生物種業實驗室的建設與探索

羅娜 劉浩源

(湖南農業大學，湖南 長沙 410128)

1 岳麓山實驗室建設的背景及意義

岳麓山實驗室作為中國種業領域高水平基礎研究的重要基地，是全面貫徹黨的二十大精神，以習近平新時代中國特色社會主義思想為指導，湖南省政府發揮區域主體優勢，整合聚集全球優勢創新資源和產業力量，搶占全球生物種業制高點，為創新驅動鄉村振興提供源動力，聯合優勢高校院所和種業領軍企業協同共建。建設岳麓山實驗室是從源頭上保障國家糧食安全、食品安全、生態安全的戰略支撐；是應對全球新一輪綠色革命與產業變革，增強我國農業在國際領域的核心競爭力，實現種業強國的必由之路。

1.1 生物種業實驗室是實施創新發展戰略的重要驅動力

種子是農業的根基和命脈，是根本性的生產要素。我國在玉米、小麥、大豆及部分蔬菜等主要作物的單產、品質及其他重要經濟性狀等方面，與發達國家相比還存在差距。要扭轉影響糧食安全的結構性問題，守住糧食安全的底線，亟需夯實基礎，確保中國糧食要用中國種。面向產業提質增效，特別是提升土地產出率、勞動生產率和資源利用率，需要種業擔當重擔、精準發力。新中國成立特別是黨的十八大以來，我國種業發展成效顯著，科技創新成為種業發展的第一動力[1]。但我國在生物育種、種業科技和體制機制等方面的發展困境是我國種業發展的難點。實驗室建設一旦成為國家意志，其背后一定會有國家戰略需求的牽引[2]。種業新一輪科技革命正在興起，保障國家糧食安全，亟需抓住新一輪技術革命的契機，以實驗室為平臺實現更高水平強化種業科技創新。

1.2 生物種業實驗室是一流學科建設的重要載體

作為國家級科研平臺的實驗室與高校學科、專業建設緊密相連，是優勢學科建設的重要載體和組成部分，一流學科建設能促進實驗室的良好運行。服務農業領域學科的實驗室有助于實現資源的優化整合，形成特色鮮明的實驗技術平臺，通過建立實驗室開放共享機制，能促進高校一流學科建設下人才培養、科學研究及社會服務功能[3]。當前，部分農業院校學科調整建設較慢，學科發展現狀與新時代農業和供給側結構性改革社會發展存在一定差距，產業關鍵環節還不夠全面。圍繞農業現代化新需求、種業產業關鍵領域和薄弱環節，通過科學布局確立實驗室管理體制機制，才能更好地發揮一流實驗室在農業高校一流學科建設和創新人才培養中的關鍵作用。

2 國家重點農業實驗室建設的現實困境

2.1 服務于農業現代化的種業科技原始創新亟待提升

國家重點實驗室是完善科技創新體系的關鍵力量，為提高我國科技原始創新能力、實現國家重大戰略需求目標展現科技擔當。但在農業領域，國家重點實驗室建設不完備，導致研究條件較差，難以凝聚和吸引國內外優秀人才，從事技術研究的科研人員匱乏，研究能力有待提高，這直接關系到中國農業產業化及成果轉化率；一些學科取得諸多國際水平成果的同時仍存在原始積累少、原創性和國際話語權少等問題[4，5]。

當前，我國種業前沿引領性技術原始創新相對不足，部分種源在一定程度上受制于人。黨的十八大以來，我國種業創新成果顯著，特別是在關鍵功能基因解析、雜種優勢利用和部分作物分子育種等領域達到世界先進水平，但在現代生物育種理論與技術的創新利用方面與世界發達國家還存在較大差距，在表型組和信息系統上與國際領先水平仍相差10～20年，部分關鍵領域原創成果缺乏。由于第三代測序、基因編輯、高通量表觀遺傳分析、性別控制、干細胞、表型組學等新一代生物技術核心及衍生專利均為國外科研院校或跨國巨頭所有，我國生物種業發展存在著被“卡脖子”的潛在風險。針對優質作物種質資源挖掘利用率較低、品種培育周期長等問題，迫切需要開展農作物種源關鍵技術攻關，提高種業科技原始創新[6]。我國種業總體安全可控，但是部分物種的核心種源存在受制于人的狀況。

