四十年改革開放 幾代人夢想成真
——記中國作物種質資源40年發展巨變

劉 旭

（中國農業科學院，北京 100081）

中國作物種質資源研究工作起步于20世紀50年代，實現了從無到有的跨越，隨后進入了長達近20年的停滯與徘徊階段。1978年黨的十一屆三中全會吹響了中國全面改革開放的號角，迎來了作物種質資源科學的春天。通過40年幾代人的努力，進行了大規模的資源收集與對外交換，完成了50萬份種質資源的安全保存，開展了大規模的鑒定評價工作，有力推動了作物育種的提升與農業生產的發展。

2018年是改革開放40周年，也是原中國農業科學院作物品種資源研究所成立40周年，更是中國作物種質資源突飛猛進的40年。四十年改革開放春華秋實，幾代種質資源人夢想成真，中國從種質資源落后國家，已經發展成為位于世界前列的種質資源先進大國，正在向種質資源強國不斷 邁進。

1 中國作物種質資源的起步與徘徊

中國歷史悠久、民族多樣、生態環境復雜、農業文明連續，在長期的自然選擇與人工選擇的共同作用下，形成了豐富多樣的作物種質資源，是一個名副其實的種質資源古國、富國。但是自從19世紀40年代開始，中國淪為半殖民地半封建的國家，外受列強侵略與掠奪、內受反動統治的壓迫與奴役。對于作物種質資源，國家無力收集與保存、民眾也毫無保護意識，豐富的種質資源只能散落在小農經濟的山野田地中或自生于林間水塘邊。歷史到了20世紀上半葉，一些留學歸國從事農業科學的先輩們，以丁穎、金善寶為代表的科學先驅，利用工作之余、假期之閑自發地收集了一些作物種質資源，保存于實驗室、倉庫或田間，盡管也做了一些研究，囿于當時條件所限，很難有計劃、有系統地進行收集與保護，更談不上為育種與生產服務。在金善寶、戴松恩等老一輩科學家呼吁下，1955-1956年由農業部連續發文征集全國農作物種質資源。到1959年，共征集各類作物種質資源21萬余份，并分散保存于中國農業科學院和各省相關農業科研院 所中。

1959年，中國作物種質資源奠基人董玉琛從蘇聯瓦維洛夫研究所留學歸來，分析了中國作物種質資源的現狀，于1960年提出“作物品種資源”的概念，標志著中國作物種質資源學科開始形成；1962年，由金善寶、劉定安二位先生為主編出版了中國第一本作物品種志——《中國小麥品種志》，至此實現了中國作物種質資源從無到有的 飛躍。

“文革”開始后，作物種質資源也進入了徘徊與停滯階段。直到20世紀70年代初，在周恩來總理主持下，社會秩序和國民經濟有所好轉時才得以恢復。主要表現在1972年中國農業科學院建立了國際引種組，1973年農林部提出組織作物品種資源專業性考察，1974年由當時下放到北京市農林科學院的董玉琛先生牽頭，開始小麥種質資源編目工作，1975年農林部批準在中國農林科學院建立一座種質庫用以保存50年代征集的種質資源。但終究由于當時“文革”還在進行，干擾還很嚴重，進展很慢，時進時退。

2 作物種質資源的全面發展與體系建立

歷史的時針到了1978年3月，中央召開了全國科學大會，標志著科學的春天來了。鄧小平在會上莊嚴宣告“知識分子是工人階級的一部分”“科學技術是第一生產力”，在科技工作者中引起了極大共鳴和反響。隨之農林部于1978年4月18日批準在中國農業科學院成立作物品種資源研究所，中國的作物種質資源研究工作正式進入了科學的春天。1978年12月18-22日，黨的十一屆三中全會召開，標志著中國改革開放正式拉開序幕，作物種質資源事業開始全面騰飛，躍入新階段。

2.1建立研究工作體系，全面收集種質資源1979年2月，全國農作物品種資源科研工作會議召開，制定了《全國農作物品種資源科研工作會議情況報告》和《全國農作物品種資源工作暫行規定》等4個文件，并由農業部、國家科委轉發。確立了“廣泛收集、妥善保存、深入研究、積極創新、充分利用”20字工作方針，有力地促進了全國研究工作體系建立與工作開展。

