關于作物種源“卡脖子”的調查

劉炫彤

（山東農業大學，山東 泰安 271001）

一直以來，種子都是重要的農業資源，是農業現代化的基礎。中國是農業大國，然而我們的種業卻面臨著“卡脖子”的困境。每年的中央經濟工作會議1號文將糧食安全和耕地保護作為一項重點任務提出來，這也非常明確地表明中央對農業生產的重視，而作為核心產業的農作物種子工程更是重中之重。本文針對農作物種業“卡脖子”的表現出發，從種質資源與核心技術兩大方面解釋種源是怎么被“卡”上的，并給出個人的建議。

1 對“卡脖子”的理解

“卡脖子”的含義，在工農業生產當中是指工作在推進實施進程中，因某一環節受限或出問題而影響全產業鏈的進程。我國各地農業領域“卡脖子”的地方，專指由國外相關領域全面碾壓國內技術水平造成的情形。我們的七寸被別人攥在手里，這對任何一個產業來說勢必造成致命的威脅，嚴重影響產業發展[1]。

但是在我國國務院新聞辦公室于今年2月22日舉行新聞發布會發布“全面推進鄉村振興加快農業農村現代化的有關情況”時，發言人表示：當前，我國農作物，特別是位于農業產業鏈源頭的糧食種子，已經實現自給自足，自主選育的品種種植面積高達95%以上，做到了中國糧主要用中國種。這說明種業“卡脖子”是特殊的、不均衡的，大部分時候它并不像對外依賴度高的芯片等高技術產業受制于人的情況，但在其中存在的一些隱患很有可能會導致“卡死”的情況，所以我們要看到其中的危機，防患于未然。

2 種源“卡脖子”現象及其分析

聯合國糧農組織研究表明，中國作為世界8個地理多樣性中心之一，國人對食物營養構成和能量供給對世界種質資源的依存度仍高達47%～55%。根據中國海關的數據顯示，在1995～2019年間我國的作物種子基本上一直呈現貿易逆差。海關總署公布的2020年全年進口數據顯示，我國糧食累計進口14262.1萬t，同比增加3117.5萬t，增幅27.97%。由此可以看出我國是不折不扣的種子凈進口國，且進口總規模有持續上漲的趨勢。通過分析我國近年來作物種子的進出口貿易數據和貿易結構，有以下幾個特點：

花卉類種苗和部分大田作物類的種子進口占比較高，而高端的蔬菜種子品種更是只能依靠進口進行生產。

在2015～2017年1～9月中國進口貿易數據比較中可以發現進口量最大的作物是黑麥草種子，為27695t，占進口總量的44%；進口額最大的是蔬菜種子，為1.36億美元，占進口總額的42.85%。

對大田作物類、蔬菜類、花卉種苗類種子1995～2014年的進口結構數據進行分析，可以看出部分大田作物類和蔬菜類種子所占比重雖然小幅下降，但主要是源于進口的花卉類種子數量飛速增長，使蔬菜類進口數量所占進口總量的比重提升，從而讓大田作物類種子進口總量被動下降，實際本身的進口總量并未下降。

中國進口的種子品類結構與全球種子商品貿易結構差異明顯。

無論從全球主要種子貿易的金額構成還是數量占比，大田作物種子都占絕對主導地位，蔬菜種子次之，花卉種子排在最后。根據ISF數據統計，中國農作物種子進口和出口在全球種子貿易中均排第10位。進口排名前10位的國家中，大多數國家大田作物種子進口總額占比均超過55%，花卉類種苗進口比重小于8%。而中國則是蔬菜種子在種子進口結構中占主導地位，大田作物種子次之。這種反常現象與中國的種子進口政策導向和國內3類種子發展水平失衡有關。

