深谈|自力更生,强我种业:万建民院士解读中国种子自立自强之路

自贸抢先说 2024-08-27 09:38:09

本报讯,“强化农业生物育种创新力,打造现代种业创新生态,是落实中央战略部署、实现种业科技自主自强与种源自主可控的核心战略,是确保国家粮食安全与农产品供应稳定的基石。”

当前,我国在水稻、小麦、大豆、油菜、棉花等主要农作物的生产用种上已实现高度自主选育,玉米自主选育品种种植面积占比跃升至91%,蔬菜领域则高达87%以上。优质种子对农作物增产的贡献率已超过45%,为我国粮食安全和重要农产品供应提供了坚实的种源保障。

通过深入研究与精准操作,我们已成功定位并克隆了众多关键性状的优异基因,迄今已掌握396个具有重大育种价值的新基因,正逐步瓦解跨国公司在基因资源上的垄断。这些抗病虫害、耐除草剂、高品质、高产及资源高效利用的基因,为生物工程与分子设计育种开辟了广阔的资源宝库。

文 |《瞭望》新闻周刊记者 深度追踪

唯有紧握中国种子的命脉,方能稳固国家饭碗的根基,确保粮食安全的底线。实现种源的自主可控,关键在于种业科技的独立自主与持续创新。

“加速农业生物育种领域的创新步伐,构建现代化的种业创新体系,是执行中央战略部署、推动种业科技自立自强的关键步骤,也是达成种源自主可控目标的根本之道。”中国农科院前副院长、中国工程院院士、现代农业产业技术体系种业共性技术创新团队领军人物万建民,在接受《瞭望》新闻周刊专访时强调。

历经数十年不懈努力,我国农作物种业科技创新能力已迈入全球跟踪、并跑乃至领跑的崭新阶段,构建了相对完善的农业生物育种技术体系。我们保存的农业种质资源总量已突破52万份,在重要性状形成的分子机制等基础研究上位居世界前列,同时,杂种优势利用、倍性育种、诱变育种、分子育种等核心技术也实现了快速发展与广泛应用,选育出的动植物新品种充分满足了现代农业生产的多元化需求。

然而,与全球种业强国相比,我国生物育种科技资源尚显分散,协同创新机制尚待加强,原始创新能力与产业发展水平仍需进一步提升。万建民建议,应加快建立以科研单位为基石的基础研究体系与以企业为主导的技术创新体系相结合的“双轮驱动”模式,依托生物育种技术牢牢掌握中国种子的未来。

生物育种:种业翻身仗的关键利器

《瞭望》:生物育种技术如何助力保障我国的粮食安全?

万建民:生物育种作为现代农业生物技术的核心组成部分,涵盖了转基因、基因编辑、全基因组选择、细胞工程、合成生物等前沿技术,能够高效、精确、定向地改良动植物遗传特性,培育新品种。推进生物育种产业化,是推动现代种业高质量发展、确保国家粮食安全和重要农产品稳定供应的必由之路。

历史上,每一次种业技术的革新,如矮化育种、杂种优势利用等,都极大地提升了水稻等作物的产量。当前,随着现代生命科学和生物育种技术的飞速发展,特别是基因编辑、转基因、全基因组选择等生物技术与大数据、人工智能等信息技术的深度融合,正引领着农业育种技术的深刻变革,预示着新一轮农业科技革命的到来。

面对中国庞大的人口基数与日益增长的食物需求,生物育种技术成为保障粮食安全的必由之路。据预测,到2030年,我国粮食和肉蛋奶的生产能力需分别提升20%和30%以上,方能更好地满足民众需求。而这一目标的实现,离不开生物育种技术的突破性进展。

同时,生物育种技术也是解决我国农业发展面临的资源短缺与环境压力的关键手段。

《瞭望》:我国在生物育种技术领域取得了哪些重要进展?