1980年1月，中國農科院品資所舉辦全國作物種質資源培訓班；2月召開了全國作物品種資源考察和征集工作匯報會。在此形勢下湖北、山西、廣西等一些省（市、區）分別成立了作物品種資源研究所，中國農業科學院水稻所、棉花所、油料所等十幾個以作物為主的研究所分別建立了種質資源研究室。形成了全國作物種質資源研究協作網，并明確了各作物種質資源的牽頭單位。至此形成從中央到地方，從作物牽頭單位到作物負責單位的矩陣式全國作物種質資源研究工作體系，種質資源工作得以快速、穩定、持續的發展。

中國農業科學院作物品種資源研究所成立之后，在全國科技人員配合下，對50年代征集的資源進行了活力測定和摸底排查，結果發現原有21萬余份資源只有16萬余份還有發芽能力，損失了約25%。在此情況下，在國家科委、農業部大力支持下，1979-1984年進行了全國作物品種資源補充征集工作，經初步整理共補征到60多種作物的11萬余份種質資源，連同50年代征集的還具有發芽能力的資源共計27萬余份。與此同時，在農業部與國家科委的大力支持下，陸續組織開展了云南、西藏等地區的綜合考察和牧草、果樹、野生稻、野生大豆、小麥野生近緣植物等全國專業性考察，連同“七五”的神農架及三峽地區、海南島，“八五”的大巴山（含川西南）、黔南桂西，“九五”的長江三峽庫區、贛南粵北等地考察，共計收集8萬余份種質資源。中國作物種質資源的國外引種工作有目的開展始于1972年中國農業科學院成立國際引種組，發展于改革開放之后。為了充分發揮國外引種的作用，有計劃地引進和對外交換作物種質資源，同時防止我國珍貴資源無序外流，急需加強管理。在此形勢下，中國農業科學院作物品種資源研究所成立后，及時制定了《農作物品種資源對外交換和國外引種的暫行管理辦法》，為我國作物品種資源對外交流有章可依發揮了積極作用。至2000年底，從國外引進各類種質資源共計7萬余份，豐富了我國作物種質資源的多樣性。

2.2創建國家保存體系，長期保存數量居世界首位1975年農林部決定在中國農業科學院內建立一座長期保存庫（簡稱Ⅰ號庫，北庫）。恰好美國洛氏基金會也有意向與中國合作，建設一座國際先進水平的國家作物種質庫（簡稱Ⅱ號庫，南庫）。1980年中國農業科學院與洛氏基金會達成協議，在洛克菲勒基金會（125萬美金）、國際植物遺傳資源委員會（10萬美金）、國家計委（460萬元）、國家科委（340萬元）的支持下，種質庫的建設于1984年動工，1986年落成，1987年4月30日開始試運行，1988年7月1日正式投入運行，開始長期保存種質 資源。

為了完成我國種質資源入庫長期保存，以中國農業科學院作物品種資源研究所為主持單位，以作物為主線，組織全國30個省（市、區）的400多個科研教學單位，1500余位科研人員多作物多學科協作。共完成33.2萬份種質入庫，包括160多種作物，涉及30余科160余屬500余種（含亞種），還有一批野生種和特殊遺傳材料得到入庫保存，種子經過前處理凈度達98%以上，發芽率達85%～90%以上（野生種和特異種質除外），種子含水量5%～7%，種子入庫質量及速度均是國內外前所未 有的。

在此基礎上，1992年在青海西寧建立了國家作物種質復份保存庫，用于復份保存長期庫保存的全部種質。在此期間，中國農業科學院相關研究所分別建立了水稻、蔬菜、棉花、油料、牧草、西甜瓜、麻類、煙草、甜菜以及國際交換庫等10座中期庫，用于中期保存并負責向全國分發利用；同時全國還建立了32個種質圃，保存了全國各地的多年生和無性繁殖作物4.7萬余份。由此中國創建并形成了世界上唯一的長期庫、復份庫、中期庫、種質圃相配套的種質保存完整技術體系，使我國成為名副其實的種質資源大國。

2.3創立鑒定評價體系、分發利用服務育種與生產為了更好地利用作物種質資源服務作物育種與農業生產，對現有種質資源進行鑒定評價就成了當務之急。早在1980年，我國農業部與聯合國糧農組織就如何使用聯合國開發計劃署（UNDP）援助我國25萬美元事宜簽署了技術合作協議。在此基礎上，在農業部、財政部、科技部的支持下，中國農業科學院作物品種資源研究所陸續建立了品質分析、抗逆鑒定、抗病蟲鑒定以及引種檢疫等幾個種質資源鑒定評價實驗室，全國各地方也紛紛籌建了一些種質資源鑒評實驗室，形成了全國種質資源鑒定評價研究工作體系。

