方磊 浙江大學
文/朱華平 葛毅強 中國農村技術開發中心

農作物種業是國家戰略性、基礎性核心產業,是促進農業長期穩定發展、保障國家糧食安全的根本。
一粒種子可以改變一個世界,一粒種子曾經開創了一個文明。1949年中華人民共和國成立后,在黨和政府的重視支持下,我國種業發展掀開了歷史的新篇章。
“四自一輔”階段(1949~1977年)。新中國成立初期,農業生產加快恢復發展,農民對良種要求迫切,農業部提出“依靠農業生產合作社自繁、自選、自留、自用,輔之以調劑”的種子工作方針,并充實了各級種子機構。種子經營由糧食和商業部門劃歸種子部門管理。全國各地逐步建立起以縣良種場為核心、公社良種場為橋梁、生產隊種子田為基礎的三級良種繁育推廣體系。
“四化一共”階段(1978~2000年)。1978年5月,國務院批準成立中國種子公司,并批準在全國建立省、市、縣三級種子公司。明確種子工作要實行“品種布局區域化、種子生產專業化、加工機械化、質量標準化,以縣為單位統一供種”的方針,對我國種子事業發展起到了巨大推動作用。以大規模建設各類原(良)種場和種子繁育生產基地為核心,逐步完善了良種繁育推廣體系;通過加強研究開發和消化吸收國外先進技術,初步形成了具有中國特色的種子加工科研生產體系;頒布實施各類種子管理規定、標準,為各級種子部門強化種子管理提供了法律依據和技術標準,強化了種子市場和種子質量監測。
市場化階段(2000年~至今)。2000年,《種子法》正式頒布,標志著我國種業開始了市場化的探索。2011年5月,國務院頒布《關于加快農作物種業現代化建設的意見》,標志著我國種業進入改革深化期。種業改革的重點從銷售、產權向科研、產業轉移。國家明確提出了對未來中國種業發展定位和構想的政策,明確了科研機構和種業企業的責任分工,鼓勵育繁推一體化種子企業構建商業育種體系,并建立健全品種審定機制,加強市場監督。
在市場化階段中,逐步完善的法律法規體系和各項政策引導國內種業市場的逐步規范和快速發展。隨著行業門檻的提高,龍頭企業商業化育種體系的建成和研發投入的加大,以及資源整合的加速,國內種業格局重塑,市場集中度快速提升。截至2018年,3421家種子企業中,注冊資本在3000萬以上的1186家,占比34.7%,遠高于2010年的16%。國內種子企業數量大幅減少,2010年種企數量達8000余家,目前僅有約3500家,規模縮小了一半有余。行業的集中有利于發揮種子企業的規模優勢,也有利于實現資源優化配置、產品更新與互補,以及經濟收益的提高。
當前,一方面政策趨向于提高行業門檻,提升行業集中度;另一方面,政策明確表明要做大做強育繁推一體化企業,并給予簡化審批等制度傾斜,以使人才、資本、技術等優勢資源加快流入具有資金、研發優勢的龍頭企業。種業巨頭加速整合,我國種子行業進入了爬坡過坎、換檔升級的關鍵時期。
種業基地建設全面進入協調發展的新階段。“十二五”以來,中央已累計投入近30億元支持種業基地建設。其中,海南、甘肅、四川基地投入10.5億元,種子工程基地項目投入7億多元,制種大縣獎勵12億元。目前,以海南、甘肅、四川三大國家級育制種基地、52個“兩雜”制種大縣和49個區域性良繁基地為主體的種子基地“國家隊”基本建立。
基礎性研究取得積極進展。近年來,國家逐步加大對種業基礎性研究的支持,在基因組學、重要基因克隆與功能解析、雜種優勢等研究領域,一批重要基礎性研究成果相繼問世,高質量期刊發文數量也在逐年增長。目前,我國在基因組學領域已形成一定的領先優勢,在雄性不育領域也取得重大突破。大量種子發育、萌發、休眠、活力、劣變等相關基因被定位、克隆并進行了功能研究。種業基礎性研究能力的提升以及種業前沿性研究成果的產出,為種業創新能力的升級奠定了堅實基礎。
種子相關技術自主創新能力明顯提高。育繁種技術水平顯著增強。目前,我國自主選育品種占種子市場總體份額達95%。主要農作物中,水稻、小麥、大豆都是自主選育品種,玉米自主選育品種份額比5年前上升了5個百分點,達到90%。轉基因棉花從被國外品種壟斷到自主選育品種占市場份額的95%以上。蔬菜自主選育品種比5年前上升了7個百分點,達到87%。
