻率由“一五”時期的19.9%，提高到2011年的53.5%，科技進步成為推動農業(yè)發(fā)展的主要力量。

我國是農業(yè)生產大國和用種大國，生物種業(yè)是國家戰(zhàn)略性、基礎性核心產業(yè)，是促進農業(yè)長期穩(wěn)定發(fā)展保障國家糧食安全的根本。60余年來，我國生物種業(yè)取得了長足發(fā)展，農業(yè)品種改良技術和選育水平顯著提升，良種繁育、加工及供應能力顯著提高，良種科研體系和種子產業(yè)體系初具規(guī)模，種子企業(yè)實力逐步增強，管理體制與機制日趨完善。但是，整體上看，我國生物種業(yè)面臨著嚴峻的挑戰(zhàn)：種業(yè)科技創(chuàng)新能力還不夠強，種子企業(yè)研發(fā)能力相對較弱，育種資源和高端人才不足，良種繁育基地基礎設施相對薄弱，抵御災害能力較低，種子市場監(jiān)管技術和手段比較落后，與國際大型種業(yè)公司差距較大。

種業(yè)在糧食安全中的作用與貢獻

糧食是人類賴以生存的最基本的生活資料，是特殊的商品和重要的戰(zhàn)略物資，是經濟社會發(fā)展、社會穩(wěn)定和國家安全的基礎。糧食安全始終是關系我國國民經濟發(fā)展、社會穩(wěn)定和國家安全的全局性重大戰(zhàn)略問題。

世界谷物生產基本形勢

世界谷物生產總體情況

谷物供求總體平衡。近50年來，世界谷物總產得到較快發(fā)展：1961年谷物總產為8.77億噸，2010年達到22.39億噸，提高了1.55倍；世界人口從1961年的30.86億，提高到2010的68.96億，增長了1.23倍。總體上看，谷物增長超過了人口增長幅度。

近年來供求逐漸趨向緊張。具體分析50年的形勢：前25年，谷物年均增長2.58%，人口年均增長1.83%，谷物增長速度明顯快于人口增長速度；后25年，谷物年均增長1.16%，人口年均增長1.46%，雖然人口增速放緩，但是谷物增長速度明顯低于人口增長速度。同時，由于部分國家和地區(qū)的經濟發(fā)展，消費結構改變引起的人均谷物需求卻在增加，谷物供給逐漸惡化，使世界糧食安全的總體狀況日益堪憂。

世界谷物生產的基本特點

谷物總產的提升主要依靠谷物單產提高。1961年世界谷物的播種面積是64799.79萬公頃，而2010年世界谷物的播種面積是68189.56萬公頃，僅增加了5%，可以說，50年來世界谷物播種面積基本沒有發(fā)生大的變化。而谷物總產卻從1961年的8.77億噸提高到2010年的22.39億噸，增加了1.55倍。進一步分析總產、播種面積和單產的年均增速，發(fā)現三者的增長率具有明顯的協同性特征。可以從圖1中看出：世界谷物單產和總產的關系最為密切，二者無論是在增長的周期還是變化的相位上都表現出嚴格的一致性，特別是在增長區(qū)間、年平均增速、最大增速最小增速以及增加年份和減少年份等主要指標上都表現出明顯的一致性。

世界谷物播種面積波動直接造成谷物總產的不穩(wěn)定性。剔除播種面積對產量影響的延遲效應，可以發(fā)現世界谷物的周期性和糧食總產的波動周期非常吻合，如圖1所示。由此可見，糧食總產的階段性增長主要是受播種面積的階段性波動所致。

中國糧食生產基本形勢

中國糧食生產基本狀況

糧食安全總體狀況得到改善。經過60年的努力，糧食總產從1949年的1132億公斤提高到2011年的5712億公斤，同期人口數量由5.4億增長到13.45億，人均占有糧食由209公斤提高到426公斤。

糧食總產的提高，主要是依靠單產的提高。1949～2011年，中國在糧食播種面積基本持平的情況下，糧食產量卻增加了4倍。同時，糧食單產從1949年的68.6公斤/畝，提高到2011年的344公斤/畝，增長了4倍，因此糧食總產量的提高，基本來自于單產的提高。