我國的作物種質資源鑒定評價工作，全國共有1000余名科技工作者參與，通過“七五” “八五”“九五”三個五年計劃的實施，從育種、科研、生產實際需要出發，研究制定了統一的性狀鑒定標準，按標準對每份種質進行2～3年的性狀鑒定，每種作物的鑒定性狀一般為40～50個。經對上述鑒定數據進行整理，編撰出各種作物的全國種質資源目錄60冊，并對綜合評價出的優異種質，編撰出作物優異種質目錄12冊，供國內有關單位使用。經多年多點多學科綜合評價和改良創新，從評價出的單項性狀優良的5萬余份種質中，進一步綜合評價和改良創新出多項性狀優異的種質1475份，利用其中713份直接作為品種推廣或親本，由育種家育成新品種800余個。據全國12個省和中國農業科學院5個專業所從1981-2000年期間的不完全統計，20年間直接利用優異種質資源168個，累計推廣面積5.52億畝，增產136.71億公斤，新增效益203.66億元，用作親本育成品種427個，累計推廣面積33.54億畝，增產829.16億公斤，新增社會經濟效益1647.63億元。

經過20余年的努力，我國作物種質資源在收集、保護、評價與利用各方面均取得了世界矚目的巨大成就，并在世界種質資源占有很重要的地位，成為世界上除美國與俄羅斯之外的又一個作物種質資源大國，因此先后獲得包括國家科技進步獎一等獎在內的國家與省部級獎勵100余項。

3 中國作物種質資源進入新時期，深入研究提升水平成為主題

歷史的時針撥向21世紀，在改革開放之初進入大學學習和進入研究生院深造的一批學子經過十幾年的歷練，傳承了老一輩種質資源工作者扎實奮進的優良傳統，在董玉琛院士的引領與指導下，開始走向種質資源研究的舞臺中心，逐步成為中國作物種質資源深入研究、提升水平和共享利用的主力軍，并將種質資源研究推進一個新的時期。

3.1查清種質資源本底多樣性，創新種質資源技術指標體系提出了糧食和農業植物種質資源概念范疇和層次結構，首次明確中國有9631個糧食和農業植物物種，其中栽培及其野生近緣植物物種3269個（隸屬528種農作物）。闡明了528種農作物栽培歷史、利用現狀和發展前景，查清了中國農作物種質資源本底的物種多樣性。建立了主要農作物變種、變型、生態型和基因型相結合的遺傳多樣性研究方法，研究了110種作物的987個變種、978個變型、1223個農藝性狀特異類型，闡明了中國110種作物地方品種本底的遺傳多樣性，提出了中國是禾谷類作物裸粒基因、糯性基因、矮稈基因和育性基因等特異基因的起源中心或重要起源地之一的新結論。在國際上首次明確了我國110種農作物種質資源的分布規律和富集程度，提出了中國農作物種質資源分布與作物起源地、熱量資源、農業種植歷史和地形條件密切相關，黃河中下流地區是農作物種質資源富集區，山西是旱糧作物富集區等一系列新結論，繪制了512幅地理分布圖，系統、全面、定量地反映了我國主要農作物種質資源的地理分布，分析了我國主要農作物種質資源地理分布的特點和形成 原因。

在國際上首次提出利用作物種質資源質量控制規范保證描述規范和數據規范可靠性、可比性和有效性的創新技術思路，在國內外首次統一了實驗設計、樣本數、取樣方法、計量單位、精度和允許誤差、等級劃分方法等10大類全國農作物種質資源的度量指標，國際首創了3824個作物種質資源技術指標，系統集成了1793個技術指標，統一規范了9436個技術指標，系統研制了110種作物種質資源數據質量控制規范、描述規范和數據規范，其中110種數據質量控制規范、38種描述規范為國際首創，創建了作物種質資源科學分類、統一編目、統一描述的技術規范體系。創新了以規范化和數字化帶動作物種質資源共享和利用的思路、方法和途徑，完成了110種作物20萬份種質資源的標準化整理、數字化表達和遠程共享服務，從中篩選出一批優異種質，分發后有450份在育種和生產中得到有效利用，顯著提高了資源利用效率和效益。

