我國(guó)水稻種業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀與對(duì)策淺析

王躍星 魏祥進(jìn) 徐春春 方福平

（中國(guó)水稻研究所/國(guó)家水稻改良中心，杭州311400；*通訊作者：fangfuping@caas.cn）

倉(cāng)廩實(shí)，天下安。糧食安全是保障國(guó)家安全的重要基礎(chǔ)。2004年4月9日，時(shí)任浙江省委書記習(xí)近平在中國(guó)水稻研究所調(diào)研時(shí)專門強(qiáng)調(diào)，“民以食為天”“食以稻為先”，必須牢固樹立解決保證糧食安全的機(jī)制，要高度重視糧食生產(chǎn)特別是水稻生產(chǎn)科技措施的落實(shí)。2018年9月25日下午，習(xí)近平總書記走進(jìn)北大荒稻田，走到北大荒農(nóng)產(chǎn)品展臺(tái)，雙手捧起一碗大米，意味深長(zhǎng)地說(shuō)：“中國(guó)糧食，中國(guó)飯碗”。近年來(lái)，我國(guó)糧食產(chǎn)量穩(wěn)步提升，糧食安全保障能力不斷邁上新臺(tái)階，確保了我國(guó)經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展行穩(wěn)致遠(yuǎn)。水稻是我國(guó)最重要的口糧作物，是筑牢國(guó)家糧食安全的最大壓艙石。水稻種業(yè)發(fā)展直接關(guān)系國(guó)家糧食安全和百姓“米袋子”，對(duì)于端穩(wěn)中國(guó)碗、裝滿中國(guó)糧至關(guān)重要。本文對(duì)我國(guó)水稻種業(yè)發(fā)展的現(xiàn)狀以及不足之處進(jìn)行了分析和總結(jié)，在此基礎(chǔ)上提出了對(duì)策建議。

1 水稻種業(yè)發(fā)展歷程與現(xiàn)狀

民為國(guó)基，谷為民命。稻米是我國(guó)六成以上人口的主食，85%以上的稻谷作為食用消費(fèi)[1]。我國(guó)水稻種植面積廣、產(chǎn)量高，2021年我國(guó)水稻種植面積2 992.1萬(wàn)hm2、總產(chǎn)21 284.3萬(wàn)t，分別占糧食作物的25.4%和31.2%，總產(chǎn)已連續(xù)11年穩(wěn)定在2.0億t以上[2]（圖1）。高產(chǎn)育種水平居世界前列，近些年均省級(jí)以上審定品種超過(guò)1 500個(gè)。全國(guó)水稻平均單產(chǎn)達(dá)474.0 kg/667 m2，良種在單產(chǎn)提高中的貢獻(xiàn)率超過(guò)50%，是提升水稻產(chǎn)量的核心要素[3]。發(fā)展水稻種業(yè)，對(duì)保障國(guó)家糧食安全具有重要戰(zhàn)略意義。

圖1 近30年亞洲主要水稻種植國(guó)家稻谷總產(chǎn)比較（FAO數(shù)據(jù)）

1.1 我國(guó)水稻種質(zhì)資源保護(hù)體系較為完善

我國(guó)是亞洲栽培稻起源地之一，種質(zhì)豐富多樣。通過(guò)全國(guó)性大規(guī)模的農(nóng)作物種質(zhì)資源征集及多次專項(xiàng)考察搜集，截至目前，國(guó)家農(nóng)作物種質(zhì)長(zhǎng)期庫(kù)、中期庫(kù)保存各類水稻資源近9萬(wàn)份[4]，已基本建立起國(guó)家級(jí)和省級(jí)、短中長(zhǎng)期、原生境和異生境保存相結(jié)合的種質(zhì)資源安全保存體系，為水稻育種與基礎(chǔ)研究提供了有力支撐。

1.2 傳統(tǒng)水稻育種技術(shù)創(chuàng)新能力強(qiáng)