中國糧食生產特點

糧食產量和消費量基本保持了同步增長。總體上看，與世界情況不同，60年來糧食增長持續(xù)高于人口增長，我國近25年糧食總產增長速度也一直持續(xù)高于人口增長速度。我國居民的基本生活需求和糧食安全得到了較充分的保障。但是改革開放以來，我國工業(yè)化和城鎮(zhèn)化發(fā)展迅速，人民生活水平不斷提高，糧食消費水平和結構發(fā)生了新變化，糧食持續(xù)穩(wěn)定增產難度加大。

糧食播種面積波動，直接造成糧食總產波動。糧食播種面積是保障糧食產量的必要條件。剔除播種面積對產量影響的延遲效應，可以從圖2中發(fā)現，我國糧食總產量的周期性波動與糧食播種面積波動性高度相關。

科技進步對糧食生產的貢獻

我國糧食總產的增加具有明顯的階段性。依據科技進步特征，大致可以分為三個階段：20世紀50年代至70年代，主要依靠抗病育種和矮稈品種選育等措施，提高作物耐高水肥特性，推動糧食畝產從不足70公斤提高到150公斤以上；20世紀70年代至90年代，主要依靠雜種優(yōu)勢利用和細胞工程技術，推廣大面積的雜交品種，推動糧食單產從150公斤提高到300公斤；20世紀90年代以來，主要依靠常規(guī)技術與生物技術相結合，推動糧食單產從300公斤提高到344公斤左右。但是，由于新品種增產潛力與配套生產技術有待進一步集成，近些年糧食單產增幅有些放緩。

種業(yè)對糧食安全的貢獻

良種對糧食增產的貢獻最大。根據中國農業(yè)科學院農業(yè)經濟與發(fā)展研究所測算：在1978～1996年間技術進步對糧食單產提高的總貢獻中，推廣優(yōu)良品種所占的份額達到了33.8%，其所起的作用在糧食產量的各個臺階中依次增大。在1978～1982年和1983～1984年的連續(xù)兩個臺階中，良種的貢獻份額為30%，在1985～1993年和1994～1996年的兩個臺階中分別為35%和38%。中國種業(yè)知識產權聯盟發(fā)布《中國種業(yè)知識產權調查報告》提到，近年來我國品種選育推廣水平穩(wěn)步提升，良種增收能力顯著增強，良種對糧食增產的貢獻率超過了40%。

良種的科技固化程度最高，易被農民接受和利用。通過良種把大量的現代復雜技術直接固化到種子里面，使之轉化成相對簡單的易于被農民接受和利用的技術。目前我國良種覆蓋率已經超過95%。

良種是良種、良法、良田等增產技術的核心。水、土、肥資源及其調控、病蟲害綜合防治等生產技術以及物質、資金、勞動力等要素投入，都是圍繞“良種”這個中心要素進行統(tǒng)籌。因此，良種是良法、良田等技術措施的核心。同時，所有這些技術，最終是依靠品種來實現其最終的生產效益。

國內外種業(yè)科技及種業(yè)發(fā)展態(tài)勢

國外種業(yè)發(fā)展歷程、成就與態(tài)勢

發(fā)達國家種業(yè)發(fā)展階段分析

世界種業(yè)發(fā)展歷程可以概括為三個主要階段：

公益性種業(yè)發(fā)展階段（1920～1970）：本階段的典型特征是公立機構主導育種科研與種業(yè)發(fā)展。20世紀20年代，美國成立了“作物品種改良協會”，開始了作物品種改良和種子生產。在隨后的近50年里，美國玉米新品種等育種科研與種業(yè)發(fā)展基本上多由州立大學和科研機構主導，政府管理的種子認證系統(tǒng)成為農民獲得良種的唯一途徑。

商業(yè)化種業(yè)發(fā)展階段（1971～1990）：本階段的典型特征是技術創(chuàng)新和產權保護促進種業(yè)商業(yè)化發(fā)展。20世紀70年代，技術創(chuàng)新和產權保護催生了種業(yè)的商業(yè)化發(fā)展。種業(yè)經營開始向以私立機構為主轉變。通過完善立法實行新品種保護，促進了種業(yè)市場化。雜種優(yōu)勢利用等新技術的引入，使得種業(yè)公司朝著大型化和科研——生產——銷售——服務一體化的商業(yè)化方向發(fā)展。

