陳冠銘 曹 兵
(1海南省三亞市南繁科學技術研究院,三亞572000;2三亞農商銀行三農專家委員會,三亞572000;3海南省農業科學院,海口570100)
國內外南繁育制種發展綜述
陳冠銘1,2曹 兵3
(1海南省三亞市南繁科學技術研究院,三亞572000;2三亞農商銀行三農專家委員會,三亞572000;3海南省農業科學院,海口570100)
我國的南繁在世界農業育種歷史上,是一次重大的創新性突破。成長于海南省的南繁具有科技性、商業性、全國性、區域性、季節性、歷史性、服務性、會聚性和文化性,這些特性使得海南的南繁有別于國外的穿梭育種和冬繁,使海南的南繁基地比其他省份的冬繁基地更具戰略意義,并直接影響了南繁基地規劃思路和南繁產業化戰略。對照南美州智利種業發展,南繁產業同樣也是種業的特殊形態,需要政府建立起創新機制,全力引導和推進南繁產業化發展。現今南繁進入了全新的發展階段,未來將向平臺化、融合化、國際化、產業化、集群化和產業鏈條化等方向發展,前景廣闊。
穿梭育種;冬繁;特性;趨勢
1.1 南繁概念 國家南繁育制種,簡稱南繁,特指我國的科技人員利用海南省三亞市、陵水縣和樂東縣等瓊南地區的典型熱帶氣候資源以及能夠滿足動植物周年生長繁殖的優越生態條件,從每年9月至翌年5月在此進行作物的基礎研究、種質創新、品種選育、種子鑒定和生產推廣等活動。南繁與種子產業緊密相連,是我國種業現代化發展的重要環節,是海南省熱帶特色現代農業的主要組成部分。南繁屬于農業領域,具備農業應有的屬性和特點。自然稟賦是農業發展的關鍵,每年的冬季我國絕大多數省份的氣候條件已不適合大部分農作物育種科研工作,而海南島的南部地區是我國真正意義上的熱帶地區,可為農作物提供適宜的光、溫資源,這為南繁發展奠定了物質基礎。
南繁包括了南繁育種和南繁制種兩大部分。南繁育種主要內容是種質材料創新、育種材料加代、表型鑒定、抗性鑒定、抗逆性鑒定、品種選育、栽培試驗、分子輔助育種、基因導入等科學試驗。南繁育種關系到我國種業創新,因此是國家和科研人員最為關注和關心的部分,實際上也是南繁的核心部分。南繁制種主要是商業種子生產、親本擴繁、純度鑒定、品種展示和種子的推廣營銷,側重于種子生產調劑,尤其以水稻、玉米制種為主,尚未在國內形成重大影響力。雖然在20世紀70~80年代,曾經出現過萬人跨海競南繁的雄壯場面,但南繁制種始終沒有發展成為海南的支柱產業。
1.2 南繁內容 早期的南繁主要從事生育觀察和自交試驗,探索作物南繁時的生育規律。科研人員在南繁早期試驗取得成功后,開始進行育種材料擴繁或加代,為深化南繁摸索出了理念與實踐經驗。隨著我國品種選育的需要和現代農業科技的發展,南繁的內涵不斷豐富和拓展,包括材料創新、品種選育、雜交育種、種子質量鑒定、分子育種、太空育種、輻射育種、抗病育種以及種質資源保存、生產試驗、栽培技術試驗、制種和品種展示等等,成為了我國現代農業發展的縮影。雜交水稻的研制與全球推廣離不開南繁,我國的棉花、玉米等主要農作物以及甜瓜、西紅柿等瓜菜作物等趕超國際水平也離不開南繁。
南繁作物主要包括水稻、玉米、高粱、谷子、馬鈴薯等糧食作物,大豆、向日葵、油菜、花生等油料作物,黃瓜、南瓜、冬瓜、絲瓜、西瓜、甜瓜、番茄、辣椒、茄子、黃秋葵、豇豆、四季豆等瓜菜作物,棉花、麻、甘蔗、煙草、甘薯、木薯、姜、牧草(柱花草)、林木(紫薇)、果樹(葡萄等)、草藥(牛膝、金錢草)、花卉(月季、睡蓮、百合、朱槿等)和竹子等40多種。近年來,南繁領域不斷拓展,淡水和海水水產南繁、動物禽畜南繁也加入進來,部分機構的南繁工作時段由原來的半年發展到全年。