全球及我國的種子進口來源地均集中于美日歐等發達國家和地區。

整體來看進口來源地主要來源于美國、荷蘭、德國等發達國家幾大種業巨頭，進口來源高度集中，這導致我國種子進口的選擇品種和議價空間嚴重受限，帶來巨大風險和挑戰。

但在水稻、小麥等主糧作物上，我國種子的自給率還是非常高的，自給率連續5年100%，我國種子市場份額外資只占3%，總數量占全國用種量的0.1%。這表明，我國主糧作物并未受制于人。但蔬菜、花卉卻不樂觀。通過查閱我國蔬菜、花卉種業存在的主要問題，發現國家層面對此方向的科研起步晚、投入少，育種技術大多停留在傳統技術上。由于我國自身種質資源結構的不足，自主研發的國產蔬菜種子品質差、產量低，種質資源匱乏[6]，且市場管理體制也跟不上。這是造成蔬菜、花卉種源被“卡”脖子的主要原因。

針對分析主糧作物，比如小麥是怎么突出重圍的，經了解濟南市農業科學研究院的有關人員，調閱了他們關于在小麥問題上的調研材料，發現之所以目前我國的小麥沒有被“卡脖子”，得益于我國與國際組織建立了固定的小麥品種資源交換聯系機制、同時我國一直高度重視主糧作物（比如水稻、小麥）的科研和創新力度等舉措。比如，把本土品種螞蚱麥作為母本，引入澳大利亞碧玉麥作為父本，雜交育成優良小麥新品“碧螞1號”，在我國推廣面積達600多萬hm2，是我國到目前為止推廣栽種面積最大的小麥品種。為豐富和改良基因，我國還從國外引進了大量具有重要遺傳基因的優良小麥品種，或不能作為優良品種直接推廣利用，但具有某種或多種優良遺傳基因的作物育種原始材料，將這些材料用于作物育種和其他科研領域，極大地促進了種子科學和基因遺傳學的發展[7]。這些從國外引進的優質種質資源為農業育種打下堅實基礎，很大程度上促進了新品種的研發，有效避免了“卡脖子”現象。

綜上，當前種質資源方面的問題與部分核心技術的落后正是作物種業“卡脖子”的主要因素。

3 種源“卡脖子”原因分析

3.1 分子育種核心技術方面

有文獻資料顯示，在我國的植物育種領域中最突出的短板就是缺乏有重大利用價值的基因，育種時所需品種不足玉尤其是玉米已經是無法忽視的一點了。我國正在積極地通過引入優質的“基因”以達到品種的優化，也就是我們所稱為的“轉基因”育種來解決這一重大問題。

從大趨勢上分析，規模化的分子育種已成為主流的發展方向，知識產權與分子育種的關系也越來越密切了。但目前我國現有的分子育種的產業化程度并不高，在育種領域的技術起步相對較晚，總體研究水平仍比較低，與國際領先水平相差10年左右。而且，現在杜邦、孟山都等世界種業巨頭利用其技術優勢搶先注冊種質資源方面的知識產權，主要包括標記技術、載體技術和轉基因技術等，一系列底層基礎技術都申請了專利。現在基因編輯技術對農作物生產的戰略意義越來越重要，歐美發達國家掌握著大量基因編輯的最底層技術的知識產權，在研發路徑和研發手段上都處于掌控之下。相比之下，我國具有自主知識產權的基因很少，技術落后，一旦分子育種技術進入商業化、產業化，這些基因供應商肯定會利用這些最優秀的基因或者是某些先進的技術給其競爭者設置障礙，對我國的種業研發進行圍堵，人為設立大量技術壁壘，很容易形成壟斷的情況，從而被國外扼住“基因”咽喉，最終被迫退出種子市場。因此我國若想在現有基礎上尋求新的突破，加快改良創新并打造出作物的基因優勢，就必須盡快補上技術方面的短板。那么開發有自主知識產權的前沿生物技術、基因編輯技術就顯得尤為迫切和重要，所以才有了種源“卡脖子”技術進行攻關的要求。

令人欣慰的是，近十余年來，在863計劃、973計劃、國家自然科學基金等項目的人才、資金推動下，我國在雜交遺傳、新基因發掘等育種技術領域取得了可喜的成就：

（1）新基因發掘已漸入高潮

目前，對水稻、小麥、大豆、玉米、土豆、花生、芹菜等作物的種質資源進行了遺傳多樣性和表型多樣性研究，建立了核心種質資源庫，利用各種自然群體和人工群體，標記和定位了一大批優良和特色基因。