全球化種業(yè)發(fā)展階段（1991～至今）：本階段的典型特征是高新技術引領與兼并重組驅動種業(yè)全球化發(fā)展。20世紀90年代以來，大型財團的兼并重組助推了育、繁、推一體化的跨國種業(yè)公司的迅速崛起，而以生物技術為代表的高新技術的廣泛應用，使得種業(yè)的國際化發(fā)展趨勢日益加強。據統(tǒng)計，全球前十強公司中有3家美國公司、5家歐洲公司、2家日本公司，前四大種子公司僅在種子業(yè)務上的總收入已達到143.8億美元，占據39%的全球種子市場份額。

發(fā)達國家等種業(yè)發(fā)展特征與育種成就

美國是世界種業(yè)發(fā)展的開拓者和引領者，其種業(yè)發(fā)展具有“全球戰(zhàn)略、創(chuàng)新引領、產品輸出”的典型特征。通過面向全球開展研發(fā)、種子生產和招聘管理人員，加速種業(yè)科技創(chuàng)新資源集聚，推動研發(fā)市場全球化；集成農業(yè)部科研機構、大學農業(yè)科研所和企業(yè)科研中心的技術優(yōu)勢及國家特惠政策，組成國家種業(yè)科技創(chuàng)新組織體系，以雜種優(yōu)勢利用和生物技術引領種業(yè)科技創(chuàng)新前沿；依靠知識產權保護戰(zhàn)略，進行本土保護和產品輸出。

孟山都公司1998年通過兼并美國嘉吉公司國際種子業(yè)務，成為了當時的世界第二大種子公司。進入21世紀以來，其巨額投入生物育種技術研發(fā)與應用，搶占種業(yè)科技制高點，引領生物種業(yè)發(fā)展方向，收入利潤巨幅增長，現已超越杜邦先鋒成為全球最大種業(yè)和植保公司。在轉基因領域具有絕對優(yōu)勢，擁有抗農達玉米、棉花和大豆等眾多優(yōu)勢產品。

先鋒公司一直是國際種業(yè)巨頭，雖然目前落后于孟山都公司屈居第二，但其先進的“科研、生產、推廣、銷售一體化”發(fā)展模式一直成為行業(yè)發(fā)展的典范：建立了數字化、程序化和永久性的育種材料收集、管理和利用體系；擁有集約化的“高通量轉基因”、“高通量基因功能評價”、“高通量分子標記”等分子育種創(chuàng)新平臺；實現了規(guī)模化、工廠化的“實驗室→人工氣候室→智能溫室→田間”流水線式的運作；具備了高效 “研發(fā)→產品→生產加工→銷售→服務”產業(yè)發(fā)展運行體系 。

發(fā)達國家種業(yè)發(fā)展態(tài)勢

目前，發(fā)達國家對于種業(yè)的科研投入在不斷加大，種業(yè)科技創(chuàng)新已經覆蓋全產業(yè)鏈，行業(yè)的集中度大幅提升，全球種業(yè)市場的競爭日趨激烈。從總體上看，發(fā)達國家種業(yè)發(fā)展態(tài)勢主要體現在兩個方面，一是政府政策引導下的院校基礎性研究與企業(yè)投資的生物種業(yè)合理分工、緊密配合，種業(yè)科技創(chuàng)新體系愈加完善；二是搶占育種戰(zhàn)略制高點的內在需求，驅動種業(yè)高新技術、金融資本、市場機制等各要素集聚，企業(yè)兼并重組與種業(yè)全球化發(fā)展愈加活躍。