國外也有類似南繁的科研活動,歐美國家側重于產業。歐美國家主要利用南北半球季節的差異和熱帶地區氣候資源,進行農業科研和生產,英文中有Winter Nursery、Winter Breeding Nursery、Shuttle Breeding、Off-Season Multiplication、Off-Season Breeding、Southern Propagation, 以 Shuttle Breeding和 Winter Nursery居多。南繁已經成為我國專有詞匯,根據南繁的本質意義和特點,建議將南繁翻譯成Hainan National Breeding and Multiplication(HNBM),以示區別。
穿梭育種(Shuttle Breeding)被認為是諾貝爾和平獎獲得者諾曼·歐內斯特·博洛格(Borlaug,1914-2009)的第2次育種創新。博洛格為了實現一年進行二季小麥育種,開始思考穿梭育種。1946年5月,他開始利用墨西哥2個相距近2000km的城市Obregon(奧布雷貢,海拔39m)與Toluca(托盧卡,海拔2640m)的氣候差異進行一年二季育種[1],取得了預期的效果,并在1962年育出高產、抗銹病的半矮化小麥品種Pintic62和Penjamo62,其中Penjamo62的姊妹系和澳大利亞品種Gabo雜交,選育出綠色革命小麥組合II8156,奠定了基礎[2]。
棉花冬繁(Cotton Winter Nursery)是美國于1950年采用反季節育種的方式,與穿梭育種相同,也是利用墨西哥的氣候條件,首先選址在伊瓜拉(Iguala),但在1979年時轉移到了特科曼(Tecomán)[3],同樣取得了成功。玉米、牧草、蔬菜、花卉等作物的冬繁和制種成為智利等南半球國家的重要產業,并得到發展。
目前美國在波多黎各(美國的自由邦)、夏威夷(美國州)、智利、菲律賓(國際水稻研究所IRRI在菲律賓的首都馬尼拉)、墨西哥(國際玉米和小麥改良中心CIMMYT在墨西哥的埃爾·巴丹)等地,荷蘭在智利,日本在沖繩島最南部,分別建立類似南繁功能的試驗站點,歐美的Winter Nursery(冬繁)在規模、層次和影響力上遠不及我國的南繁,但在其制種產業化領域已建立成熟的產業體系。
智利非常重視制種產業,于1959年就成立了全國種子生產者協會(National Association of Seed Producers,ANPROS)[4],利用本國的農業氣候資源,大力發展作物育種服務業和種子產業。智利國內成立了眾多的農業企業,專門為北半球的種子公司和育種機構提供類似中國的南繁服務,尤其是近30年來智利商業種子生產飛快發展,國際影響力已超中國。智利的自然環境和氣候條件優于波多黎各和中美州國家,其國土狹長,橫跨38個緯度,氣候復雜多樣,包括熱帶沙漠氣候、高山苔原和冰川氣候、濕潤亞熱帶性氣候、海洋性氣候、地中海氣候等多種形態。中部地區,如阿空加瓜山谷(Aconcagua Valley)類似地中海氣候,夏季(12月至2月)氣溫27.2~32.8℃(夜晚15.6~18.3℃)、長光照、低濕度(30%~70%),有充足的安第斯山脈雪水灌溉,病蟲害發生率低,沒有冰雹風暴等惡劣天氣。智利的種子以產量高、品質優著稱,因此歐美國家的種子公司紛紛在智利建立種業企業。2007年智利全國種子生產者協會成員75家,其中跨國企業就達18家,生產的種子已向全世界出口。早在2012年智利的種子出口額就高達5.2億美元[5],而2014年中國種子出口額僅為3.51億美元[6]。經過近30年的發展,尤其是近10年的快速發展,智利的制種產業已非常成熟,形成了較強的國際競爭力。智利的制種產業有先進技術、合格的勞動力、專業的生產者、高素質的專業技術人員、良好的基礎設施、充足的加工設備,以及豐富的管理和國際合作經驗作支撐。目前智利在世界種子出口國中名列前五,并在拉美國家中名列第一,其種子向國際市場的出售量,僅次于荷蘭、美國、法國和德國,已超過阿根廷、澳大利亞、新西蘭和南非等南半球國家。
