從馴化水稻、谷子、大豆,到攻破雜交水稻難題,再到智慧育種,種業(yè)的發(fā)展深刻影響著人類文明發(fā)展的歷史。隨著分子生物學(xué)、人工智能等技術(shù)的發(fā)展,現(xiàn)代種業(yè)正經(jīng)歷顛覆性的變化。在這樣的變革中,我國種業(yè)振興如何更快推進(jìn),助力中國農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化的實(shí)現(xiàn)?
新京報(bào)記者對(duì)話全國人大代表、九三學(xué)社中央委員、中國科學(xué)院院士錢前。他表示,我國種業(yè)在多個(gè)領(lǐng)域已處于國際第一方陣,但仍存在科研力量分散、產(chǎn)業(yè)發(fā)展滯后等問題,“雜交水稻難題的攻克,是社會(huì)主義制度優(yōu)越性的集中展現(xiàn),未來仍要發(fā)揮這一優(yōu)越性,在現(xiàn)代種業(yè)發(fā)展中作出中國貢獻(xiàn)。同時(shí),我們也要不斷建設(shè)自己的產(chǎn)業(yè)力量,打造面向國際市場(chǎng)的中國種業(yè)‘航母’。”
錢前院士。新京報(bào)記者 王貴彬 攝
種業(yè)轉(zhuǎn)型,現(xiàn)代化中的機(jī)遇與挑戰(zhàn)
新京報(bào):中國有悠久的農(nóng)耕文明史,在過去,我們?cè)诜N業(yè)上做過哪些事情?
錢前:在漫長(zhǎng)的農(nóng)耕史上,我們的祖先最早馴化了大豆、水稻、谷子等作物,這些作物在今天依然是保障人類糧食的重要部分。比如,水稻是全世界超過20億人的主糧,大豆是當(dāng)今世界最重要的糧油飼兼用的作物。還有谷子,這種在國內(nèi)被許多人認(rèn)為是雜糧的作物,事實(shí)上還是很多地區(qū)人口的主糧,聯(lián)合國糧農(nóng)組織把2023年定為“國際小米年”,認(rèn)為谷子等小顆粒谷物對(duì)未來全球食品安全保障意義重大。
近半個(gè)世紀(jì),以袁隆平為代表的科學(xué)家們突破了雜交水稻這一世界性難題,為中國人解決溫飽問題提供了堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。此外,雜交水稻對(duì)雜種優(yōu)勢(shì)的利用,還為全球糧食生產(chǎn)作出了卓越貢獻(xiàn),讓我們得以平視這個(gè)世界。
新京報(bào):現(xiàn)在的育種和過去有什么不同?
錢前:現(xiàn)代育種的一個(gè)標(biāo)志性轉(zhuǎn)變,就是分子生物學(xué)等現(xiàn)代技術(shù)的應(yīng)用,使得精準(zhǔn)育種成為可能。傳統(tǒng)的育種手段,育種家們要長(zhǎng)期堅(jiān)守在田間,在無數(shù)植株中尋找那個(gè)特殊的變異體,這是一件非常艱苦繁雜的工作,有時(shí)候還需要一點(diǎn)兒運(yùn)氣。以水稻雜交為例,水稻有4萬多個(gè)基因,兩株不同的水稻雜交,會(huì)產(chǎn)生無數(shù)種新的組合,育種家要在無數(shù)組合中找到需要的那個(gè),非常困難。
我畢業(yè)的時(shí)候,我的老師問我,能不能吃苦,不能吃苦,就干不了育種的工作。但現(xiàn)在,通過分子生物學(xué)技術(shù),我們可以精準(zhǔn)鑒定每一個(gè)基因的作用,提前預(yù)測(cè)不同組合的效果,進(jìn)行精準(zhǔn)育種,這是革命性的變化,而我們正處在這種變化之中。
這對(duì)我們來說,是機(jī)遇也是挑戰(zhàn),需要我們不斷發(fā)揮科技創(chuàng)新的精神,抓住現(xiàn)代種業(yè)轉(zhuǎn)型的機(jī)遇,攻克“卡脖子”問題,為農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化奠定更堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。
科技創(chuàng)新,還有許多難題待解
新京報(bào):當(dāng)前我國正在推動(dòng)種業(yè)振興,為何現(xiàn)代種業(yè)中出現(xiàn)了“卡脖子”問題?