2.2 面向中國特色創新體系的體制機制有待完善

根據《國家中長期科學和技術發展規劃綱要(2006—2020年)》要求，我國目前已基本建成適應社會主義市場經濟體制、符合科技發展規律的中國特色國家創新體系[7]。當前，我國種業創新力量分散、開放協調薄弱，創新主體各自為戰，創新資源配置不盡合理，創新機制不夠靈活，科研機構與企業缺乏有效協作，面臨協調創新難、跨區資源整合難、平臺項目人才融合難、產學研對接難，社會資本進入難等問題。體制機制建設主要體現在管理體制和運行機制，實驗室管理體制機制是否合理，將直接關系到實驗室能否充分發揮功能，高效合理利用和配置科技資源，更好地為實驗教學、科學研究服務[8]。

在成果轉化方面，我國研發資源集中在科研院校，科研育種和應用轉化“兩張皮”問題突出，成果轉化渠道較窄，創新體系效率偏低。

在完善市場機制上，種業研發資源分布的現狀決定種業實驗室在體制機制上需要新理念、新思路。我國種業企業的整體研發歷程較短、基礎薄弱、投入不足，產學研結合尚未完全破題，基礎研究、應用研究與農業生產之間的創新鏈條、產業鏈條尚未高效貫通，研究成果集成轉化為現實生產力還有待提升。

The dissipation due to charging and discharging capacitances Edyn can be calculated as

在權責問題上，基于共建單位與實驗室具有典型的社會化和多元化特征，信息不對稱導致系統運營風險，無法保證風險分擔機制在系統中有效運轉[9]。國家重點實驗室尤其是多方共建實驗室，容易出現高校、企業等共建單位與實驗室間的權責模糊的問題，阻礙實驗室的有效管理和運行形成合力。

2.3 服務于人才強國戰略的高校人才培養有待創新

黨的二十大報告明確提出深入實施人才強國戰略，培養造就大批德才兼備的高素質人才的戰略目標，為國家級實驗室建設指明了方向，提供了根本遵循。國家重點實驗室團隊建設包括團隊組建、團隊科研、人才引進和培養等方面。國家重點實驗室是高校人才培養的重要基地，更是實施科教興國戰略、強化現代化建設人才支撐的重要平臺。傳統實驗室建設與管理模式嚴重削弱了對高校人才培養質量的支撐作用，實驗室科研資源共享機制不完善，資源利用率較低，無法滿足學生自主研究的需要[10]；高校對實踐教學不夠重視，在學生創新精神和實踐能力方面的培養效果不佳，實踐育人功能難以發揮，亟需深化實驗教學改革，創新人才培養體系。

2.4 支撐實驗室高效運行的科研團隊建設有待提升

學科建設是實驗室建設的根本，一流學科建設的關鍵是一流的學科領軍人才和科研團隊[11]。科研團隊建設是國家重點實驗室發展的必備條件，是實驗室內在結構的重要經濟因素之一，形成一套相對成熟科研團隊引智創新機制是實驗室高效運行的重要保證。目前，國家重點實驗室和省實驗室存在人才隊伍人員結構不合理，青年科研人才上升渠道模糊、發展動力不足，素質和能力有待加強等共性問題，不利于形成層次分明的人才培養梯隊[12]。在人才管理方面，優秀人才引進與培養機制還不夠完善，迫切需要建立既符合國家戰略需求，又要結合自身學科優勢的引智機制，才能吸引并留住各類高層次人才。

3 岳麓山生物種業實驗室建設路徑探索

3.1 以黨和國家重大戰略部署為導向開展科研攻關

生物種業是全球農業競爭的戰略高地，也是我國農業發展的短板和掣肘。實驗室按照“邊建設、邊研究、邊出成果”原則，統籌功能平臺與人才隊伍建設，全面組織開展科研攻關。實驗室預計在2023年7月底前，圍繞底盤技術、關鍵共性技術、重大新品種培育凝練科研攻關項目清單，通過“揭榜掛帥”“賽馬制”“定向委托”等方式，組織實施一批種業重大科研項目。

在技術攻關方面，聚焦關鍵共性技術和前沿引領技術兩類技術創新。在關鍵共性技術領域，重點聚焦基因挖掘、分子育種、雜種優勢利用、動物聯合性能測定與聯合育種、動物高效繁殖技術，通過多技術集成，構建表型、基因型和環境型大數據庫和數據標準體系。在前沿引領技術領域，超前部署合成生物、新一代基因編輯、表型組、微生物培養組、種業區塊鏈和新一代智能化育種等一批未來10年的重點前沿關鍵技術，筑牢長期發展的基礎。

在產業帶動方面，以創新中心為基點，通過新技術、新基因、新性狀、新材料、新品系等成果輸出，打造創新中心與種業企業的緊密型聯合創新體系，形成“優勢互補、上下一體、收益共享、風險共擔”的創新聯合體，協同開展動植物重大品種升級換代的攻關行動。