3.1 革命性設想 南繁育制種源自異地培育,其后續發展借鑒了基于穿梭育種的冬繁育種。吳紹骙提出的異地培育與博洛格提出的穿梭育種都是希望實現1年2季育種試驗,使育種的速度提高1倍。異地培育和穿梭育種的理論基礎都是孟德爾和摩爾根遺傳學說,即基因決定作物的遺傳性狀以及對環境的適應性,但通過在不同區域進行育種,讓育種家能更充分地掌握育種材料和品種的特性。
穿梭育種利用了墨西哥幅員遼闊的特點,異地培育則是利用了我國幅員遼闊的特點。異地培育是利用我國南方溫暖的氣候條件,將玉米材料夏季在北方種植1代,冬季移至南方再種植1~2代,南北協作交替種植。穿梭育種主要是利用墨西哥不同海拔(南北相距2000km的兩地海拔相差2200~2600m)的試驗點,進行小麥南北交替育種試驗。通過實踐,二者都達成了最初的設想,實現了1年繁殖2代,加速世代繁育,縮短育種年限,加快農作物的育種和繁育進程。
3.2 創造性紅利 異地培育和穿梭育種經過實踐后,得到了一個更為重要的結果。因為種植地理環境不同,育種材料面臨不同的氣候、不同的自然環境、不同的土壤條件、不同的光照長度、不同的積溫和不同的病蟲害,其試驗結果已遠遠不僅是縮短育種進程。通過試驗在不同區域獲得的育種材料,其環境適應性增強,也就是所選育的品種具有廣適性。而且科研人員經過異地培育,根據種質材料對光、溫敏感性和南北表現差異初步分析種質特性和來源,幫助育種材料分類管理和利用,加速育種材料的創新。
異地培育理論探索和實踐,加快了我國種質創新,縮短育種周期,加速了良種推廣速度,對發展我國農作物育種和種子繁育事業起了關鍵作用。玉米異地培育的理論和實踐受到農業部的重視和學術界的肯定,免除建造溫室以及巨量電能和熱能需求,帶動了其他作物的異地培育。
異地培育和穿梭育種對后世產生深遠的影響。通過它們,小麥和水稻實現了全球推廣,解決了世界的糧食供給問題,作為兩次綠色革命的核心史實記入人類史冊。而且二者還推動了全球種業和種子貿易的快速發展。基于穿梭育種理論的冬繁及衍生的種子生產,帶動了世界種業貿易;基于異地培育的南繁育制種,直接促成了我國種業科技的快速發展。
4.1 科技性 南繁首先是一項系統性的農業科研和生產活動,側重于農業育種科研創新工作,具有知識密集性,位于現代農業的上游——種業科技創新。我國用種量全球第二,僅次于美國,常年用種量達125億kg[7]。在新常態供給側改革要求下,種業供給端也要進行改革,增強育種科研能力,提供更優質的商品種。種業是我國戰略性、基礎性產業,是促進農業長期穩定發展、保障國家食物安全的根本所在,它不僅關系到國家的糧食安全,更關系到國家的核心政治與經濟利益。南繁作為我國種業科技創新的重要環節,其本質上具備科技性,其重要性也不言而喻。并且很多作物,如厚皮甜瓜、睡蓮、小麥等以前未曾在海南種植過,棉花、水稻、玉米作物雖有種植,但播期不同。這些同樣需要農業科研人員來摸索作物南繁實踐經驗,探索南繁科研理論。南繁本身所攜帶的科技特點,優化了海南農業結構,無形中幫助了海南現代農業發展。
4.2 商業性 南繁另一項任務是制種,所生產的商品種子直接面向市場,以營利為目標。目前南繁制種主要有水稻、玉米、高粱,以及甜瓜、黃瓜、辣椒、茄子、豇豆等少量瓜菜制種。種子生產相對于一般農產品生產,不僅技術含量高,且資金投入也高,更重要的是產品附加值更高,市場風險更小。而且種子生產是勞動密集產業,即能增加農民收入,又能解決農民就業。這也是甘肅、四川和海南等省份積極發展制種產業的動因。國家也出臺了相關政策支持基于這3個省份建立國家級的主要糧食作物種子生產基地,分別為西北雜交玉米種子生產基地、西南雜交水稻種子生產基地和海南南繁基地,其中甘肅和四川已將制種產業培育成為了地方優勢產業,并積極打造種業集群,向產業鏈的兩端延伸。隨著我國種業科研能力、推廣服務水平和品牌信息網絡建設力度的逐步提升,我國的種業總產值也會逐步增加。鑒于種子產業的巨大市場潛力,北京、合肥、長沙、深圳、武漢、昌吉、壽光等城市紛紛提出了大力發展現代種業,其中北京、合肥、深圳等市的種業發展已具備科技、貿易、信息、金融和人才等諸多優勢。南繁的商業性是今后海南引導南繁產業化的基礎,是南繁融入海南的切入點。