在上述研究工作的基礎上，首次編撰出版了《中國作物及其野生近緣植物》專著（11卷，共1000余萬字），本專著是一套系統、權威性的著作，形成了具有中國特色的作物種質資源學科的理論體系。用中英文字首次編制出版了《中國主要農作物種質資源地理分布圖集》，這是第一部反映種質資源地理分布的科學著作。創新編制出版了《農作物種質資源技術規范》系列從書110冊，基本實現了種質資源收集、整理、保存、評價和利用等過程的規范化和數字化。

3.2創新研究工作技術體系，促進為種業發展與農業生產的高效服務種質資源收集永遠是種質資源的基礎，因此創新種質收集技術是一切工作的前提。我國20世紀50年代主要是征集資源，即主要依靠行政力量以及社會各界進行，而20世紀70-90年代主要是考察與收集，即主要依靠科技人員深入一線去收集，基本采用出門一把抓、回來再分家的方式進行。進入新世紀，首先對資源考察與收集進行深入思考，結合2006-2015年開展的云貴高原農業生物種質資源收集工作，探索出一條行政力量與科技人員共同努力，實行先普查再系統調查、先農民認知后收集評價，農藝性狀、環境狀況和自然生態相結合綜合記載的種質調查收集方法。同時強調收集以地方品種與野生近緣植物為主，采集野生種以居群為主、沒有收集入庫的資源為主的“三主”原則。形成了科學合理的一套普查與收集的技術規程，來指導作物種質資源考察與收集 工作。

首次提出了“精準鑒定”的新概念。育種是以群體為對象研究性狀及其性狀間的協調表達，“精準鑒定”，即“精”挑細選在產量、品質、抗病蟲、抗逆、養分高效等方面至少具有1個突出優異性狀的種質資源，以骨干親本和大面積主栽品種為對照，建立大群體、多個生態區種植，“準”確鑒定相關表型與基因型，揭示性狀間的協調表達，并依據遺傳構成與生產需求評判各個材料可利用性以及如何利用。精準鑒定理念突破了種質資源小群體、單一性狀鑒定、鑒定結果難以有效利用的模式。

創新優異種質技術體系也取得重要進展。以地方品種、野生近緣種為供體，通過遠緣雜交，理化誘變，基因工程等技術手段，向主栽品種導入新的優異基因，并研究該優異基因的遺傳與育種效應，剔除遺傳累贅，規模化創制遺傳穩定、目標性狀突出、綜合性狀優良的新種質。研究建立了創新種質中優異基因快速檢測、轉移、聚合和追蹤的技術體系。目前，“普冰麥”系列創新種質已開始向育種家與生產者大量提供，并已被育種家育成新品種推廣 利用。

利用基因組學技術對作物種質資源進行新基因挖掘、創制新種質，是21世紀興起的一項高效準確的新技術。通過基因測序和重測序挖掘功能基因、開發分子標記、解析調控網絡、定向基因編輯已成為可能。與華大基因合作，在國際上率先完成了小麥D基因組供體種-粗山羊草基因組框架圖的繪制，首次為小麥研究提供較為完整的基因組信息，結束了小麥沒有組裝基因組序列的歷史，基因組序列分析解釋了小麥適應性十分廣泛和加工品質獨特機理；近期又開發出具有完全自主知識產權的小麥SNP芯片wheat660k，結束了我國長期使用外國分子標記的歷史，它是目前世界上實用性最強、通量最高的小麥SNP芯片，已授權美國和加拿大有償 使用。

由于技術創新與信息整合，促使種質資源共享利用提升到一個新高度，據2004-2007年統計有450份種質在育種和生產中得到有效利用，直接用于生產265個，育種家用此種質育成新品種231個，共累計推廣面積9.17億畝，間接社會經濟效益985.34億元，為保障國家糧食安全做出了重要 貢獻。

3.3研究種質資源發展趨勢，明確中長期發展目標2011年農業部成立種子局，2012年中共十八大召開，標志一個新時代的開啟，中國作物種質資源研究迎來一個全面跨越的時代。經過多年的調研、分析、論證，2015年2月農業部、國家發改委、科技部印發了《全國農作物種質資源保護與利用中長期發展規劃（2015-2030）》（以下簡稱《規劃》）。《規劃》分析了國際和國內作物種質資源現狀與趨勢，依據相關法律、意見與綱要，提出了未來16年中國農作物種質資源保護與利用的總體思路、基本原則和發展目標，依據種質資源收集、保存、評價、創新與利用的五個研究節點，抓住最緊迫、最關鍵、最薄弱環節設置了加強農作物種質資源的收集保存、強化深度挖掘、深化基礎研究和加強保護與管理等四大任務；建立完善國家農作物種質資源保護體系、精準鑒定評價體系、共享利用體系等三個體系；并將上述任務、體系具體化落實為第三次全國農作物種質資源普查與收集，引進與交換、保護與監測、精準鑒定、優異種質創制與應用等五個行動，并且各個行動明確提出“為什么做、做什么、怎么做、誰來做、在什么時間做”等具體要求，充分體現了《規劃》具有很強的可操作性。《規劃》最后還提出具有科學可行的五項保障措施。