在生態打造方面，通過加強匯聚各方科技資源要素，共同構建創新創業和產業孵化模塊、科技創新項目投資模塊、國家智庫與生物種業高端人才培養模塊、生物種業知識產權運營模塊和全球種業技術交流市場和信息交流模塊5大實體化行業服務模塊，推動構建分工明確、上下銜接、運行高效的國家現代種業技術創新體系。打造集領軍企業、專業化中小型科技企業、高校、科研院所和科研團隊協同互動的眾創平臺，構筑高端人才聚集和政策研究高地，推動知識產權價值運營，加快科技成果落地轉化，以創新中心為核心，打造“創新主體協調互動、創新要素順暢流動、創新資源高效配置、創新活力競相迸發”的種業創新創業新生態。

3.2 以改革種業創新體制機制激活科技貢獻潛能

建設岳麓山實驗室，探索建立新的創新機制，整合內外優勢種業創新資源，實現種業科技創新平臺和模式質的飛躍，對推進國家種業創新跨越發展具有重要意義，加快推動種業創新體制機制成為當務之急。種業實驗室可以圍繞產業鏈建立開放協同的體制機制，將“政、產、學、研、用、資”等各類創新要素提供方聯合起來，激發各方創新動能與價值創造潛力，以共生為手段，以共享為結果，共同投入各自所擁有的不同創新要素，共同建設生物種業創新平臺。采用“串珠成鏈”的方法論打造科技創新鏈條。即以大平臺為載體，以創新鏈為牽引，以產業鏈為依托，將分散在不同環節、具備不同優勢的科研院所及其團隊串聯起來，通過形成合作伙伴關系，將其納入創新中心的共建共享生態圈，成為有機融合、上下聯動、資源共享、集成攻關的利益共同體、創新聯合體，共同打造最具生命力、創造力與成長價值的生物種業科技創新鏈條。積極探索市場化的新型體制機制。打造創新鏈、產業鏈與價值鏈深度融合的創新生態系統，為現代種業加快發展和創新型國家建設提供有力支撐。實科研施項目全周期管理包括項目立項論證、預算編制、啟動實施、中期評價、驗收驗證、轉化變現、考核分配。在項目實施過程中，實驗室可根據進展情況進行必要的調整。對于進展不順利的項目，采取調整團隊，調整技術路線，乃至提前終止清算等調整措施；對于進展較好的項目，采取追加投資、擴大研究范圍等支持措施。

在保障體制建設上，實驗室建設要通過加強組織領導、加強資金投入與管理、完善支持政策億保障建設。加強組織領導。省委、省政府加強對岳麓山實驗室建設運行的領導，建立健全協調機制，依托岳麓山實驗室理事會，加強與共建單位等協調，統籌資源，形成齊抓共管、合力推進的行動格局。加強資金投入與管理。建立穩定支持機制，統籌財政、科技、教育、農業、發政等部門專項資金和地方站府債券資金，積極爭取中央支持，保障實驗室建設與運行。完善支持政策。制定實驗室專項服務保障政策，在引才聚才、科技創新等方面為實驗室建設發展提供有力政策保障。加強統籌規劃。加強岳麓山實驗室建設與現代農業科技創新中心、中國油茶科創谷等平臺和園區建設的統籌，協調規劃，整合資源，協同推進。

3.3 以“三螺旋計劃”為內核的引智和培智平臺

在搭建引智和培智平臺上，實驗室從科研條件建設、市場培育引導、團隊穩定激勵等多方面下大力氣為產業科技領軍人才營造“干事創業”平臺[13]。努力打造梯次結構合理、創新能力突出、科研產出豐碩、綜合素質優秀的人才團隊，構建創新創業、開放包容、開拓進取、務實高效體制機制，最終形成有國際競爭力的創新型種業科技人才優勢。

在人才定位方面，努力打造高精尖人才，設立“三螺旋計劃”，見圖1，將各領域帶頭人分為相互支撐的3大類，明確篩選標準，定位高精尖，面向全球全行業持續引進。3類人才分別是科技攻關帶頭人、運營管理帶頭人、產業轉化帶頭人。科技攻關帶頭人系指在生物育種技術、常規育種技術、信息智能技術等多學科交叉領域擁有組織攻關及牽頭操作資深經驗的高端技術人才；運營管理帶頭人系指在創新型企業平臺運營方面擁有深厚造詣及豐富履歷的綜合型管理人才；產業轉化帶頭人系指在種業創新成果市場轉移與產業轉化等方面擁有資源渠道與價值實現能力的開拓性高層次人才。