4.3 全國性 南繁是全國性的公共科研平臺,自2009年12月起正式上升到國家戰略層面。目前除了西藏、青海以及港、澳、臺的涉農單位沒有到海南南繁之外,其他省、市、區均有大量單位在瓊南從事南繁工作,甚至建有固定的南繁基地。2015年10月28日出臺的《國家南繁科研育種基地(海南)建設規劃(2015-2025年)》是南繁發展史上重要的里程碑,規劃明確地提出了按照“中央支持、地方負責、社會參與、市場運作”的原則,加快推進南繁基地建設。海南南繁所具備的全國性和公共性,是國家對海南國家南繁基地進行統一規劃、投入、管理和建設的主要原因之一,是海南謀求國家支持的重要依據。
目前云南省也在謀劃利用西雙版納、元江縣、元謀縣等氣候條件和自然資源,推動異地培育產業化,打造云南版的南繁基地——冬繁基地,其中元謀在小麥、蔬菜、果樹等冬繁方面形成了規模,產值達2.3億元[8]。云南氣候條件對主要農作物而言,優勢不明顯,僅在蔬菜等冬繁領域有一定的優勢,這是云南等省規劃冬繁基地難以形成全國性影響的內因。但云南等省發展冬繁是對海南省南繁的重要而有意義的補充,異地培育的重要特點就是利用不同生態區開展作物育種,很多優秀的育種家育出的優良品種,都經歷了在不同的生態區的育種試驗。國家出于糧食和種業安全考慮,主要農作物仍然是我國長期重視的支柱。這些因素使得海南南繁具備了全局性的影響力,其他南方省份的異地培育基地僅能形成區域性影響力,是對海南南繁基地的補充。
4.4 地域性 早期的南繁區域泛指我國的南方地區,如:云南(元謀縣)、廣西(南寧市)、廣東(湛江市、廣州市)、海南(海口市,原隸屬廣東)和福建。但因氣候條件原因,農業科研人員最終選址海南島南部的崖縣(現在為三亞市)及周邊地區作為南繁基地。南繁是生于我國南方地區,卻成長于海南的一項事業,是海南獨有的品牌。
海南島作為我國唯一的“天然大溫室”,海南島的自然稟賦成就了南繁事業,沒有海南,就沒有南繁。媒體強調南繁育種基地是我國寶貴的稀缺資源、“絕版資源”。我國僅瓊南地區是真正的熱帶地區,突顯了海南南繁的唯一性和特色性,南繁是海南獨有的品牌。南繁的地域性決定了國家要對南繁基地進行保護,也決定了海南作為南繁屬地的顯著優勢,為海南開發利用南繁資源奠定了顯著的區位優勢。
4.5 季節性 南繁季節與海南冬種北運瓜菜的季節基本一致,集中在10月至翌年的5月,南繁帶有明顯的季節性。農業科研人員都希望在有限的生命中培育出更多的優質品種,通過南繁,科研人員實現了周年育種。而南繁較難融入地方社會經濟中的重要內因就是南繁的季節性。農業科研人員在完成當年的南繁后,迅速返回各自的省份繼續開展農業科研工作,南繁基地即變成空城。南繁的季節性,造成地方較難鎖住由南繁帶來的人流、資金流、信息流、物流,而且這種季節的高度匯集給地方的社會管理帶來壓力。南繁的季節性也限制了國家對南繁科研基礎設施的投入。南繁產業化需要充分考慮南繁的季節性,設法彌補這一缺陷,以充分挖掘南繁帶來的資源,最終將南繁事業打造成海南現代農業的發動機和海南新的經濟增長點。