同時,農業農村部聯合科技部創建水稻、小麥、玉米、大豆四大作物的國家良種重大科研聯合攻關機制,搭建特異種質資源篩選鑒定、重要功能基因性狀發掘、分子輔助育種和檢測、新品種測試推廣四大攻關平臺。目前,已精準鑒定水稻、小麥、玉米、大豆等主要作物種質資源表型和基因型28000多份,篩選審定籽粒機收玉米、超高產大豆、抗赤霉病和節水小麥等300多個新品種,發明水稻規模化花藥培養技術,構建了玉米單倍體育種高效技術體系等。
種子生產技術及效率大幅提升。玉米、水稻等主要農作物均提出以活力為指標的高質量種子收獲技術。玉米、水稻、小麥、棉花等均可通過適時早收獲得高活力種子。通過成立稻種和玉米種子產業技術聯盟,雜交水稻種子生產突破水稻父母本插秧和無人機趕粉、雜交玉米生產突破玉米機械去雄以及父本后期割除等關鍵環節機械化短板,集成兩雜種子耕、種、收的全程機械化生產技術體系和高產高質量生產模式,在國家級制種基地試點推廣。
種子加工處理技術逐步完善。經過多年的發展,我國種子加工機械裝備已經形成了相對完善的工業體系。到2017年年底,我國規模以上種子企業建設的種子加工設施設備已經達到國際先進水平。玉米、水稻、小麥、棉花等主要農作物種子加工能力與技術水平完全能夠滿足農業生產用種需求。隨著我國農業規模化、機械化發展,種子精加工技術需求凸顯。一批適合國情的種子精選機械、烘干機械和種子加工成套設備等不斷涌現。荃銀高科等種子企業嘗試利用光電分選技術分選雜交水稻種子,取得可喜成績。蔬菜、花卉、牧草及中藥材等特色種子加工成套技術與裝備的發展開始步入正軌。但我國的種子精加工技術與世界一流水平尚有差距,例如目前烘干機械的自動化程度比較低,還不能使每一批種子的烘干程度達到完全一致,亟須高智能的機械化烘干設備,要求種子烘干設備要具有對種子濕度的自動檢測性能和對烘干溫度的自動調節性能。
種子檢驗技術及質量控制體系不斷升級。近幾年,種子檢測技術的發展主要集中在對種子生活力及活力的非破壞性和快速檢測兩個方面,目前主要通過X光、紅外光和可見光拍照,及電子鼻、紅外光譜技術、近紅外光譜技術、高光譜技術等對種子性狀、顏色、大小及種子熱力圖、揮發性氣體、物質含量的監測,判斷種子生活力及活力的高低。同時,結合種子精選分級設備,最大程度提高單粒種子質量。
目前,絕大多數種子企業規范了種子標簽,按照規定標注了信息代碼,并且通過二維碼實現了對種子質量和相關信息的全程可追溯。骨干企業及部分規模種子企業普遍建立起了較為嚴格的親本純度控制體系和較為完善的種子生產技術規程,種子生產過程質量控制水平不斷提高。種子企業檢驗能力不斷提高,規模以上種子企業多數已經具備種子凈度、發芽率、水分等項目的檢測能力,骨干企業大多數具備開展品種純度田間小區種植鑒定能力,一些企業具備了種子健康檢測能力。
種業治理能力建設成效顯著。隨著新《中華人民共和國種子法》的出臺,農業農村部共計出臺 11個配套法規和規范性文件,各省相繼開展地方性法規的制定、修訂工作,現代化的種業法規體系初步建成,種業發展的政策法治環境大為改善。同時,我國種業政策支持體系逐步完善,種子工程項目建設力度持續加大,農業農村部組織修改完善了《現代種業提升工程建設規劃》,引領我國作物種質改良創新、優良品種選育、種子生產加工能力和種子質量提高等工作的開展。農業農村部持續加快品種管理改革創新,深入開展四大作物良種聯合攻關,初步構建了政、產、學、研結合的育種體系。改革品種審定制度,開通品種綠色通道和聯合體試驗,充分激發育種創新活力,有效推動我國新一輪品種更新換代,目前農作物良種覆蓋率已達97%,品種對農業增產貢獻率超過43%。此外,種業公共服務工作取得重大突破。農業農村部整合多部門、多環節、多類型的涉種管理服務系統,構建了中國種業大數據平臺,實現了信息互聯互通、共享共用,來源可查、去向可追、責任可究的可追溯體系,為數字農業、數字種業奠定了良好基礎。各級農業主管部門對種子管理工作支持加強,種子管理人員的技術、法規、能力等培訓力度不斷加大,大幅提升了種子管理和公共服務規范化、科學化水平,有效地維護了公平競爭的種子市場環境。
