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人物专访
 
 
钱前院士:打造面向国际市场的中国种业″航母″

从驯化水稻、谷子、大豆,到攻破杂交水稻难题,再到智慧育种,种业的发展深刻影响着人类文明发展的历史。随着分子生物学、人工智能等技术的发展,现代种业正经历颠覆性的变化。在这样的变革中,我国种业振兴如何更快推进,助力中国农业现代化的实现?

全国人大代表、九三学社中央委员、中国科学院院士钱前表示,我国种业在多个领域已处于国际第一方阵,但仍存在科研力量分散、产业发展滞后等问题,″杂交水稻难题的攻克,是社会主义制度优越性的集中展现,未来仍要发挥这一优越性,在现代种业发展中作出中国贡献。同时,我们也要不断建设自己的产业力量,打造面向国际市场的中国种业‘航母’。″

种业转型,现代化中的机遇与挑战

中国有悠久的农耕文明史,在过去,我们在种业上做过哪些事情?

钱前:在漫长的农耕史上,我们的祖先最早驯化了大豆、水稻、谷子等作物,这些作物在今天依然是保障人类粮食的重要部分。比如,水稻是全世界超过20亿人的主粮,大豆是当今世界最重要的粮油饲兼用的作物。还有谷子,这种在国内被许多人认为是杂粮的作物,事实上还是很多地区人口的主粮,联合国粮农组织把2023年定为″国际小米年″,认为谷子等小颗粒谷物对未来全球食品安全保障意义重大。

近半个世纪,以袁隆平为代表的科学家们突破了杂交水稻这一世界性难题,为中国人解决温饱问题提供了坚实基础。此外,杂交水稻对杂种优势的利用,还为全球粮食生产作出了卓越贡献,让我们得以平视这个世界。

现在的育种和过去有什么不同?

钱前:现代育种的一个标志性转变,就是分子生物学等现代技术的应用,使得精准育种成为可能。传统的育种手段,育种家们要长期坚守在田间,在无数植株中寻找那个特殊的变异体,这是一件非常艰苦繁杂的工作,有时候还需要一点儿运气。以水稻杂交为例,水稻有4万多个基因,两株不同的水稻杂交,会产生无数种新的组合,育种家要在无数组合中找到需要的那个,非常困难。我毕业的时候,我的老师问我,能不能吃苦,不能吃苦,就干不了育种的工作。但现在,通过分子生物学技术,我们可以精准鉴定每一个基因的作用,提前预测不同组合的效果,进行精准育种,这是革命性的变化,而我们正处在这种变化之中。这对我们来说,是机遇也是挑战,需要我们不断发挥科技创新的精神,抓住现代种业转型的机遇,攻克″卡脖子″问题,为农业现代化奠定更坚实的基础。

科技创新,还有许多难题待解

当前我国正在推动种业振兴,为何现代种业中出现了″卡脖子″问题?

钱前:种子是战略物资,这个观念过去很多人不了解,但这些年来,随着全球形势不断变化,越来越多人意识到,必须要把种子掌握到自己手里。我国有非常庞大的科研队伍,科研实力雄厚,这些年来,我国的农业科技水平不断提升,许多领域已处在世界第一方阵,比如水稻、小麦等口粮作物,种源百分之百掌握在自己手里,我国的口粮单产也处于国际领先水平。

但同时,我们也有许多需要重视的问题。在技术层面,现代育种技术中的一些底盘技术掌握在别人手里,比如基因编辑中的那个″剪刀″,以前是国外科学家创制的,现在我们在开发自己的″剪刀″,未来还需要让″剪刀″更锋利、更好用。

在科研布局方面,我国的科研力量布局分散,难以开展高水平大研发、支撑大企业。我国80%的种业创新资源和绝大多数科研人才集中于科研院校,中央到地方、各系统科研院校研发力量分散、资源统筹不足,科研资金渠道复杂,资源浪费、创新重复、无谓竞争时有发生。表现尤为明显的是面向国家重大需求,支撑种业创新应用研发的优势科研机构与各地农科院资源统筹互补、协同攻关效果不佳。

在现代种业的发展中,我们是否有赶超国外水平的机会?

钱前:随着5G时代的来临,育种技术也在不断变化,大数据、人工智能等技术融入育种中,使育种更快捷、更精准,我们现在也有了很多平台,这些平台融合了多种新技术,把老一辈科学家的智慧和经验,以及年轻科学家的新想法、新思路融为一体。我想在未来,我们会在种业发展中走出自己的道路。

发挥集智攻关优势,破解农业重大难题

你谈到我国科研力量存在布局分散的问题。杂交水稻是集智攻关的典型成果,在杂交水稻之后,是否有类似的成果?

钱前:杂交水稻是社会主义制度优越性的集中体现,是一次集智攻关成功典范,当时有19个单位、上万科研人员参与,只用了短短几年,就攻克了这个世界性难题。在这次攻关中,袁隆平先生是领导者,许多难关大家共同攻坚。近些年来,其实也有这样的案例。举例来说,此前,我国水稻重金属超标的问题备受关注,受到酸雨等环境影响,土壤中的重金属进入到粮食中。为了解决这个问题,袁隆平先生生前一直在推动相关的科技攻关,集合了我国多个科研单位的力量,历经十年,通过种质资源挖掘、现代育种技术应用去解决这个问题,目前已经实现了低镉水稻育成等关键性突破,我想在未来,我国湖南、湖北等酸雨区,对农产品重金属污染的担忧将成为历史。

你认为怎样才能更好地发挥集智攻关的优势?