圖1 人才培養計劃

在人才培養方面，堅持多元化人才培養，積極探索“三螺旋計劃”，重點面向全球全行業引進各類帶頭人。在“三螺旋計劃”下，面向各級人才梯隊，按需設崗，構建內部培養與外部交流的多元化人才體系。內部培養體系主要是通過招收院校畢業生、社會招聘、定向選拔等渠道引進專職人才，通過專業職稱晉級體系與管理職位晉級體系等多元化成長通道培養選拔專職人才。外部交流體系主要是設置開放包容、機制靈活的人力資源池，通過設置全球頂級專家工作室、院士工作站、國際人才交流計劃、博士后科研工作站、科研院校雙向兼職、高校學生實習實踐基地等“三螺旋計劃”的子計劃，形成多樣化的人才流動平臺，為實驗室的發展儲備充足的智力資源。如廈門大學生命科學國家及實驗教學示范中心通過搭建校企合作平臺，與多方知名企業建立長期、穩定的實訓和產學研基地，在促進創新高校人才培養模式、優化實驗實踐教學體系等方面進行了有益探索[14]。

在人才激勵方面，堅持人才激勵市場化，通過項目制運行，按照創新型企業的市場通行做法，創新體制機制與激勵政策，實現核心專家、高級管理人員、技術骨干和科研院校兼職專家等項目團隊成員的股權與期權激勵，充分調動創新中心的創新創業積極性。實驗室通過知識產權運營、創投基金等方式支持項目攻關以及加速成果轉化，推動攻關項目平臺不斷實現價值增值，形成良性的研發反哺機制和團隊權益分享機制。對于雙向兼職的科研院校人才，按照項目任務提供研發經費，按照市場標準提供補貼津貼或開放股份權益，實現中長期激勵與當期激勵相結合。在制定人才職稱評定和職務晉升制度方面，以項目攻關成果、價值創造轉化為標準，其成效交由市場去評價，其價值交由資本去判斷，而不再以發表論文等為標準。

3.4 以開放共享為理念靈活統籌科技資源

資源開放共享信息化。實驗室建立一套完整的共享機制，能夠進一步盤活閑置資源，促進開放式實驗教學和科研工作。利用現代化信息化技術手段是創新實驗室管理機制的重要方面和必然趨勢，資源開放共享信息化是促進資源管理科學化和高效化的有效途徑。建立數字化實驗室資源開放共享信息系統實現分散的實驗室資源需求信息和供給信息集中、精準匹配和有效連接[15]。大型儀器設備管理精細化。大型儀器設備的管理和使用需要堅持集中管理，共享共用的原則，建立有關儀器設備的管理制度，充分釋放潛能，不斷推進科研儀器設備向其他高校、科研院和企業等社會用戶開放。平臺開放全方位。積極探索公共實驗室、設施設備、培訓中心、示范基地等向全行業開放，帶動行業共同發展；創新中心的科普基地向公眾開放，進行生命科學與基因工程科普教育，以輻射形成更加完善的產業創新生態。科研項目建立開放共融機制，選取種質資源共享等平臺，面向全行業引進合作共建單位及各級各類科研院所、大專院校及種業企業，使之既成為創新資源的投入者、創新活動的設計者，又作為創新成果的創制者和創新收益的分享者；既是平臺的需求提供方，同時又是平臺的成果受益方。

3.5 以深入國際合作為路徑推動知識和技術創新

在國際合作上，探索建立全球協作網絡。與聯合國糧農組織、國際農業生物技術應用服務組織等國際組織合作，與國際重要種業研發機構開展廣泛的科技信息交流，分析國際種業創新現狀與趨勢。強化國際間市場化、專業化種業技術交流服務，與國際知識產權機構合作，對引進技術全面分析，規避知識產權風險。探索深化“一帶一路”沿線國家合作。創新中心與相關國家和地區優勢研究機構共同建立“一帶一路”沿線國家生物種業科技創新戰略合作平臺，并通過聯合實驗室和國際開放研究計劃開展屬地化育種，加強技術合作、人才培養、資源交換、知識產權共享和市場開發。探索通過全球協作網絡，實現重要技術、資源和產品的全球授權和應用，推動雜交水稻等農作物和部分畜禽物種的國際開放式合作。以生物種業科技創新基金為平臺，利用資本手段，對我國亟需的多樣化種質資源、技術與市場，進行國際并購整合。

4 結語

國家級生物種業實驗室建設是一項復雜的系統工程，需要順應突破涉及國家長遠發展和產業安全的關鍵技術瓶頸，加強攻克前沿引領技術和關鍵共性技術，構建和完善國家現代產業技術體系，積極探索國際合作，推動產業邁向價值鏈中高端發展，依托區域資源優勢，與企業、科研院校共建創新要素聚集與人才培育平臺，努力實現我國成為現代化種業強國。