當前世界范圍內以“生物技術+信息化”為特征的第四次科技革命正在推動種業研發、生產、經營和管理層面的深刻變革,特別是國際種業巨頭紛紛強強聯合、抱團發展,掀起新一輪的重組浪潮。全球種子市場、技術、人才等要素不斷向跨國巨頭集中,發達國家的種子行業快速發展成集科研、生產、加工、銷售、技術服務于一體的完善的可持續發展的產業體系。尤其在科技創新上,全球最先進的品種研發技術仍掌握在孟山都、陶氏杜邦等少數幾家公司手中,孟山都一年的研發投入高達17億美元,相當于我國具有一定規模的750家種子企業的年研發投入總和。國內企業研發經費投入最多的隆平高科,每年也僅為 0.5億美元。因此,在科技競爭日趨激烈的背景下,我國距離打造具有國際競爭力的“種業航母”,還有很長的路要走。
盡管競爭形勢嚴峻,但我國種業正面臨著新一輪的發展機遇。一是黨中央國務院高度重視現代種業發展。習近平總書記多次強調,要下決心把我國種業搞上去。中央對加快現代種業發展做出了部署,國家有關部門和地方黨委政府把種業工作納入農業農村工作的重要內容,廣東、湖南、江蘇、山東、吉林等省都在加快推進種業強省建設,現代種業發展的政策環境更加有利。二是種業新一輪科技革命正在興起。目前我國已經在基因組編輯、大數據等技術研究領域走在了世界前列,加上我國現有建制化的科研單位和人才隊伍優勢和集中力量辦大事的制度優勢,推進優勢科研資源與企業研發體系的有機結合,就可以迅速將技術優勢轉化為產業競爭優勢,實現種業的跨越式發展。三是種業強國建設已經具備了良好基礎。近幾年,隨著我國種業快速發展,種子企業不斷提升種子的科技含量、不斷提高種子的商品化率,種子價格穩步提高,使我國種子市值邁上并穩定在1200億元以上臺階,鞏固了全球第二的地位。特別是以隆平高科為代表的一批骨干企業不斷發展壯大,并逐步走向國際市場,我國種業發展將步入發展的快車道。
單從種子科技發展來看,近幾年,在國家科技計劃支持下,我國作物種子科學理論與技術研究水平有了大幅度提升,在種子休眠、萌發和活力關鍵基因挖掘、功能研究及種子加工處理與活力檢測技術等方面取得了不錯的成績,但我國種子科學理論仍然處于起步階段,突破性、創新性研究成果明顯不足,高通量、規模化、標準化種子技術體系尚未建立,公益性基礎研究滯后,權威性學術期刊、創新平臺和公共檢測機構缺乏,這些與發達國家相比還有很大差距。因此,要促進我國種子科技的持續快速發展,應該重點從以下幾個方面著手。
加強種子科技基礎研究,積累種業發展后勁。
理論研究是種業振興的根本。未來5年,我國種子科學研究,需在高質量種子分子遺傳機理方面尋求突破,深入研究高活力種子形成,種子發育成熟、種子逆境萌發、休眠、老化劣變等分子遺傳機理,加強高活力種質資源的創制、鑒定與評價,創制具有重大應用價值的新種質。
補齊種子技術短板,形成種子生產、加工、增值集成技術,全面提高我國種業競爭力。圍繞國家社會和經濟發展對作物種子科技的需求,為適應現代機械化精量播種技術的需要,以主要糧食作物、纖維作物、油料作物等種子為對象,實施種子生產、加工、處理、貯藏等全產業鏈聯合科技攻關。加強農機農藝相結合的高精準度、高通量、低損綠色的種子生產加工設備研發。
重視種子檢驗技術研究,提升種子質量檢測能力。借助現代生物、傳感、光譜、質譜等技術手段,研究高通量、無損、高精準度的種子質量檢測技術及裝備,以實現種子生產、加工、流通全過程的質量檢驗,大幅提升種子質量。同時,建立標準化、專業化、集約化的檢驗技術平臺、信息系統和質量管理體系。
加快人才隊伍和平臺建設,全面提升種子科技創新能力。種子科技發展要始終貫徹“自主創新”的指導方針,堅持行業導向;牢牢把握學科特色,加速基礎理論研究和應用技術體系構建;加強國際交流與合作,促進學科交流,重視青年人才的培養。加快ISTA認證實驗室的建設,使種子質量管理工作與國際接軌,扭轉中國種子企業在進出口貿易中的被動地位,提升國際競爭力,促進種子產業發展。