4.6 歷史性 特定的歷史環境、國際背景等對科學研究所造成的制約和影響有時是不容忽視的。前蘇聯生物學家李森科操縱蘇聯科學界,對前蘇聯的農業科研帶來極具負面的不良后果。在1935-1964年的30年間,李森科虛夸“春化處理”育種法,倡導環境改變植物遺傳性,否定基因的存在性,打擊報復反對者,將前蘇聯的分子生物學和遺傳學引向了一個黑暗的深淵,同為社會主義國家的中國也深受其害。1949年10月1新中國成立后,以美國為首的西方國家對新中國采取孤立、封鎖、禁運、包圍等方針。在全面學習前蘇聯的歷史背景下,我國農業科學也受到了前蘇聯農業科研思路的影響。遺傳學家李景均1950年3月出國赴美,就是因為受到國內李森科學派干擾,此事件引起黨中央高度重視,此后對農業科學家進行了保護,但負面影響并沒有因此消除[9]。1952年前后在我國開展了對孟德爾和摩爾根遺傳學說的批判,阻礙了我國作物遺傳育種工作的開發[10]。南繁的發展就是在那特定的歷史環境下產生,有豐富的歷史事件予以支撐。其中丁穎早在1932-1937年就開始利用南方氣候條件對水稻進行周年播植生育觀察[11],遠早于美國科學家在墨西哥進行小麥、棉花的穿梭育種。丁穎1957年出任中國農業科學院首任院長兼華南農學院院長,全力支持科研人員進行異地培育和北育南繁工作。
4.7 服務性 南繁服務全國。與南繁概念緊密聯系的另一個詞匯是“南繁基地”。在國務院批準的海南國家南繁基地規劃中,海南南繁基地的定位之一是“打造成全國現代育種大平臺”。南繁基地作為全國性的育種平臺,決定了南繁成為我國現代農業中的基礎性事業,因此可將南繁基地理解成為“服務于全國的科技創新和科技服務的平臺”。科技平臺是科技創新的綜合環境,即人們從事科技創新、科技合作、科技成果轉化和科技服務等等活動的舞臺[12]。因此,南繁具有服務性和公益性,這是國家對南繁屬地進行轉移性支付的重要依據。海南省要“筑巢引鳳”,創造良好的、開放性的服務環境,滿足南繁單位和企業的多樣需求,不僅要讓更多的農業科研單位、種業企業和服務機構落戶南繁基地,更要提高服務質量和效率,增加服務項目,提升南繁基地的創造力和影響力。
4.8 會聚性 三亞市等瓊南地區已經聚集了一大批國內頂級的農業科研單位和國內知名的種業企業,南繁基地深度開發有“聚鳳筑巢”的先天優勢。每年南繁科研人員像候鳥一樣會聚到三亞市等瓊南地區。來自29個省(區、市)、700多家科研單位和種子企業、6000多名農業科研人員匯集在海南開展南繁工作。其中340多家單位匯聚在三亞市,三亞南繁基地已成為中國最大的、最開放、最具影響力的農業試驗區。南繁有明顯的會聚性,南繁的會聚不是產業上的聚集。南繁單位和人員高度會聚在瓊南的3個市縣,但南繁單位之間的關聯度較低,并分散在廣大農村和農場。目前南繁季節為海南帶來近萬人的就業機會。南繁科研單位與人員的會聚,創造了南繁品種、人才、信息等的空間聚集,這為海南引導南繁產業化提供了便利。
4.9 文化性 新中國成立后,百業待興,遠赴海南進行南繁,更是交通不便、物資匱乏、信息閉塞,給南繁科技人員的工作、學習、生活和交往帶來極度困境。我國老一輩農業科研人員不畏懼南繁的艱辛,鍛造了“崇尚科學、求實創新、艱苦奮進、無私奉獻”的南繁精神,新一代南繁人繼承了老一輩南繁人的南繁精神,根據時代要求,繼續拼搏進取、求真務實,并響應國家號召創新創業。如此多的農業科技工作者會聚一起,進行南繁育制種實踐和理論探索,共同創造了無數的科研成果,為縮小我國與歐美農業科技差距做出了突出貢獻。南繁是一種精神,也是一種文化,兩者相輔相成,南繁具備文化性。南繁為海南帶來了先進的農業文明同時,也帶來了先進的文化,促進了地方的社會發展。海南國際旅游島建設中文化建設是首當其沖的重要內容,文化建設是提升海南旅游產業品質的內生動力。南繁的歷史與人文豐富了海南文化,為海南建設南繁風情小鎮、產業小鎮注入了文化魅力。