我國種業(yè)發(fā)展歷程、成就和態(tài)勢

我國種業(yè)發(fā)展歷程

我國種業(yè)發(fā)展具有三個明顯的階段：第一階段為1990年以前，種業(yè)完全實行計劃管理，科研、繁種、推廣、經營是割裂的四個環(huán)節(jié)；第二階段是20世紀90年代，以實施“種子工程”為標志，種業(yè)開始向市場化轉變，多種類型種子公司出現；第三階段是新世紀以來，基本標志是2000年頒布《種子法》，從此種業(yè)進入市場化發(fā)展階段，企業(yè)逐步成為種業(yè)發(fā)展的主體。

我國種業(yè)發(fā)展成就

60多年來，我國育種理論和技術不斷進步，創(chuàng)新成果不斷涌現與應用，形成了較完善的科技創(chuàng)新體系和產業(yè)發(fā)展體系。我國雜交優(yōu)勢利用技術一直處于國際領先地位，并不斷取得新的突破。水稻、玉米等高效規(guī)模化遺傳轉化技術，作物抗病優(yōu)質多基因的分子標記聚合選擇技術、細胞工程技術、航天生物技術等取得顯著突破，并運用于新品種培育，促進了我國種業(yè)科技水平的不斷提升。超級稻品種年種植面積突破1億畝，大幅度提高了水稻生產力。利用細胞工程技術培育出抗病優(yōu)質小麥、水稻、蔬菜等作物新品種200余個，累計種植超過2億畝。截至2010年年底，已育成并審定轉基因抗蟲棉品種200多個，累計推廣面積達4.6億畝，使國產抗蟲棉份額達到93%。一系列重大新品種的產業(yè)應用為我國糧食生產實現“八連增”作出了重要貢獻。

我國種業(yè)發(fā)展態(tài)勢

首先，國家陸續(xù)推出了一系列促進生物育種產業(yè)發(fā)展的政策措施，為種業(yè)發(fā)展創(chuàng)造了良好的政策環(huán)境。生物育種被列入《國家戰(zhàn)略性新興產業(yè)發(fā)展“十二五”規(guī)劃》；2011年國務院頒布了《關于加快推進現代農作物種業(yè)發(fā)展的意見》，確定了種業(yè)作為國家戰(zhàn)略性、基礎性核心產業(yè)的地位；2011年、2012年中央一號文件分別就推進種業(yè)發(fā)展、著力抓好種業(yè)科技創(chuàng)新等工作進行了重點部署。政府對種業(yè)的重視激起了社會各界的極大關注與熱忱，中央政府、地方財政和社會資本等多元化投入種業(yè)及種業(yè)科技創(chuàng)新的比重不斷提高，科技進步使得我國生物育種的理論與技術水平明顯提升。目前我國種業(yè)市場80億美元，為世界第二大種業(yè)市場，未來十年還將翻一番，利潤年增長率將超過20%。總體來看，我國種業(yè)發(fā)展面臨難得的歷史機遇和巨大的市場拓展空間。

其次，科技進步為現代生物育種提供了理論和技術。我國農作物種質資源儲備總量為41萬份，位居世界第二，為形成種業(yè)基因資源優(yōu)勢奠定了基礎。各類“組學”方法和高通量、高效轉化技術平臺等，為功能基因、分子標記以及分子設計育種等提供了重要方法和手段。

第三，多元化投入力度不斷加大，保障種業(yè)快速發(fā)展。我國經濟持續(xù)快速發(fā)展，中央政府投入種業(yè)及種業(yè)科技創(chuàng)新的比重不斷提高。地方財政資金投入種業(yè)的力度不斷加大。良好利潤回報，驅動社會資本紛紛投入種業(yè)。

第四，種業(yè)市場空間巨大，驅動種業(yè)創(chuàng)新發(fā)展。據預測，未來十年全球種業(yè)市場份額將達到500億～800億美元；目前中國種業(yè)市場80億美元，為世界第二大種業(yè)市場，未來十年還將翻一番；同時，種業(yè)利潤年增長率將超過20%。

強化種業(yè)科技創(chuàng)新確保糧食安全

我國種業(yè)發(fā)展面臨的機遇與挑戰(zhàn)