我國(guó)傳統(tǒng)水稻育種長(zhǎng)期走在世界前列。20世紀(jì)50年代后期，水稻矮化育種取得突破，育成一批綜合性狀良好的高產(chǎn)矮稈抗倒品種[5]；1973年秈型雜交水稻“三系”配套成功，并在全國(guó)范圍內(nèi)大面積推廣，我國(guó)水稻單產(chǎn)實(shí)現(xiàn)第二次飛躍[6]。1992年，我國(guó)水稻遺傳育種技術(shù)中最具標(biāo)志性的應(yīng)用研究成果——雜交水稻，被聯(lián)合國(guó)糧農(nóng)組織列為解決缺糧國(guó)家糧食安全問(wèn)題的首選技術(shù)[7]。1996年，“中國(guó)超級(jí)稻研究”重大項(xiàng)目啟動(dòng)，育成并推廣了一批單產(chǎn)大幅提高的超級(jí)常規(guī)稻和超級(jí)雜交稻，超級(jí)稻品種先后于2000年、2004年、2011年、2014年實(shí)現(xiàn)百畝方單產(chǎn)700.0 kg/667 m2、800.0 kg/667 m2、900.0 kg/667 m2和1 000.0 kg/667 m2目標(biāo)，帶動(dòng)我國(guó)水稻單產(chǎn)從400.0 kg/667 m2左右提高到470.0 kg/667 m2以上[8]（圖2）。

1.3 我國(guó)水稻品種知識(shí)產(chǎn)權(quán)保護(hù)體系較完善

水稻作為第一批被列入植物新品種保護(hù)名錄的植物種之一，近年來(lái)，國(guó)家級(jí)和省級(jí)水稻品種區(qū)試、綠色通道試驗(yàn)、聯(lián)合體試驗(yàn)并行發(fā)展，使水稻參試渠道愈發(fā)多元、品種類型不斷豐富，審定品種數(shù)量快速增加[9]。2000年12月，我國(guó)第一部《種子法》出臺(tái)，種子權(quán)益保護(hù)體系基本建立；2022年3月，新《種子法》實(shí)施，進(jìn)一步完善和強(qiáng)化種業(yè)知識(shí)產(chǎn)權(quán)保護(hù)，構(gòu)建了較為完善的品種知識(shí)產(chǎn)權(quán)保護(hù)體系。

1.4 水稻種業(yè)不斷發(fā)展壯大

經(jīng)營(yíng)水稻業(yè)務(wù)的隆平高科、豐樂(lè)種業(yè)等企業(yè)先后在A股市場(chǎng)成功上市，為推進(jìn)種業(yè)高質(zhì)量發(fā)展做出重要貢獻(xiàn)[10]。同時(shí)，種子生產(chǎn)水平不斷提高，優(yōu)質(zhì)不育系、恢復(fù)系制種面積連年擴(kuò)大，常規(guī)稻繁種和雜交稻制種單產(chǎn)不斷提高，制種結(jié)構(gòu)持續(xù)優(yōu)化。

2 取得的主要經(jīng)驗(yàn)

2.1 推進(jìn)品種選育協(xié)作攻關(guān)

我國(guó)水稻矮化育種、雜交水稻育種和超級(jí)稻育種，均是在國(guó)內(nèi)外水稻育種理論創(chuàng)新的基礎(chǔ)上，由一大批代表性科學(xué)家和育種家在相關(guān)部委、中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院組織下，開(kāi)展全國(guó)大范圍協(xié)作攻關(guān)而獲得成功，如雜交水稻獲得國(guó)家發(fā)明獎(jiǎng)的第一完成單位是中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院、第一完成人是袁隆平[11]。

2.2 深化種業(yè)權(quán)益改革

2014年，水稻作為試點(diǎn)作物參與種業(yè)權(quán)益改革，國(guó)家積極推動(dòng)水稻種業(yè)企業(yè)與科研、高校等研究機(jī)構(gòu)合作，科研人員到企業(yè)兼職人數(shù)不斷增加，有效促進(jìn)科企合作、平臺(tái)共建、成果共享，打通種業(yè)科研成果轉(zhuǎn)化的“腸梗阻”，有助于人才流動(dòng)及提升企業(yè)創(chuàng)新能力。種業(yè)權(quán)益改革還推進(jìn)了種業(yè)人才分類評(píng)價(jià)，充分調(diào)動(dòng)了基礎(chǔ)性、公益性科研人員的積極性[12]。