（2）轉基因育種進入迅猛發展期

經過20多年的科研攻關，我國以基因槍、花粉管通道或農桿菌介導等轉化技術為主的小麥、水稻和花生轉基因技術體系已逐步成熟，并建立完善了規模化的水稻、大豆遺傳轉化技術體系。例如，水稻轉化效率從之前的40%提高到現在的80%以上，具備了年轉化5000個基因的能力。利用這些轉基因技術體系，培育出抗逆、抗病蟲、抗除草劑等轉基因各類農作物新品種、新品系400多個。

我國需要集中力量保護開發特有的優良生物基因，分離克隆一批完全自主知識產權的、可供植物遺傳基因工程利用的新基因。集中資源加強分子育種技術的原始創新，完善作物分子育種體系，進一步提高育種效率和良種率。建立工廠化、規模化的分子育種技術平臺，加速推進作物分子育種產業化發展。最后，要積極開展分子育種技術的科普宣傳，不要“談轉基因而色變”，這也將有助于分子育種的產業化發展。

3.2 種質資源方面

種質資源“卡脖子”的主客觀原因分析。

首先，從客觀因素上講，進入21世紀以來，以基因技術為核心，以種質資源為基礎，以生物品種為載體的種子科學技術產業正在逐步形成，種業寡頭，互相爭奪物種資源，已經對種質資源造成威脅，況且像蔬菜、花卉類主要依賴進口的品種，我國本土缺乏更豐富種質資源，一旦“卡”住種源供給，勢必造成育種路徑狹窄，種源質量提高緩慢的情況。

其次，從主觀方面來說，人類的活動尤其是工業活動也對種質資源造成不良影響。近年來，雖然我國在農業種質資源保護與利用方面取得了重大成效，但隨著工業化進程的激進擴張和城市化進程的大規模盲目推進，自然環境遭到破壞，生物生存環境持續惡化，可耕種農田和自然資源大量減少，導致了動植物品種正在持續加速自然流失和滅絕。據統計，我國主要糧食作物地方品種的數目從1956年的11500多個，銳減至2014年的3200出頭，主要糧食作物地方品種消失比例高達七成以上。以水稻為例，湖南省分別在1956、1981、2014年普查的79個縣，水稻地方品種斷崖式下跌到1366個、644個和80個。為中國的雜交水稻起到主要貢獻，在發現的野生稻雄性不育株，由于不夠重視、保護不力，野生稻這一寶貴種質資源已在1991年完全絕跡[8]。第三次全國農作物種質資源普查的結果也印證了我國種質資源的保護形勢不容樂觀[9]。

隨著國家種子安全戰略的大力推進，我國農作物的品種研發現在正呈井噴式發展，但是農業生產同質化趨勢明顯，對于種質資源的保護意識并未隨之提升，這使得許多特色、傳統、古老的地方品種面臨絕跡的風險。以泰安市岱岳區的作物種質資源普查收集的研究為例，調研結果表明，一些沒有很高知名度的地方農作物品種，如二起樓谷子，它們品質的優越性并沒有得到充分重視。在岱岳區已有近百年種植歷史的黑胡蘿卜，市面上很少見，大家還以為是新品種。當前，我國亟須對有優良基因的地方特色種質資源進行提純復壯[10]。

4 結語

結合各地的實際調查，經整合優化后，有以下建議可供參考：

首先，要抓緊對農業種質資源進行全國普查，嚴格按照科學標準進行門類鑒定，建立全國統一的農業種源目錄，構建組織體系，加大政策投入，進一步明確政府主體責任，統籌做好發展規劃、資源收集、資金保障、執法監管等工作，為系統、科學的種源保護利用提供可靠依據。其次，加大科普宣傳，通過電視、網絡、報刊、會議等渠道，利用互聯網、短視頻等形式，逐漸提高人民群眾對于種質資源的保護意識。再者，加強當地政府與企業和科研院所的聯系，開展地方特色農作物種源優勢基因和特色性狀的開發研究，重點將那些品質好卻因不為人所知而瀕臨滅絕的種質資源搶救下來。最后，提供資金支持，加速完善我國作物種質資源保存體系，實現資源信息互通和種質共享，避免造成一方面征集的種質資源種類不齊全和利用率較低，另一方面一些相同種質源卻在不同單位重復保存、造成浪費的狀況。