保障國家糧食安全和建設現代農業(yè)，對我國種業(yè)發(fā)展提出了更高的要求

首先，糧食安全要建立在“高產、穩(wěn)產、優(yōu)質、高效、生態(tài)、安全”的基礎上。《中共中央關于推進農村改革發(fā)展若干重大問題的決定》明確提出，發(fā)展現代農業(yè)，必須按照“高產、優(yōu)質、高效、生態(tài)、安全”的要求，加快轉變農業(yè)發(fā)展方式，推進農業(yè)科技進步和創(chuàng)新。這里我加個穩(wěn)產，我認為也是很關鍵的，沒有穩(wěn)產的高產是不持久的，是不可持續(xù)的。只有建立在高產、穩(wěn)產、優(yōu)質、高效、生態(tài)、安全基礎之上的糧食安全才是真正的安全。

其次，資源、環(huán)境雙重約束，要求通過科技調整產業(yè)結構、轉變發(fā)展方式。眾所周知，我國人均耕地、水等資源量稀缺，隨著時間的推移，這種約束性必將進一步加重。促進農業(yè)發(fā)展、保障糧食等農產品供給決非易事，根本出路在于依靠科技，轉變生產方式，加快推進現代農業(yè)建設，不斷提高農業(yè)綜合生產能力。

第三，在滿足人口不斷增加的糧食剛性需求同時，還要滿足不同人群、不同消費結構變化趨勢的需要。預測2020年，我國糧食需求總量將達11450億斤。按照糧食自給率95%以上測算，2020年糧食綜合生產能力需要達到10800億斤以上。隨著我國城鎮(zhèn)化、工業(yè)化進程加快，人們生活水平不斷提高，不僅以糧食為主的飼料、食品、化工等需求量持續(xù)上升，而且人們對糧食等農產品的品質、品種類型、花樣等有了更多需求。

種業(yè)布局帶來的機遇和挑戰(zhàn)

首先，我國經濟社會加速發(fā)展，給生物種業(yè)提供了巨大的發(fā)展空間。其次，跨國種業(yè)巨頭正加快在中國布局，搶占中國種業(yè)市場的空間，中國種業(yè)發(fā)展面臨嚴峻挑戰(zhàn)。第三，我國種業(yè)自主創(chuàng)新能力有待進一步提高，核心競爭力有待進一步加強，必須加快中國種業(yè)科技發(fā)展進程。

生物技術等高新技術迅猛發(fā)展帶來的機遇和挑戰(zhàn)

首先，我國農作物種質資源優(yōu)勢明顯，為生物育種產業(yè)持續(xù)發(fā)展提供了重要基礎。我國已建成了一批現代化的作物種質保存體系，國家種質庫（圃）目前共安全保存41萬份種質資源，擁有的作物種質資源數量已躍居世界第二位；一批創(chuàng)新種質和優(yōu)異基因在育種上得到應用，為育種創(chuàng)新奠定了物質基礎。

其次，全球種業(yè)創(chuàng)新要素重新配置，為我國種業(yè)發(fā)展帶來難得機會。隨著種業(yè)全球化的不斷推進，種業(yè)創(chuàng)新要素加速流動，已經突破國境進行布局。我們必須集中整合行業(yè)優(yōu)勢資源，提高種行業(yè)研發(fā)、產業(yè)投入的整體投資效率。

第三，生物組學發(fā)展迅猛，大力發(fā)展以轉基因為主的生物育種技術，是我國種業(yè)發(fā)展的必然選擇。近20年來，各國政府及種業(yè)企業(yè)集團制定相關科技計劃，將功能基因挖掘、分子育種、轉基因、細胞工程、生物反應器等現代生物技術與常規(guī)技術有機結合，廣泛應用于動植物新品種選育，已經基本確立以雜種優(yōu)勢利用和常規(guī)育種為基礎，以現代生物技術為關鍵突破點的技術路線。種業(yè)研發(fā)中以轉基因技術、分子標記輔助和分子設計為代表的現代生物技術與包括雜種優(yōu)勢利用技術和常規(guī)育種技術的兩大育種體系相互結合，促進種業(yè)從傳統(tǒng)方式向精確育種轉變，良種選育的效率與質量得到極大提高，在商業(yè)上獲得巨大成功。