2.3 推進(jìn)水稻實(shí)質(zhì)性派生品種制度

國(guó)家水稻良種重大科研聯(lián)合攻關(guān)單位試行水稻實(shí)質(zhì)性派生品種制度，并在全國(guó)水稻育種科研、教學(xué)機(jī)構(gòu)及種業(yè)企業(yè)間推行。按照該制度，若獲得新品種權(quán)的水稻品種屬于實(shí)質(zhì)性派生品種，即新品種與原始品種之間的遺傳相似系數(shù)大于92.0%，且其原始品種也已經(jīng)獲得了授權(quán)，則新品種為原始品種的實(shí)質(zhì)派生品種，其育成單位需向原始品種權(quán)利人分享獲益分成[13]。

3 水稻種業(yè)發(fā)展面臨的差距與不足

生物育種進(jìn)入基因組時(shí)代后，盡管我國(guó)在水稻新基因發(fā)掘、新品種選育等領(lǐng)域不斷創(chuàng)新實(shí)踐，總體達(dá)到國(guó)際領(lǐng)先水平，但在基因編輯、全基因組選擇等新興交叉領(lǐng)域技術(shù)創(chuàng)新仍不足，缺乏國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)力。

3.1 種質(zhì)資源精準(zhǔn)鑒定評(píng)價(jià)不足，缺乏具有重大應(yīng)用價(jià)值的水稻種源

由于表型精準(zhǔn)鑒定規(guī)模較小、系統(tǒng)性不足，基因型精準(zhǔn)鑒定缺乏針對(duì)性、不能覆蓋全基因組，我國(guó)水稻種質(zhì)資源表型和基因型精準(zhǔn)鑒定評(píng)價(jià)仍處于起步階段，有超過(guò)九成的種質(zhì)資源仍未經(jīng)過(guò)深度鑒定，且絕大部分已克隆的重要農(nóng)藝性狀基因仍停留在實(shí)驗(yàn)室使用階段，育種利用率低[14]。缺乏具有重大育種應(yīng)用前景的優(yōu)異種質(zhì)，突破性品種育成極少，同質(zhì)化問(wèn)題較為嚴(yán)重[15]。

3.2 生物育種關(guān)鍵技術(shù)仍需不斷突破，與世界發(fā)達(dá)國(guó)家還存較大差距

目前，我國(guó)對(duì)基因編輯、全基因組選擇、分子設(shè)計(jì)和人工智能育種等新興前沿交叉領(lǐng)域的技術(shù)研發(fā)有明顯的短板，原始創(chuàng)新能力不足，缺少顛覆性突破的理論成果[16]。美國(guó)水稻技術(shù)公司、德國(guó)拜耳公司等先后實(shí)現(xiàn)了大面積機(jī)械化制種，但國(guó)內(nèi)未實(shí)現(xiàn)大規(guī)模產(chǎn)業(yè)化[17]。

3.3 種業(yè)管理體系改革不斷推進(jìn)，但商業(yè)化育種水平仍需加強(qiáng)

為促進(jìn)水稻種業(yè)綠色健康發(fā)展，近年來(lái)我國(guó)持續(xù)改革品種管理制度，開(kāi)通品種綠色通道和聯(lián)合體試驗(yàn)，并根據(jù)綠色發(fā)展要求調(diào)整審定標(biāo)準(zhǔn)[18]。但總體上看，盡管商業(yè)化育種得到較快發(fā)展，但多數(shù)企業(yè)研發(fā)資金不足、研發(fā)水平不強(qiáng)，競(jìng)爭(zhēng)力較弱。目前，一套標(biāo)準(zhǔn)化、程序化、信息化、規(guī)模化的商業(yè)育種體系尚未建立，因此未能將良種培育從“偶然”變?yōu)椤氨厝弧保沟脧目蒲械缴a(chǎn)經(jīng)營(yíng)的產(chǎn)業(yè)鏈條脫節(jié)[19]。