5.1 基地平臺化 科技創新與服務平臺已成為我國產業經濟提升、區域經濟發展和科學技術進步的重要環節。國家南繁建設規劃已明確提出了將南繁基地建設成為全國性的科研公共服務平臺。南繁科技公共服務平臺是實現南繁資源配置、整合、聚集、優化的高效組織形式。南繁平臺化將是南繁未來重要發展趨勢,是發展南繁科技服務業的基礎。海南可以在南繁育種材料、新品種(組合)的基礎上,通過商業模式創新,與互聯網平臺整合,打造南繁平臺經濟。南繁平臺主要包括科研平臺、區試平臺、展示平臺、信息平臺和交易平臺。海南省通過培育平臺企業、科技中介和農業科研單位,培養一批具有高度服務意識、高超技能的專業人才隊伍,推動南繁平臺的建設,為南繁產業化奠定基礎。
5.2 產業融合化 2015年中央一號文件提出了推進農村一二三產業融合發展,為農業產業化發展提供了創新思維與重要路徑。南繁作為我國現代農業的重要環節,產業融合發展將是重要趨勢。以市場需求為導向的跨產界的融合已經成為了產業發展的新趨勢。產業融合拉長產業鏈條,聚集和釋放出產業內部的潛能,優化產業結構,提質增效,并能幫助形成新的經濟增長點。南繁產業融合的主要對象有生物技術產業、旅游產業。生物育種產業是國家戰略性新興產業的重要組成部分。生物技術在種業中的應用,蘊育了“精確育種”。早在2013年8月中國工程院范云六院士就撰文強調我國已具有從功能基因研究與發掘到生物育種產業應用的完整技術體系,農業生物技術產業已進入重要的戰略機遇期。生物技術與南繁產業的融合潛力最為巨大,基礎最為牢靠。北京、合肥、長沙、深圳等城市已經基于創新資源和市場資源,提出了大力發展生物育種產業。旅游產業是海南省,尤其是三亞市的主導產業,三亞市提出了“旅游+”的產業融合方式。南繁含有豐富的科技、人文等旅游資源,完全可以與旅游產業融合,培育南繁會展經濟,打造南繁產業小鎮。
5.3 產業國際化 隨著我國經濟不斷開放和國際影響力不斷增強,中國種業也向世界開放,也必將走向世界,我國已于1999年加入《國際植物新品種保護公約》(UPOV公約1978年文本)。我國種業在國際市場上的競爭力較小,自2000年以來,我國種子貿易就處在逆差狀態,2014年達8034萬美元[13]。為爭奪國際種子市場,種子公司將跨國經營作為經營戰略,實施知識產權經營國際化、目標市場國際化和資本運作國際化。例如:先鋒與敦煌種業成立合資公司——敦煌先鋒、先鋒與登海種業成立合資公司——登海先鋒,孟山都與中種集團成立合資公司——中種國際,利馬格蘭與甘肅恒基也成立了合資公司。同時南繁核心區三亞市正在全面建設國際化熱帶濱海旅游精品城市,在城市發展戰略上轉型升級、另辟蹊徑,積極推進“雙修”、“雙城”,打造高品質的生活環境;全力加強城市治理管理,培育法制民主的營商環境;堅持開放創新,完善海陸空港經濟綜合功能;爭取設立自由貿易試驗區、綜合保稅區和跨境電子商務試點城市[14],這些措施都是產業國際化驅動新動力[15]。海南是“一帶一路”“瀾滄江—湄公河合作”的重要支點,是亞洲博鰲論壇所在地,南繁種業有條件、有機會引進來和走出去。海南省在南繁科研支持下,完全可以發揮地緣優勢,加強區域內貿易合作。在海南尤其在三亞建立種業國際技術交流中心,擴大南繁科技影響力。
5.4 事業產業化 1997年9月我國開放外資,我國種業才邁向產業化的道路。南繁作為種業的重要環節,產業化已提到議程。根據農業產業化理論,南繁產業化是以國內外市場為導向,以效益為中心,以種業和服務業等行業為依托,以種植養殖等方式研發各類農業新品種、生產種子與種苗或者提供專業服務,然后以種子種苗在全國乃至全球轉化推廣為基礎,以人才、科技、金融為手段,將南繁科研生產全過程的研發、品種組配、種子種苗生產、成果推廣、檢測監管、銷售服務等諸環節結合為一個完整的利益共享、互相依存、互相影響的鏈條式關聯系統,形成南繁的育(品種研發)繁(種子生產)推(市場運銷)服(售后服務)一體化的經營方式和組織形式,從而實現集中的大規模社會化生產。