钱前:一方面,我们需要进一步统筹农业领域国家实验室、种业国家技术创新中心、国家重点实验室等创新平台建设,集中中国农科院、中国科学院、重点农业大学和地方农科院所等优势种业科技创新人才和资源,整合科研资金投入渠道,突出多学科交叉融合,紧盯创新前沿,集中力量开展关键技术攻关。另一方面,建议在条件成熟时,在组织机构上整合中央和地方农科院,形成国家级、省级、地区级央地协同、上下贯通、集中指挥、优势互补、作战梯次分明的新型农业科研系统布局。发挥社会主义制度优势,统筹协调各方资源,有组织、有目标地进行种业科研大联合、大攻关。

聚焦产业,打造种业″航母″

加强集智攻关的力量,是否就可以破解农业现代化中的种业难题?

钱前:真正让科研成果变成生产力,需要一个更加成熟和完善的产业体系。这也是这一次我重点关注的问题——如何充分发挥市场主体作用,打造发展一批种业创新能力强、具有国际竞争力的种业企业″航母″。从全球种业发展历史看,企业是市场创新的主体,产业的每一次跃升,无不是由企业将突破性新技术带到产业,从而引领产业重大变革,催生出一批国际种业巨头。在我国,种业企业长期以来″多小散弱″″多而不强″,企业技术创新能力不足、核心知识产权缺乏。全国7000 多家农作物种业企业中,95%以上为中小企业,排名前10的企业,仅占有13.8%的国内市场份额,与国际种业巨头在全球市场占据一半以上市场、自主研发能力突出的格局形成鲜明对比;与国际种业巨头掌握全球69.2%的核心专利相比,国内领先种业企业仅掌握全球不到 10%的核心专利。加强种业产业,可以借鉴国际领先种业企业发展路径,鼓励和引导金融资源向种业倾斜,推动资源要素向优势种业企业聚集,培育和打造一批具有自主知识产权的企业,持续增强企业产业影响力和主体发展能力,进一步扩大规模、延长产业链,打造业务涵盖研、育、繁、推全产业链的种业企业″航母″。

我国种业产业薄弱,但科研力量强大,两者应如何结合,发挥更好的作用?

钱前:我国科研与产业发展长期存在″两张皮″的现象。种业企业自身科研能力普遍较弱,主要的科研供给来自科研院校,且与科研院校的合作还基本局限在交易型的品种权转让方面,企业更多倾向于一锤子买卖,一次性买断成果。普遍缺乏以产业实际需求为导向的,贯穿研发全过程、产业链与创新链深度融合的″产学研″合作。这方面,可以引导种业龙头企业与优势科研机构构建长效、深入的产学研合作体系。构建面向国家重大需求和市场需求,以产业为导向、连接紧密、运转高效的产学研联合攻关体系。让科研院所的资源″活″起来,快速增强我国种企自主创新能力。

立足大地,走向农业的星辰大海

从现代种业的发展看,当前有哪些重点攻关的领域或成果?

钱前:举例来说,在水稻育种中,一批科学家正在进行固定杂种优势的攻关,且已经取得了很好的进展。杂种优势,即杂交品种具有一些高产、高抗性、高品质等优势,但如果杂交种继续繁育,就会出现性状分离,不再具有杂种优势。通俗来说,许多人关注的杂交种不能留种的问题,就是这种现象的体现。这使得我们每年都要大量制种,不但耗费大量人力、物力,也增加了农业生产的成本。而固定杂种优势,就是为了解决这个问题,如果完全攻克这一难题,未来的杂交种也可以留种了,将极大降低农业生产的成本。

这样的未来还远吗?

钱前:从科研上来说,我们进一步加强集智攻关的力量,通过政策引导等方法,聚集更多科研力量去攻克生产中的难题,时间会更短。从产业的角度看,培育更强的种业企业,完善科技成果转化体系,甚至让企业从创新的源头就参与科技攻关,必然会让科技成果更快更好地转化为生产力。

你心目中,种业的未来是怎样的?

钱前:种业是立足于大地的事业,但又不局限于此。从远景看,未来的都市农业前景广阔,这就需要我们培育适合在都市农业、工厂化农业中生产的品种。在更远的未来,当人类真正踏足星辰大海,食物就不可能只是依靠地球上的供给,太空农场必然会出现,而我们现在,也在为未来做着准备。回到眼前,中国是目前世界最大的农产品进口国、全球农业良种重要市场,同时,我国的农业技术也在不断改变着全球农业生产的模式和格局,比如我们的杂交水稻技术,可以为东南亚、非洲的粮食增产提供重要的技术帮助。从这个角度看,我们同样需要更多更强的种业企业,而且要鼓励种业企业主动″引进来″和″走出去″,到国际市场试水,充分利用国际优质创新资源和技术,开发海外市场,主动参与国际市场竞争。

 
 
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