專訪劉春明中國種業為何少有突破性大品種

彭丹妮

劉春明與學生們在田地開展研究。圖/受訪者提供

中國現在每年審定的種子品種數量非常龐大，然而，同質化比較嚴重，還存在 “套牌”銷售的現象。在北京大學教授、現代農學院院長劉春明看來，國內種業存在“低水平的重復”，企業缺乏長線投入積極性。

上世紀90年代末，劉春明受聘于荷蘭瓦赫寧根大學國際植物中心，擔任種子發育實驗室主任和高級研究員，也成為瓦赫寧根大學第一位獲得永久職位的中國學者。2005年回國后，他曾擔任中國農業科學院作物科學研究所所長。

2000年，中國第一部《種子法》頒布，中國種業開始走向市場化。時至今日，國內的育種模式與國外的商業化育種并不相同。

荷蘭是世界種子出口大國，國土面積不及山東省的四分之一，但育種行業歷史悠久、產業發達。在荷蘭西北部的北荷蘭省，有聞名世界的“種子谷”，云集了包括先正達、孟山都（后被拜耳收購）等國際種業巨頭在內的40多家種業公司。該地區種子試驗田面積占全球40%，種子年銷售額超20億歐元，出口額占全球的46%。位于荷蘭中部的瓦赫寧根大學是荷蘭唯一一所農業大學，其農業領域綜合實力一直排在國際前兩位。

在兩種研發模式下工作過的劉春明，接受《中國新聞周刊》專訪時強調，現代化的生物育種工作需要一體化、有組織的創新。國內以小課題組為運行單元的育種團隊由于規模小、缺乏長期穩定資金支持，“很難產生商品性能好的突破性大品種”。

現在我們這四大主糧，小麥至少99%是我們自己品種，水稻肯定是95%以上。

過去幾十年，國家支持的育種重點是主糧作物。四大主糧：小麥、玉米、水稻、大豆中，尤其小麥和水稻是重點支持的。國內有幾家大的企業玉米育種也做得不錯。近年來，國家對大豆新品種培育的支持也不少，但由于時間短，突破性品種尚少。

以小麥為例，我們品種創新做得比較好的是中國農科院作物科學研究所、山東農科院、河南農科院和江蘇農科院等單位，有一批非常鉆研的育種家長期從事育種工作，政府又給他們支持，培育出了一些較大的品種，產量、品質和綜合抗性都不錯。

從蔬菜作物看，我們的大田蔬菜品種，例如黃瓜、白菜、卷心菜、辣椒、西紅柿等，國內自主培育的品種還不少，但是高端品種，特別是適合溫室和大棚種植的生菜、西紅柿、青椒和花椰菜等許多來自國外。一些彩色小西紅柿（又稱“圣女果”）的種子按克來算，價格已超過黃金。但是由于其商品性、產量和抗病性比較好，農戶愿意花上三五塊錢，甚至貴的要十來塊錢購買一粒種子、一棵種苗。

抗蟲和抗除草劑性狀很大程度上讓品種在農田過程管理、產量提升上發揮了很大作用。抗蟲性狀的攜帶節省了農藥和人力成本，對環境和健康也更有利，抗除草劑性狀使除草更加簡便。

實際上，創新型大品種是由很多元素構成的。比如說株型，我們傳統的玉米長得很粗壯，葉片寬大、葉夾角也大，葉子越往上越豎起來了，其好處是每一株玉米所占的地方小，種植密度就可以加大。同時，耐密植品種的莖稈也需要更有韌性。國內傳統的玉米品種一畝地種3500株、最多4000株，如今的新品種可以種到5000～8000株，這個時候可能實現高產。

除了品種水平以外，土肥條件、灌溉能力和農戶的田間管理水平都會影響農作物的最終產量。

以玉米為例，國內的種植區耕地整體土地水平跟美國是沒法比的。我剛去美國的時候感到很奇怪，開車幾個小時看不到一塊農田。后來發現他們的農田都集中在局部地區。有一次我去俄亥俄州那邊，開車幾小時，發現路兩邊全是玉米或大豆。那個區域非常適合玉米和大豆輪作種植，地塊大、土地平整，耕作機械化程度很高;到加州就能看到水稻、柑橘了，很多蔬菜也都種在加州。美國是根據土地水平不同種植適宜的農作物。

國內東三省、新疆的規模化種植做得非常好。比如說在新疆齊臺，萬畝規模的土地上實現了玉米畝產1200公斤，比美國的產量還高。但在云南和貴州，多是地塊很小的山區坡地，灌溉和農田管理機械化很難實現，產量水平也有限。前不久我去云南彌渡考察，發現當地連片成方超過一畝的地塊都很難看到。

耕地稟賦好，再加上耐密植高產品種選育、現代化的種植管理方式，是可以實現高產的。

品種不是越多越好，相反，品種越少、越是真正的大品種越好。

比如說玉米，現在每年，國內就有三四千個品種推向市場。想象你是一個種植戶，到一個種子超市里邊去，面對貨架上的幾千個品種，你怎么挑？所以一般政府會給一些建議，比如農業農村部每年會有一些建議優先推廣的品種，有些省級種子站也會做推薦，這樣可以把相對好一點的推出來。但即使是這樣，推薦的品種不一定真的是最好的。

