育種邏輯

◇張世煌（中國農科院作科所研究員、國家玉米產業技術體系首席科學家）

育種邏輯

◇張世煌（中國農科院作科所研究員、國家玉米產業技術體系首席科學家）

1找個理由槍斃它！

逆境篩選就是找個理由（或方法）暴露和淘汰成千上萬的不良基因型，從而發現少數優良家系。

在任何條件下，基于經驗和目測選擇從大群體中發現優良基因型總是很困難，原因是試驗誤差掩蓋了真實的遺傳變異，或不可控的環境因素干擾了對性狀的識別與選擇。在適度逆境下，發現和淘汰不良基因型卻比較容易，其原理是在相對可控的環境變異和清晰的遺傳變異范圍內，盡可能擴大選擇差，因而提高選擇強度和靈敏度。這里面隱含著我國農作物品種試驗和審定制度的敗筆——逆向淘汰。

高密度抗逆育種就是創造苛刻的篩選條件，利用G×E效應暴露和淘汰不良基因型。分子標記輔助技術使抗逆育種流程趨于精準，但仍離不開逆境鑒定這個環節。

初學育種時，人們很容易用正向思維理解育種流程，而不是像分層過篩一樣的負向淘汰過程，導致育種的邏輯性模糊。經驗育種以大海撈針的方式作目測選擇，受太多不可控因素干擾，沒有人能夠重復地選育出優良基因型。逆境篩選屬于負向淘汰，是基于數量遺傳學原理和數理統計方法的邏輯過程；而基于經驗的目測選擇具有明顯的不連貫性，基本上不理會那些浩如煙海的試驗數據對育種決策的主導作用。

作物育種大多數情況是針對復雜數量性狀的識別、淘汰與選擇，這類性狀遺傳力不高，基于經驗的目測選擇，經常效率很低或無效。于是，復雜性狀的遺傳方差和選擇強度就決定了選擇響應和育種效率。許多因素影響選擇響應，但逆境篩選和配合力測驗無疑是可操作和可重復的邏輯過程。

基于經驗對性狀作目測選擇常常忽視數據分析，很難從龐大的分離群體中識別優良基因型，育種取得成功只能依靠豐富的個人經驗和上帝的恩賜，經驗與“上帝”均作用于種質。逆境篩選則是盡可能把隱藏的“殺手”基因和不良基因型暴露出來，以分層過篩的方式批量淘汰掉，剩下的就是過五關斬六將、出類拔萃的優良基因型。這樣做至少縮小了成功范圍，容易抓住優良基因型。

育種者的個人經驗應當在逆境篩選和數據分析的基礎上發揮“翻譯”作用。通常育種經驗的作用是在理論指導下合理設計篩選條件，“篩子”選得不好，選擇差就不靈敏，選擇效率就大打折扣。

商業育種的核心是逆境篩選和配合力測驗，它們逐漸成為育種選擇的主要動力。選擇與淘汰的基礎都是數據。玉米育種的核心是配合力，選育二環系的早代主要是測驗一般配合力，中高代便過渡到測驗特殊配合力。這就決定了基于個人經驗的常規育種越來越沒有競爭力，越來越被邊緣化。科研機構如果不能施行大規模抗逆篩選和配合力測驗，在常規育種領域的萎縮就屬必然。

一些管理者不理解玉米品種測試與G×E的關系和理論基礎，用落后的試驗設計和統計方法掩蓋優良基因型，用粗糙的完全區組試驗取代精細的α-Lattice設計。品種試驗密度長期偏低，回避逆境以及過度田間管理等，都降低了試驗的靈敏度和可靠性，基本上施行逆向淘汰，否決了許多生產急需、農民歡迎的優良基因型。逆向淘汰把目測選擇的缺陷推到極致，其主要危害是壓抑創新積極性。如果重新審視以往的試驗數據，或重新計算、分析，就能發現改進試驗方法的線索。遺憾的是，沒有人愿意這么做。科學研究是反復試錯和糾錯的過程。

高密度只是抗逆育種的第一個突破口，與之相匹配的還有控制肥料和灌溉，利用高溫、低溫、陰雨寡照、土壤逆境（低氮、水漬、酸性、鹽堿）等各種不良條件，都可能成為抗逆育種的備擇手段。

“超級”育種的誤區之一，就在于倡導人為制造的“超高產”土壤、水肥和管理條件，然后選育自交系和評估雜交種，這與商業育種的理念、方向和技術路線背道而馳。即使育成品種，投入產出效率也很低，不是商業育種的路數。各地的品種區域試驗普遍存在類似現象，今后應堅決杜絕。

作為商業育種，培育的新品種必須適應復雜的生產條件，這應該是育種目標的一部分，但面對復雜的人文環境，玉米科技界搞成利益至上，玩弄學術、阻撓改革、壓抑創新，不得不通過抗逆育種策略，盡量使培育的新品種適應農業生產條件和耕作制度的變革。今后，隨著現代育種知識的普及和錯誤育種思路被邊緣化，不需要再兜圈子，可以直截了當地說，抗逆育種不僅是策略，也是目標。