万建民:近年来,得益于“十三五”国家重点研发计划等一系列科技项目的实施,我国初步建立了以公益性科研机构和高校为支撑、以种业企业为主体的种业创新体系,实现了从基础理论、核心技术、共性技术到品种创制与示范应用的全产业链协同攻关,取得了显著成果。我们选育并推广了机收籽粒玉米、高产高蛋白大豆、优质多抗水稻等一系列突破性新品种。

具体而言,我们在农作物种质资源鉴定、重要基因挖掘、核心育种技术突破及新品种培育等方面均取得了重要进展:

一是完成了农作物种质资源的大规模表型精准鉴定与全基因组基因型鉴定,为新品种选育奠定了坚实基础。

二是精准定位并克隆了多个关键性状的优异基因,打破了跨国公司的技术垄断,为生物工程和分子设计育种提供了宝贵的基因资源。

三是在农作物基因编辑、单倍体育种等核心育种技术上取得了显著突破,建立了完整的转基因育种技术体系,研发能力跻身世界前列。

四是通过综合运用多种育种技术,成功培育并推广了一批优质高产的农作物新品种,显著提升了我国农业生产的整体水平。

《瞭望》:全球生物育种的竞争格局如何?

万建民:当前,全球种业领域正经历一场前所未有的科技革命,精准、高效、智能的生物育种技术已成为国际竞争的焦点。多国已迈入生物育种4.0时代,即智能设计生物育种阶段,通过融合生物技术与人工智能技术,实现育种过程的全面智能化和精准化。

国际上,生物育种技术迅猛发展,转基因作物商业化种植已遍布全球,覆盖作物种类持续扩大。主要国家纷纷将生物育种上升为国家战略,投入巨额资金和资源,推动技术创新与产业升级。跨国种业巨头凭借其强大的研发实力和市场布局,占据了行业的主导地位,形成了一定的技术壁垒和市场垄断。

《瞭望》:相较于国际先进水平,我国生物育种还存在哪些不足?

万建民:首先,在基础研究和关键技术领域,我国仍面临较大挑战。尽管取得了一定进展,但多数物种的基础研究尚不充分,关键基因的挖掘与利用不足,技术原创性有待加强。特别是与发达国家相比,我们在基因编辑、合成生物、全基因组选择等前沿技术的研发上还存在明显差距。

其次,种质资源的精准鉴定与优异资源挖掘不足,遗传基础相对狭窄,限制了品种创新的广度和深度。我国虽拥有丰富的种质资源,但对其深度挖掘和利用尚不充分,难以支撑突破性品种的持续涌现。

再者,重大生物育种产品的缺乏也是我国面临的一大短板。在国际市场上,多基因叠加、性状优化的新品种层出不穷,而我国在新品种培育上还存在明显滞后,尤其是在玉米、大豆、生猪等关键领域,缺乏具有自主知识产权的核心种源,种业安全面临潜在风险。

构建高效协同的种业创新生态

《瞭望》:针对当前短板,您认为应如何加快我国生物育种技术的发展,构建现代化种业创新体系?

万建民:构建现代化种业创新体系,需要我们从多个方面入手,形成科研单位与企业协同创新的良好生态。

一是要加强顶层设计,明确生物育种创新的发展方向和重点任务。通过制定科学的战略规划,整合优势资源,集中力量攻克关键核心技术,提升我国生物育种的自主创新能力。

二是要优化创新资源配置,促进产学研深度融合。建立更加灵活高效的创新机制,鼓励科研单位与企业加强合作,共同推进生物育种技术的研发与应用。同时,要加大对种业企业的扶持力度,培育一批具有国际竞争力的大型种业集团。

三是要加强种质资源的保护与利用,拓宽遗传基础。通过加大种质资源的收集、鉴定与保存力度,建立完善的种质资源库和信息共享平台,为生物育种提供丰富的基因资源。同时,要加强国际合作与交流,引进国外优质种质资源,提升我国种业的国际竞争力。

四是要加强知识产权保护,激发创新活力。完善相关法律法规体系,加大对种业知识产权的保护力度,为种业创新提供坚实的法律保障。同时,要建立健全种业科技成果转化机制,促进科技成果向现实生产力转化。

通过以上措施的实施,我们可以逐步构建起高效协同的种业创新生态,推动我国生物育种技术实现跨越式发展,为保障国家粮食安全和农业可持续发展提供有力支撑。(文章来源:新华社新媒体   陈皮网报)

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