促進生物種業快速健康發展做一名有夢想的科研工作者
——中國工程院院士萬建民

文丨本刊記者楊平

萬建民

種子被譽為農業的“芯片”，在我國農業發展中具有不可替代的戰略作用。黨的十八大以來，以習近平同志為核心的黨中央把保障糧食安全作為治國理政的頭等大事，高度關注種業發展問題，多次在重要場合對種業改革發展指明方向。

萬建民院士幾十年如一日始終奮斗在水稻育種的第一線，堅持著他的水稻科學夢。他曾說過：做科研，一定要做“白日夢”，要做一名有夢想的科研工作者。他較早提出和初步實踐了作物分子設計育種，構建了水稻分子育種技術體系。先后主持國家863 計劃、國家自然科學基金、農業部超級稻專項和國際合作項目等多項重大總課題，做為技術總師組織和協調轉基因生物新品種培育重大專項工作。

當前，我國種業發展總體情況如何？國家戰略層面又有哪些做法？如何突破搶占制高點，打好這場翻身仗？本刊記者采訪了中國農業科學院原副院長、中國工程院院士萬建民。

記者：目前我國大宗糧食作物水稻、小麥、玉米種業的成效及存在的挑戰有哪些？

萬建民：2021年全國糧食總產量13657億斤，比2020年增加267億斤，增長2.0%，實現“十八連豐”，并連續7年保持在1.3萬億斤以上。我國14億人口人均糧食占有量達到478公斤，遠高于400公斤的世界平均水平，特別是作為口糧的稻谷和小麥，多年更是產大于需，糧食安全是有保障的。應該說，口糧絕對安全，良種貢獻突出。我國雜交水稻畝產潛力突破1500公斤并保持國際領先，良種對糧食增產的貢獻率超過45%。農作物良種覆蓋率達到96%以上，自主選育品種面積占比超過95%，水稻、小麥兩大口糧作物品種實現完全自給，“中國糧”已經實現了主要用上“中國種”。但從需求形勢看，隨著經濟社會發展，人均口糧消費總量將穩中略降，優質、專用的口糧比例消費增加。同時，消費飼料和工業轉化用糧消費需求旺盛，糧食消費總量剛性增長，糧食消費結構不斷升級，糧食安全必須常抓不懈。但我國種業發展基礎仍不牢固。玉米、大豆等作物新品種的生產性能和市場競爭力與國外發達國家相比差距明顯，生產上缺乏多基因復合性狀、優質功能、資源高效的重大品種等，亟需集中力量，攻關突破。

記者：種業是國家戰略性、基礎性的核心產業，承穩糧安國之重。在實現“種業強國夢”戰略中，國家在頂層設計及科研機構有哪些具體政策和做法？

萬建民：近年來，國家越來越重視糧食安全和種業發展。習近平總書記強調，保障糧食安全關鍵在于落實“藏糧于地、藏糧于技”戰略，要害是種子和耕地。習近平總書記高度重視種業發展，多次作出重要指示，把種業工作作為下一步推動農業科技攻關的重點任務。2020年12月，習近平總書記在中央經濟工作會議提出“解決好種子和耕地問題”。種業成為中國農業發展的時代命題。2021年3月，《中華人民共和國國民經濟和社會發展第十四個五年規劃和2035年遠景目標綱要》中提出，開展種源技術攻關，提高良種自主可控能力；并明確提出“加強農業良種技術攻關，有序推進生物育種產業化應用，培育具有國際競爭力的種業龍頭企業。”2021年10月發布《種業振興行動方案》，標志著種業振興進入全面實施階段。提出實施種質資源保護利用、創新攻關、企業扶優、基地提升、市場凈化等五大行動，明確了分物種、分階段的具體目標與任務，為推動我國由種業大國向種業強國邁進制定了路線圖。

目前我國種業80%以上的種質資源、育種人員和育種技術依然集中在科研院所和高等院校等公共機構。現階段，種業企業與公共機構合作，以知識產權為紐帶，整合上、中、下游科技和種業資源，建立以種業企業為主體的產學研聯合體，是目前快速提升種業科技創新能力的必由之路。從種業未來發展，企業應該是主體，種業強，企業必須強。企業成為科技創新的主體是種業科技發展的趨勢。

萬建民

記者：國際上的那些種業大國和種業集團他們的發展趨勢是怎樣的？

萬建民：目前全球種業市場快速增長，跨國種業集團紛紛全球布局，種業研發全球化凸顯。2013年全球農作物種子市值494億美元，至2018年達到852億美元，發展勢頭迅猛。發達國家已經形成完善的科研組織機制，核心競爭明顯。比如美國、法國等國家種業經歷100余年的發展，政府投資的基礎性和公益性研究，企業投資的種業技術研發和產業化，分工明確，知識產權明晰，管理體系健全，形成了成熟的現代種業科技創新體系。

在種質資源保護方面，美國等發達國家建立了政府主導的資源保護體系；CGIAR系統國際農業研究中心建立了國際作物種質庫；全球1500多座種質庫圃保存各類作物種質資源超過740萬份。