育種原理是在遺傳方差范圍內盡可能擴大選擇差，既提高選擇強度和可靠性，同時利用G×E效應發現優良基因型。商業育種需要關注和強化G×E效應。品種試驗和審定方法須遵循科學原理，不要長期停留在入門階段的知識水平。

2淡化經驗育種！

現在還需不需要正面選擇呢？可以需要。基于經驗育種的正面選擇只是商業育種的輔助手段，不是基本架構。在我國，基于經驗的目測選擇一直是作物育種的主流方法，科研機構和企業概莫如此。這反映了當前我國種業和主要農作物育種的實際水準。

種業發展需優先調整育種方向，以適應現代耕作制度變革對技術進步的新要求。當前的難點或分歧在于推廣現代商業育種的技術路線，并落實到種質改良與創新。這不但推動技術路線轉型，還需建立基于數據分析的現代育種流程管理。

那么，如何認識育種“經驗”的屬性？

經驗（art）育種和流程（pipeline）育種管理各有利弊。經驗育種一旦成功，在個體水平上的投入產出效率會很高，但社會層面的研發投入產出效率卻比較低。封閉運作的大企業不敢把億萬資本和市場命運寄托在不確定的經驗育種上。應該采取經驗育種還是流程管理，取決于社會發展水平，更取決于市場化程度和知識產權保護制度。在經濟發展水平很低的時候，社會治理者通常利用經驗育種，而以資本為特征的商業育種只能采取封閉的流程管理，經驗育種會越來越邊緣化。

在現代商業育種流程中，“經驗”只是數據的“翻譯”工具，即把紛繁復雜的試驗數據“翻譯”成語言文字，用以描述品種特征。沒有經驗也能根據理論對數據進行解釋，但經驗豐富的育種者會把數據“翻譯”得更完美，使品種更容易被農民和經銷商接受，或者延長品種的經濟壽命。

品種只是一個龐大商業育種系統集體制造的產品，絕非育種者個人“經驗”的結晶，因而現代育種在本質上是基于數據管理的流程（pipeline）育種。

育種者的個人經驗沒有外延性，如果一定要外延，多半會發生誤導，而且束縛創新思維。面對種質的持續改良、積累和復雜的環境效應，所有經驗育種都不可復制、不可外延，這是因為育種者個人頭腦中的數據庫容量非常有限，越來越難以勝任海量數據的分析、存儲和檢索功能；同時，商業育種是優良等位基因的累積過程，越來越依賴流程管理。這兩大原因決定了經驗育種不可傳承。任何成功都不可復制，不但“弟子們”無法傳承，連取得一次成功的育種者自己都不能再復制第二個成功。這是我國農作物育種一直處于不可持續狀態的根本原因。作為企業管理者，在創業初期階段可以利用，但不要指望傳承經驗育種，也不要指望靠著經驗就可以“傳幫帶”出一只有競爭力的研發隊伍。

企業育種者不管懂不懂數量遺傳學，都必須融入產業技術鏈（流水線）。這就意味著復雜得令人頭腦發脹的數量遺傳學理論、眼花繚亂的統計學技術和高度專業化的分子育種程序都已經融入現代育種的流程管理，于是所有個人經驗都被淡化和局限于很小范圍內，至于融入pipeline的每一個育種者懂不懂數量遺傳學便不重要了。但作為育種管理者和領頭人，只有懂得數量遺傳學和統計學原理，才能設計商業育種流程和組織人才。

經驗育種者很難理解和駕馭龐大的商業育種系統。有實力的企業需從國外引進懂數量遺傳學、信息管理、生物技術銜接和熟悉商業育種的高端人才。中青年科技人員應盡可能學習數量遺傳學知識，并用來改造自己的世界觀和方法論，徹底改變過去二三十年流行的錯誤育種理念、方向和技術路線。

實事求是地面對當今國內育種面臨的內外壓力和機遇，可適當遷就經驗育種，但這不是拒絕數量遺傳學和產業技術鏈（pipeline）的借口。經驗育種也許還算是當今一些企業殘存的優勢。既然國內企業與跨國公司的實力較量總體處于劣勢，那就要避免硬碰硬，躲開跨國公司的長處，充分發揮我們的優勢，哪怕這個優勢只是暫時的。在學習跨國公司育種理論、技術和產業鏈管理理念的基礎上，可靈活發揮經驗育種的補充作用。

雖然經驗育種越來越沒有競爭力，但目前可以運用現代育種理論對經驗育種進行改造，使經驗融入產業技術鏈。換言之，現代育種理論和技術路線是基礎，經驗是補充，并在適當的時候提升到現代育種流程管理。