3.4 種子企業(yè)多，但競(jìng)爭(zhēng)力較弱、“走出去”較難

水稻種子經(jīng)營(yíng)門檻低，企業(yè)數(shù)量多、規(guī)模小、盈利能力弱，缺乏真正做核心品種研發(fā)的種子企業(yè)。目前，全國(guó)以稻種經(jīng)營(yíng)為主的企業(yè)達(dá)到上千家，而其中資產(chǎn)10億元以上的企業(yè)僅20余家[20]，特別是種子企業(yè)經(jīng)營(yíng)品種同質(zhì)化嚴(yán)重，種子庫(kù)存高、積壓嚴(yán)重，經(jīng)營(yíng)風(fēng)險(xiǎn)較大。雜交稻制種機(jī)械化水平低，制種成本較高，稻種出口規(guī)模較小，而國(guó)外跨國(guó)公司不斷通過(guò)收購(gòu)、并購(gòu)各主產(chǎn)國(guó)雜交水稻公司，大力開(kāi)發(fā)全球雜交水稻市場(chǎng)，導(dǎo)致我國(guó)水稻種業(yè)“走出去”難度加大[21]。

4 對(duì)策建議

4.1 加強(qiáng)政策扶持與財(cái)政投入

積極推進(jìn)水稻知識(shí)產(chǎn)權(quán)保護(hù)從品種層面上升到基因?qū)用妫訌?qiáng)優(yōu)勢(shì)水稻種質(zhì)資源保護(hù)與利用水平，為現(xiàn)代農(nóng)業(yè)研制“芯片”。推動(dòng)種業(yè)基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)，加大種質(zhì)資源保護(hù)與發(fā)掘、關(guān)鍵核心技術(shù)創(chuàng)新、突破性品種選育研究投入。鼓勵(lì)雜交水稻種質(zhì)企業(yè)參與國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)，對(duì)海外種業(yè)投資出臺(tái)落實(shí)加大貸款利息補(bǔ)貼、出口退稅、免稅等扶持政策。

4.2 加強(qiáng)水稻優(yōu)異種質(zhì)創(chuàng)制與關(guān)鍵核心技術(shù)研發(fā)

加強(qiáng)國(guó)內(nèi)外優(yōu)異水稻種質(zhì)資源的收集保護(hù)、加快推進(jìn)評(píng)價(jià)鑒定與資質(zhì)認(rèn)定，規(guī)模化發(fā)掘并精準(zhǔn)鑒定、創(chuàng)制具有重大應(yīng)用價(jià)值的材料；加強(qiáng)水稻基因編輯技術(shù)、合成生物學(xué)、全基因組選擇技術(shù)、智能設(shè)計(jì)育種等關(guān)鍵核心技術(shù)的原始創(chuàng)新，促進(jìn)傳統(tǒng)育種技術(shù)與現(xiàn)代生物技術(shù)的完美結(jié)合，保持水稻育種技術(shù)領(lǐng)先優(yōu)勢(shì)[22]。著眼水稻產(chǎn)業(yè)高質(zhì)量發(fā)展需要，加強(qiáng)資源共享與協(xié)作攻關(guān)，培育滿足國(guó)家需要、符合市場(chǎng)需求的突破性水稻新品種。

4.3 打造具有國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)力的種業(yè)發(fā)展體系

建立以企業(yè)為主體的商業(yè)化育種體系和以科研院所為主體的公益性研究體系，共同組成現(xiàn)代水稻種業(yè)育種體系。鼓勵(lì)種業(yè)企業(yè)與科研單位以知識(shí)產(chǎn)權(quán)權(quán)益分配為紐帶，加快人才、技術(shù)、資源、成果流動(dòng)，提升育種創(chuàng)新能力，打造多家具有國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)力的水稻種業(yè)龍頭企業(yè)。加強(qiáng)南繁科研育種基地建設(shè)，高標(biāo)準(zhǔn)建成水稻“南繁硅谷”[23]。改善生產(chǎn)條件，建立起一批標(biāo)準(zhǔn)化、規(guī)模化、機(jī)械化、集約化的制種、加工基地。

新時(shí)代新征程，水稻種業(yè)發(fā)展任重道遠(yuǎn)。我們要有歷史耐心與戰(zhàn)略定力，立足國(guó)情，放眼全球，展望未來(lái)，深入貫徹落實(shí)“藏糧于地、藏糧于技”戰(zhàn)略，不斷提高水稻種業(yè)科技創(chuàng)新能力，為保障國(guó)家糧食安全、稻農(nóng)增產(chǎn)增收和水稻產(chǎn)業(yè)高質(zhì)量發(fā)展貢獻(xiàn)力量，讓中國(guó)百姓的“米袋子”拎得更穩(wěn)、更安心！