南繁產業是我國現代種業的一種特殊形態,因此南繁產業也應具備創新性、開放性、可控性、市場導向性和集聚性[16]。南繁產業化是將南繁科技資源、人才資源轉換為地方產業資本,將南繁產業打造成地方主導產業甚至支柱產業。南繁產業化是地方社會經濟發展的內在需求,這樣即可促進南繁科學可持續發展,又可帶動地方農業結構調整。首先表現為南繁基地建設園區化。國家已經批復海南省規劃建設26.8萬畝南繁保護區,其中三亞10萬畝。規劃要求南繁基地集中連片,形成規模,這為南繁基地園區創造了條件。建設南繁主題科技園將是大概率事件。其次是南繁生產專業化。隨著知識產權保護日益完善,種業產業分工將會更加細化,今后更多的南繁服務專業團隊會加入南繁服務業,南繁育種、繁制種將更加專業化。
5.5 產業集群化 根據農業產業集群的概念,南繁產業集群是以國家南繁育制種為中心,在空間上高度聚集大量與之聯系密切的種業企業以及科研院所、組織、制種專業戶、協會等相關機構,發揮組織協同效應和產業協同效應,形成緊密合作、共同發展的具有強勁、持續競爭優勢的經濟群落。產業集群是促進區域經濟發展的重要途徑,產業集群內的企業相互臨近、信息交換便捷,業務關聯頻繁,有助于各種新思想、新觀念、新技術、新知識的傳播,集群學習效應和溢出效應顯著,從而增強了南繁產業的競爭能力。南繁已實現了空間聚集,通過轉化南繁科技資源為地方科技資源,可以促進南繁空間聚集向產業聚集和產業集群方向發展。
5.6 產業鏈條化 根據農業產業鏈理論,南繁產業鏈是以培育良好的市場環境為基礎,以價值增值為導向,以貫通資源市場和需求市場、打造生物技術和種子產業為目標,孵化為南繁上游(創新)、中游(生產)、下游(品牌網絡)提供不同功能或服務的企業、各類機構、制種專業戶等等組成的關聯、動態的網絡結構。南繁產業鏈核心是南繁育(品種研發)繁(種子生產)推(市場銷售)服(售后服務)一體化。打造南繁產業鏈不僅讓海南分享種業科技帶來的高收益,還將是從根本上優化海南農業結構的重要舉措。
經過60年的發展,南繁基地已成為全國最大的、最開放的、最具影響的農業科技試驗區[17],匯聚了區位、品種、人才、科技、信息甚至外交等優勢資源,將在保障國家糧食和種業安全領域發揮愈來愈重要的作用,將在國家種業面向一帶一路,走向世界中發揮重要作用。成長于海南的南繁具有科技性、商業性、全國性、區域性、季節性、歷史性、服務性、會聚性和文化性,并且海南南繁在氣候條件、科學育種、糧食生產抗災救災、保障種業安全和區位優勢等方面發揮著不可替代的作用[18]。這些特性使得海南的南繁基地比其他省份的冬繁基地更具戰略意義。南繁是農業的一種特殊形式,作為種業創新環節,它同樣具備了農業系統的復雜性。南繁的這些基本特點直接影響了南繁基地建設思路和南繁產業化路徑,尤其是聚合南繁這些特性,發展南繁科技服務業將是實現南繁產業化的重要路徑之一。
通過分析國外的穿梭育種和冬繁,智利冬繁及制種產業集群式發展對我國南繁產業化有很大的借鑒作用。在穿梭育種和冬繁等生產實踐的支撐下,智利發展成為了種子出口全球第五的國家。智利的種業體系是在市場內生性演化機制下逐漸形成的,具有較強的國際競爭力;而我國的南繁的形成是在政府外生性推進機制下,建立公共性創新基礎設施,為科研機構和種業提供創新服務,南繁會聚的資源優勢尚未轉化為地方的產業優勢。現今南繁進入了全新的發展階段,未來將向平臺化、融合化、國際化、產業化、集群化和產業鏈條化等方向發展,前景廣闊。地方要建立起創新機制,要借助我國現代種業發展戰略,全力引導和推進南繁產業化發展。
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