舉個例子，曾經是國內玉米育種實力最強、種質資源最豐富的某公司，聘用了一些從科研機構退下來的育種者，在各地廣設育種站，但沒有接受現代育種理念和及時轉型。那家公司沒有在可控的范圍內主動建立商業育種的理論、方向和技術路線，沒有用商業育種的流程管理去規范和提升分散在全國各地的經驗育種。這樣的企業沒有可持續性，其育種方向、理念和技術路線都沒有外延性。

當前，跨國公司的常規育種效率和生物技術盈利模式都嚴重下滑。跨國公司現在遇到的危機恰恰是被過去的成功經驗所羈絆，公司內部復雜而缺少靈性的官僚化流程管理和過分強調無可辯駁的數據恰恰束縛了人的創新積極性。在這種情況下，國內企業改造育種管理模式，對提升技術競爭能力和實現民族種業的快速崛起就顯得尤為重要。

筆者不鼓勵經驗育種，只是因為跨國公司陷入困境，使我們在低水平下獲得暫時的有利時機來調整自己，既鼓勵有實力的企業學習跨國公司成熟的管理理念和育種理論，也要利用一下我們自己的暫時優勢，對經驗育種起到補充作用。

問題在于許多人只相信自己的經驗和眼睛，不相信自己理解不了和把握不住的數據，認識不到數量遺傳學的魅力和對作物育種的指導意義，甚至否認數量遺傳學原理的客觀存在。今后，只能繞開這些阻力，直接勸導青年育種者學習數量遺傳學知識，并改造自己的世界觀和方法論。未來的商業育種只能靠現在的青年人去打開一片新天地，與跨國公司競爭。

中國種業不能總是用技巧去應對來自跨國公司的先進生產力和制度性挑戰，需要培養一大批優秀的育種科技人才。農業高等教育和科研機構沒有去改變數量遺傳學和育種理論落后被動局面的愿望，青年育種者應從職業生涯考慮，趁著年輕自學成才，學習有用的理論知識和技能，爭取成為優秀的育種帶頭人。

3改革開路！

新修訂的《種子法》保留了審定制度，就難免繼續壓制創新。品種試驗和審定過程中曾經發生大量低層次腐敗現象，是打擊創新的一股不小的力量。由于尋租空間的客觀存在，反腐敗和反不正之風將成為管理部門的長期任務，切記不可放松。制定一套嚴密復雜的品種審定管理辦法，或許腐敗會有所收斂，但仍可能換個領域以更難對付的方式死灰復燃。而打壓創新積極性則變得更加反復無常和難以抗爭。若腐敗與打壓創新“巧妙”結合，企業的生存和發展空間就更狹小了。

我們把種業定位于戰略性核心產業，國外種業卻已進入衰落期，這反映了國內種業尚處于上升發展階段。企業要抓住機遇，轉變發展方式。人們最容易想到創新，但每一次創新總是擦肩而過。最近跨國種業巨頭陷入困境，顯現出全球經濟下滑的巨大破壞力和種業失去創新點的不良征兆。這種局面會持續很長時間，但對我們有利的“窗口期”未必很長，一些企業遲早會意識到自己的機遇，認識早的會想方設法越過別人頭頂去搶奪資源，而認識晚的就錯過了機會，甚至連被兼并的可能性都沒有。

找不到創新點，跨國公司遭遇的效率下降和產業萎縮便很難徹底扭轉。中國種業正在上升，但我們有沒有那么大的胃口 “吃掉”它們，這是個現實問題。能否抓住機遇，10年內必須見分曉。同時，全行業持續面臨壓縮產能和去庫存的巨大壓力。生死攸關，兩三年內見分曉。

新修訂的《種子法》沒有完全消除壓制創新的主要障礙，現在還看不出管理部門有什么特殊辦法能夠繞開法律羈絆，激發和引導種業的創新動力，以及如何利用破產浪潮引導產業兼并重組，引導優勢企業發展。

新《種子法》需要管理部門“靈活對待”品種審定和時刻提防腐敗肆虐，但背離了市場經濟規律，品種管理就難免會生出許多是非，縱有三頭六臂也難于應付，而腐敗也將防不勝防。不管怎么努力干，都會怨聲載道，隨著現行法律越來越行不通，管理部門自己就會提出重修《種子法》。到那時，中國種業或許就有救了。在這之前，管理部門只能處處被動，還免不了被人詬病。

不管什么規模和性質的企業，都要想方設法在法律和體制的框架下，尋找有利于企業生存和發展的道路。第一，正確認識資本的力量，最大限度發揮資金的正效應。第二，重新規劃研發投入，防止負效應。第三，壓產能不猶豫，去庫存要堅決。第四，對轉基因和其他先進技術早做預案，采取合理的發展思路。第五，避免卷入腐敗和不正之風，包括轉基因丑聞。