《規劃》發布以后，第三次全國農作物種質資源普查與收集行動已于2015年7月由農業部余欣榮常務副部長宣布全面啟動。目前已完成重慶、湖北、湖南和廣西等4個省（市、區）的普查與收集行動，正在開展江蘇、福建等8個省的普查與收集工作；精準鑒定行動，已開展了1.5萬份資源的鑒評；種質創制與利用行動也已全面展開；引進與交換行動將于2019年開始啟動；其他規劃的工作也都在陸續 展開。

21世紀以來，我國作物種質資源研究工作開創了一個全面深入發展的新局面，特別是在全面制定技術規范、加強創新技術方法、發布中長期規劃、強化基礎研究等方面都得到顯著提升。近十年來以中國農業科學院作物科學研究所為主從事的作物種質資源研究工作，已榮獲國家科技進步獎創新團隊獎一項，國家技術發明二等獎一項、國家科技進步二等獎六項，在高水平期刊發表論文1000余篇，全國各有關單位也榮獲了不少國家和省部級獎勵以及發表大量高水平論文，這充分體現了種質資源研究工作進入了快速、持續、健康發展新階段，為新時代中國成為種質資源強國打下堅實的 基礎。

4 作物種質資源事業前途光明，種質資源工作者依然任重道遠

農業農村現代化種業要先行，而作物種質資源是種業的“芯片”，必須率先建成種質資源強國，以有力支撐農業農村現代化和鄉村振興戰略，為實現中華民族復興、實現中國夢而提供基礎支撐與戰略保障。

在保證質量的前提下大幅度提升總量。目前開展的第三次全國農作物種質資源普查與收集行動大約可收集10萬余份，同時分散于各地單位的種質資源大概還有10萬余份，到2035年可以從國外引進15萬余份種質資源，經編目整理入長期庫（圃）保存，使我國種質資源總量突破80萬份。全面大力推進種質資源精準鑒定和種質創新，力爭到2035年精準鑒定超過20萬份，創新種質超過2000份，強力支撐種業發展和鄉村振興，有效解決種質資源豐富與育種材料貧乏之間的矛盾，滿足農業農村現代化推進中對種質資源的重大 需求。

種質資源發展，人才是基礎。建立合理的種質資源績效考核和人才評價機制，重點支持對作物種質資源保護和利用貢獻突出的優秀人才和創新團隊；逐步建立并完善種質資源研究工作的首席專家、責任專家、崗位專家及其團隊的運行機制；推進創新種質及其相關技術納入種業科技成果產權交易平臺與掛牌交易，提高資源共享利用效率，充分調動種質資源工作者的積極性和創造性；建立作物種質資源保護的生態補償機制，切實提升保護 能力。

實現資源強國、強化保障措施。進一步修訂與完善相關法律法規，條件成熟時建立專門的法規，形成與國際法相適應的法律法規體系；建立多元投入機制，構建作物種質資源中央、地方、社會三方面互相支持、相互聯系、相互協同的完整的種質資源保護與利用體系，形成中央財政、地方財政、社會參與共同支持的作物種質資源保護與利用體系；加強國際合作與交流，本著安全、主導、規范的原則，進一步加強與國際組織和各國家、各地區、特別是一帶一路沿線國家的合作與交流，積極參與國際條約談判和規則制定，增加話語權；加強組織領導，充分發揮國家農作物種質資源委員會的統籌協調作用，爭取農業農村部及相關中央各部委更大的支持，地方也要明確資源主管部門，強化組織協作 關系。

新時代要有新作為，作物種質資源事業在改革開放40年中取得巨大成就，使中國成為有國際影響的種質資源大國。在新時代的進程中，我國必將實現作物種質資源的強國夢這一幾代種質資源人的夙愿。我們相信在習近平新時代中國特色社會主義思想指引下，中國作物種質資源事業在各級領導支持下，新一代種質資源工作者一定能在2035年率先實現種質資源強國的目標，為實現農業農村現代化、鄉村振興以及中華民族的復興作出應有的巨大 貢獻！