在種業市場方面，全球種業已經進入少數寡頭競爭階段，農作物領域，拜耳、科迪華、先正達、利馬格蘭、KWS等世界上最大的20家跨國種業公司幾乎控制了全球種子。2018年，拜耳、科迪華的市場占有率合計達59.2%。排名前四的企業共占據全球農化+種子合計達90%市場份額。目前，跨國企業已成為全球種業資金投入、技術創新和市場受益的主體，紛紛加大科技投入，搶占技術制高點。如原孟山都每年研發支出絕對值超過10億美元，研發支出占凈收入比始終保持在10%以上，高峰期超過12%。拜耳2017年整體研發預算45億歐元，占銷售收入9.8%。拜耳收購孟山都，雙方承諾，前6年要投入160億美元用于種子研發，平均每年27億美元。從種質資源、育種技術、品種選育、規模化制種、種子加工，到種子銷售與生產技術服務開展全產業鏈的科技創新已成為現代種業高效運轉的重要保障，并通過知識產權和標準，搶占創新高地。這些跨國公司構建高通量、大規模、精準高效的創新平臺，通過重大技術與產品的突破，實現自身快速成長。

記者：從傳統育種模式到現代生物育種技術，中國需要怎樣與世界接軌？

萬建民：在過去的70多年，傳統育種對我國作物良種培育和農業生產發揮了重要作用。“十三五”期間審定的農作物品種1.68萬個，約80%仍然是利用傳統育種方法選育出來的。當前，世界種業正迎來以基因編輯、全基因組選擇、合成生物學、人工智能等技術融合發展為標志的現代生物育種科技革命，已經成為農業農村現代化發展必須搶占的種業制高點。

我國已建立較完善的農業生物育種體系。農作物資源保存總量突破52萬份，重要性狀形成的分子基礎等基礎研究位居國際前列，雜種優勢利用、倍性育種、誘變育種、分子育種等關鍵技術快速發展與應用，選育的動植物新品種滿足了農業生產需求。然而，我國農業生物育種面臨巨大挑戰，主要是基礎研究和關鍵技術原創不足。我國農業生物復雜性狀形成的遺傳基礎研究不系統，重大育種價值的基因缺乏。基因編輯工具、合成生物元器件、全基因選擇預測模型、人工智能算法等關鍵技術原創不足。美國已開始邁入生物技術和人工智能技術深度融合的“生物育種4.0”時代，我國尚處于從“生物育種2.0”向“生物育種3.0”轉變的階段。因此，我們要加快系統布局面向2035年的國家種業科技發展規劃，加快部署實施一批農業生物育種、種源關鍵核心技術攻關等重大項目，同時健全以科研單位為主體的基礎性研究和以企業為主體的技術創新“雙輪驅動”現代種業科技創新體系。加強種業基礎性公益性研究，改革科技成果評價體系，切實強化種業企業育種創新主體地位。完善創新協同機制和資源配置模式，優化投資政策，支撐全產業鏈創新能力，充分發揮資本的功能和作用，健全知識產權管理政策，加強市場監管。

記者：生物育種技術作為現代種業的必走之路，其中轉基因技術一直備受關注，如今進展如何？

萬建民：轉基因技術是生物育種的重要方面，也是迄今為止全球發展速度最快、應用范圍最廣、產業影響最大的現代生物技術。自1996年首次商業化種植以來，全球種植面積由最初的2550萬畝增加到28.6億畝，作物種類已由玉米、大豆、棉花、油菜等4種擴展到馬鈴薯、苜蓿、茄子、甘蔗、蘋果等32種。2019年，全球主要農作物種植面積中74%的大豆、31%的玉米、79%的棉花、27%的油菜都是轉基因品種。目前，全球商業化應用轉基因作物的國家和地區達71個。美國、巴西、阿根廷是農產品的主要出口國，也是轉基因作物種植面積最大的3個國家。

在國家相關科技計劃支持下，我國轉基因育種已經形成了自主基因、自主技術、自主品種的創新格局，產業化應用的技術條件已經成熟。我國培育的國產轉基因抗蟲棉市場份額達99%以上，轉基因番木瓜在南部沿海省區產業化種植，有效遏制了環斑病毒對產業的毀滅性危害。研發的抗蟲、耐除草劑玉米和耐除草劑大豆獲得生產應用安全證書，育成達到審定標準的新品種120多個，覆蓋我國玉米和大豆主產區。我國自主研發的耐除草劑大豆獲準在阿根廷商業化種植，抗蟲大豆、抗旱玉米、抗蟲水稻、抗旱小麥等已形成梯次儲備。

生物種業是國家戰略性、基礎性產業，是促進農業長期穩定發展、保障國家糧食安全的根本。21世紀以來發達國家以及跨國企業集團愈發重視生物種業創新發展，并成為提升國家競爭力的戰略舉措。面對當前的挑戰，萬建民院士表示，品種是生物種業的“芯片”，生物育種是種業創新的核心。因此，我國必須加大生物育種與產業化力度，突破當前農業發展中的重大瓶頸，加快培育戰略性新興生物產業，促進生物種業快速健康發展，保障國家糧食安全和農業可持續發展。