發(fā)展思路

今后一段時期，我國種業(yè)科技發(fā)展的基本思路是：堅持以科學發(fā)展觀為統(tǒng)領，以保障國家糧食安全為目標，突出科技創(chuàng)新引領種業(yè)發(fā)展；積極發(fā)揮國家科研機構、大專院校、種子企業(yè)的協同創(chuàng)新作用，構建國家種業(yè)科技創(chuàng)新體系；加大科技投入，強化基礎性、公益性種業(yè)研究和商業(yè)化育種技術創(chuàng)新，提升種業(yè)科技自主創(chuàng)新能力；創(chuàng)新種業(yè)發(fā)展機制，實現種業(yè)育繁推一體化健康發(fā)展。

種業(yè)科技創(chuàng)新發(fā)展建議

構建國家種業(yè)科技創(chuàng)新體系

構建由政府引導的，由科研院所、大專院校、種子企業(yè)構成的種業(yè)科技創(chuàng)新組織體系；建立由種質創(chuàng)新、良種培育、種子繁育、技術推廣構成的種業(yè)全產業(yè)鏈科技支撐體系；健全由種子生產、種子加工、種子服務組成的種業(yè)保障服務體系。

強化基礎性、公益性種業(yè)科學研究

充分發(fā)揮農業(yè)科研院所等在種業(yè)科技中的基礎性、公益性支撐和引領作用，強化種業(yè)科技創(chuàng)新支撐能力建設，重點開展農業(yè)生物資源收集保護與鑒定利用、重要基因發(fā)掘與功能解析、生物育種理論、技術和方法、種質創(chuàng)新與重大產品創(chuàng)制、種子制種技術、加工技術、質量標準與檢測技術、良種配套技術等研究，為我國種業(yè)發(fā)展提供支撐，發(fā)揮引領作用。

強化種業(yè)科技創(chuàng)新支撐能力建設

在國家種業(yè)科技創(chuàng)新體系中，重點建設一批國家和區(qū)域性生物育種科學中心、重點實驗室、基因研究與評價中心等平臺；建設一批國家和區(qū)域性育種試驗站、種質資源鑒定圃、繁育加代基地、新品系測試基地等；建設一批國家和區(qū)域性良種生產、加工和繁育基地，良種良法集成與標準化示范基地等，快速提升我國種業(yè)科技條件基礎支撐和保障能力。

加快種業(yè)科技人才與創(chuàng)新團隊建設

重點培養(yǎng)和凝聚一批種業(yè)科技創(chuàng)新領軍人才、骨干人才和科研輔助人才，強化種業(yè)優(yōu)秀創(chuàng)新團隊、轉化推廣團隊、管理服務團隊建設，不斷完善協同創(chuàng)新機制，強化團隊激勵機制。

積極培育商業(yè)化育種主體

鼓勵和引導企業(yè)建立商業(yè)化育種研發(fā)中心，鼓勵和引導企業(yè)與科研、大學等機構組成產學研一體化種業(yè)科技創(chuàng)新聯盟，鼓勵和引導科研、教育機構中從事商業(yè)化育種的科技人員進入企業(yè)，逐步提高企業(yè)的種子技術創(chuàng)新能力和核心競爭實力，培育商業(yè)化育種主體。

完善種業(yè)科技政策環(huán)境

不斷加大對生物種業(yè)科技投入力度，在國家科技計劃等方面對種業(yè)科技發(fā)展傾斜支持。同時，繼續(xù)完善金融、保險、補貼和補助等生物種業(yè)產業(yè)政策，保護良種繁育、生產、加工農戶積極性，加強產業(yè)行業(yè)監(jiān)管，營造種業(yè)發(fā)展的良好環(huán)境。

確保糧食安全，是國家第一戰(zhàn)略需求。歸根到底，糧食安全靠種業(yè)、種業(yè)發(fā)展靠科技、科技支撐靠創(chuàng)新、創(chuàng)新產業(yè)靠機制。我們必須不斷強化種業(yè)科技自主創(chuàng)新，構建具有中國特色的種業(yè)科技創(chuàng)新體系，以保證我國種業(yè)健康、快速、持續(xù)發(fā)展，為保障我國糧食安全、促進現代農業(yè)發(fā)展提供強有力的科技支撐。