最近幾年，我們整體的品種產量水平、抗病水平沒有特別大幅度提升，每年增幅在1%～2%，要是遇到倒春寒，極端低溫、高溫之類的天氣，局部地區糧食生產常出問題。目前這種品種數量多、革命性大品種少的局面，一定程度說明我們的育種存在低水平重復。

6月7日，位于北京市北三環聯想橋畔的中國農業科學院作物科學研究所作物科普展示基地，農技科研專家對小麥進行田間多點取樣調查，開展小麥科研工作。圖/中新

4月21日，四川成都邛崍市，天府現代種業園國家品種測試西南分中心的實驗室內，科研人員在做水稻種子的PCR測試。圖/視覺中國

大品種的研發要建立在多年、多地的試驗與分析之上，把很多優異的性狀疊加整合到單一品種中，才能真正形成突破性大品種。

中國很多做育種的科學家分布在各級農科院、農業大學等科研單位，但是單個課題組規模比較小。一些農業大學專門做玉米育種的課題組，能夠有10～30個人就是很大的了，其主要職責是解決科學問題，不適合參與育種類團隊攻關工作，這在國外也是如此。

小的課題組，不可能把某個品種放到300、500個試驗田去測試。即使做到了500個測試點，把每一個點、每一個株系的具體表現，各類特征數據有效收集上來，也是巨大的挑戰。每個點至少要三五個非常專業的人，這個數據要與另外499個點的數據整合才有用。

國內課題組由于規模所限，研究重點和興趣不同，彼此之間又井水不犯河水，很難做大事。這是我們品種做不大的一個很重要的原因。

中國新聞周刊：在歐美國家，政府投入主要集中在基礎性問題和育種技術創新，科研院所一般不直接參與商業化育種，企業是品種研發和產業化的主體。中國則更多是公共機構同時承擔基礎研發、新品種培育甚至栽培技術研發，再交由企業推廣。為什么出現這樣的現象？這種不同的創新機制，會帶來什么問題？

中國現在有7000多家種子企業，大多數企業自身的育種能力不強，主要是以繁種為主。真正能做到育繁推一體化的企業實際上比較少。很多企業不愿意做長期投入，寧愿到農科院或者大學的一些研究育種老師那兒買一個品種，然后做種子銷售推廣。

小團隊做原始創新是有效的，規模化的商業育種還是更適合企業來做。把上游的基礎研究與下游的育種工作分開，把各方面的優勢都用起來，荷蘭有比較成功的經驗。

荷蘭的種業企業是非常強的，特別是蔬菜花卉產業非常大。它的很多企業都是百年的家族老店，漫長的發展中，收集了很多核心的種質資源，也創造了很多新的資源。我當時在荷蘭工作時接觸比較多的幾個蔬菜公司，像蔬菜種子領域全球前五的瑞克斯旺種苗集團公司，在基礎研究方面與高校和科研單位密切合作。在育種方面則有非常強的目標導向，一個育種家的工資非常高，可以指揮很多人輔助他參與多點、多地收集數據，再整體匯總，看哪一品種最有市場競爭力。

我當時在荷蘭農業部下屬的雜交育種研究所工作，研究所附屬瓦赫寧根大學。在荷蘭，政府是不允許我們這些科學家直接做育種的，而要我們做企業做不了的事，比如說那些相對周期長、技術要求高或者一些重大性狀的研究。像晚疫病是馬鈴薯的一個最大病害，這種抗晚疫病基因克隆就是一個關乎公共和商業利益的重大課題，需要科研單位與大學參與。

類似行業認為很重要的課題，荷蘭相關行業協會會收集公司意見，然后游說政府啟動項目支持。政府出相當比例的經費，感興趣的企業支付剩余配套經費，再通過競爭或者委托方式讓最有能力的科研團隊來做。

研發過程中，參與企業會高度關注進展和研究方向。種業企業不是非常關注論文發表，他們看重研究成果的實用價值與專利保護。如果發現研究人員只是靠著項目發一堆不相干的論文，企業可以隨時叫停項目。

企業通過品種權保護品種，通過專利保護一些重要性狀，并以此構建行業地位。荷蘭的每一個公司非常關注自己的“IP position（專利地位）”，他們認為“卡脖子”，實際上是卡的IP position。沒有足夠強的專利地位，就會受制于人，會吃官司。

這樣的合作機制在中國一直沒有很好形成起來。說到底就是企業做企業能做的部分，科研院所做好科研院所該做好的部分，政府提供該提供的支持。只有有效的職能分工，才能夠讓國家在育種方面的財政投入更加高效，也使企業從中受益。

我在荷蘭工作時，一個企業如果要使用我們科研院所的專利技術，需要跟科研院對接，需要討價還價，購買使用權。一般來說，企業會在專利還比較早期、市場價格不是很昂貴時購買使用權。企業也樂于出錢支持科研院所的創新研究，然后共同申請專利。這樣公司就有很多專利組合在手，會在后期專利交易當中占據很多主動權。如果企業不提前購買使用權，偷偷用他人的品種或專利，后面會官司纏身。

國內的品種知識產權保護還做得不夠好，種子行業里面“冒牌”和“套牌”情況比較嚴重。目前我們的《種子法》允許農戶留種甚至交換。留種對保證農民基本的用種權有一定好處。但很多種田大戶和合作社留種繁種，不同農戶和合作社間可以交換種子。這樣一來，育種家和種業企業的利益會受損，沒有企業愿意做長線新品種培育，這是一個問題。

現在中國種業企業盈利的不多，品種保護力度不夠是其中原因之一。我認為，種權保護和打假力度一定要強，只有這樣，育種家和企業才愿意花大價錢、長時間研發大品種，企業才可能做大做強，國家的種業地位才有保障。否則，一個育種家花了二三十年研發一個品種，第二天就被人從地里拿走了，第三天就開始賣種子了，育種企業的動力在哪里？在國外，種子公司是不敢輕易偷別人種子的，官司一打，傾家蕩產，所以執法一定要嚴。

實際上，過去兩三年里，在科技部、農業農村部的很多項目支持之下，我們在作物科學基礎研究，特別是一些基因組學、重要基因克隆、基因功能研究方面已經走在國際前列，但這些基礎工作成果如何有效用到育種家工作中，還有一個過程。

現在國內相當一部分育種家已將傳統育種與分子標記輔助育種結合得非常好，但還有很多常年在田里工作的傳統育種家不懂基因組學、不關注基因功能研究成果，這樣基礎研究科學家克隆再多基因他們也用不上，因此合作變得非常重要。

技術上我們在一定時間內還會有受限。比如說轉基因和基因編輯，很多核心技術專利就掌握在一些大公司手里。2018年被拜耳收購的美國種業巨頭孟山都公司有很多核心基因和技術專利，雖然專利保護期基本20年左右，過了保護期誰都可以用，但這些公司還會不斷發現新性狀、新基因、新技術，不斷積累優勢。

一個最簡單的例子，玉米快速干燥、耐密植等關鍵性狀的專利很多不在我們自己手里。你可以從市場買國外公司的種子，并用它作為親本雜交，把關鍵性狀導入到我的品種里邊去，這是可以的。但如果這個性狀及其基因本身被專利保護，那到時候就會被打官司，這是中國種業的一種“卡脖子”。中國科研工作者和企業要有專利保護意識，對一些關鍵基因、關鍵性狀、關鍵品種要申請保護，使用他人的基因或者技術也要提前獲得使用權，這樣才能有獨立產權的品種。

種業大公司的品種里面包含的很多核心性狀是放在兩個雜交親本中，這些親本多作為商業機密保護，而銷售的種子是由兩個親本授粉所產生的雜交種。我們吃的很多小西紅柿，直接買國外的品種，每一個西紅柿長得都很標準、一致，形狀也很漂亮。但是用種子再種出來的番茄大小和顏色不一樣，很多另外的雜交親本性狀會展現出來。種業企業通過銷售雜交種保護品種權，國內比較大的種業公司如隆平高科、登海種業也是如此。

國內最大的作物種質庫就是中國農科院作物科學研究所的國家農作物種質資源庫，這個庫是1987年建的。我在作科所期間參與了新庫建設，新庫大約3萬多平方米。這個庫收集了糧食作物、纖維作物、油料作物、蔬菜作物等300多種農作物，共50多萬份種質資源，是全球第二大種質資源庫。

資源的鑒定與育種是緊密相關的，鑒定出性狀和基因是育種迫切需求的。種質資源的精準鑒定、面向育種家開放和利用非常重要。

江西上饒市廣信區皂頭鎮，三聯村一幢房屋外婦人手捧種子的壁畫。圖/視覺中國

種業發展，產量永遠是第一。我們主糧作物的產量提升空間還很大。保證不挨餓，永遠是優先需求。要實現高產穩產，新品種必須攜帶廣譜抗病性、抗逆性、抗倒伏、抗穗萌發等重要性狀。

產量之后是品質性狀。品質性狀包含三大類，一是外觀品質，二是口感品質，還有一類是營養品質。我自己是做水稻營養品質改良的，回國后一直在做這方面工作。稻米最有營養的是外側糊粉層部分，維生素微量元素都在里面。但我們日常食用的所有水稻品種糊粉層都是一層細胞。我們花了七八年時間培育了一個糊粉層加厚新型種質資源，在這一基礎上，又花了七八年時間培育出一個高營養紫米品種，其微量元素和維生素是普通白米的5～10倍。

育種家一定要走在消費者需求前邊，不能說等市場有需求才去做。就公眾營養改善來說，要讓大家建立健康營養的飲食理念，沒有足夠科普和公共教育，再好的品種也到不了大眾餐桌。