錢前:種子是戰(zhàn)略物資,這個(gè)觀念過去很多人不了解,但這些年來,隨著全球形勢(shì)不斷變化,越來越多人意識(shí)到,必須要把種子掌握到自己手里。我國有非常龐大的科研隊(duì)伍,科研實(shí)力雄厚,這些年來,我國的農(nóng)業(yè)科技水平不斷提升,許多領(lǐng)域已處在世界第一方陣,比如水稻、小麥等口糧作物,種源百分之百掌握在自己手里,我國的口糧單產(chǎn)也處于國際領(lǐng)先水平。
但同時(shí),我們也有許多需要重視的問題。在技術(shù)層面,現(xiàn)代育種技術(shù)中的一些底盤技術(shù)掌握在別人手里,比如基因編輯中的那個(gè)“剪刀”,以前是國外科學(xué)家創(chuàng)制的,現(xiàn)在我們?cè)陂_發(fā)自己的“剪刀”,未來還需要讓“剪刀”更鋒利、更好用。
在科研布局方面,我國的科研力量布局分散,難以開展高水平大研發(fā)、支撐大企業(yè)。我國80%的種業(yè)創(chuàng)新資源和絕大多數(shù)科研人才集中于科研院校,中央到地方、各系統(tǒng)科研院校研發(fā)力量分散、資源統(tǒng)籌不足,科研資金渠道復(fù)雜,資源浪費(fèi)、創(chuàng)新重復(fù)、無謂競(jìng)爭(zhēng)時(shí)有發(fā)生。表現(xiàn)尤為明顯的是面向國家重大需求,支撐種業(yè)創(chuàng)新應(yīng)用研發(fā)的優(yōu)勢(shì)科研機(jī)構(gòu)與各地農(nóng)科院資源統(tǒng)籌互補(bǔ)、協(xié)同攻關(guān)效果不佳。
新京報(bào):在現(xiàn)代種業(yè)的發(fā)展中,我們是否有趕超國外水平的機(jī)會(huì)?
錢前:隨著5G時(shí)代的來臨,育種技術(shù)也在不斷變化,大數(shù)據(jù)、人工智能等技術(shù)融入育種中,使育種更快捷、更精準(zhǔn),我們現(xiàn)在也有了很多平臺(tái),這些平臺(tái)融合了多種新技術(shù),把老一輩科學(xué)家的智慧和經(jīng)驗(yàn),以及年輕科學(xué)家的新想法、新思路融為一體。我想在未來,我們會(huì)在種業(yè)發(fā)展中走出自己的道路。
發(fā)揮集智攻關(guān)優(yōu)勢(shì),破解農(nóng)業(yè)重大難題
新京報(bào):你談到我國科研力量存在布局分散的問題。雜交水稻是集智攻關(guān)的典型成果,在雜交水稻之后,是否有類似的成果?
錢前:雜交水稻是社會(huì)主義制度優(yōu)越性的集中體現(xiàn),是一次集智攻關(guān)成功典范,當(dāng)時(shí)有19個(gè)單位、上萬科研人員參與,只用了短短幾年,就攻克了這個(gè)世界性難題。在這次攻關(guān)中,袁隆平先生是領(lǐng)導(dǎo)者,許多難關(guān)大家共同攻堅(jiān)。
近些年來,其實(shí)也有這樣的案例。舉例來說,此前,我國水稻重金屬超標(biāo)的問題備受關(guān)注,受到酸雨等環(huán)境影響,土壤中的重金屬進(jìn)入到糧食中。為了解決這個(gè)問題,袁隆平先生生前一直在推動(dòng)相關(guān)的科技攻關(guān),集合了我國多個(gè)科研單位的力量,歷經(jīng)十年,通過種質(zhì)資源挖掘、現(xiàn)代育種技術(shù)應(yīng)用去解決這個(gè)問題,目前已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了低鎘水稻育成等關(guān)鍵性突破,我想在未來,我國湖南、湖北等酸雨區(qū),對(duì)農(nóng)產(chǎn)品重金屬污染的擔(dān)憂將成為歷史。
新京報(bào):你認(rèn)為怎樣才能更好地發(fā)揮集智攻關(guān)的優(yōu)勢(shì)?
錢前:一方面,我們需要進(jìn)一步統(tǒng)籌農(nóng)業(yè)領(lǐng)域國家實(shí)驗(yàn)室、種業(yè)國家技術(shù)創(chuàng)新中心、國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室等創(chuàng)新平臺(tái)建設(shè),集中中國農(nóng)科院、中國科學(xué)院、重點(diǎn)農(nóng)業(yè)大學(xué)和地方農(nóng)科院所等優(yōu)勢(shì)種業(yè)科技創(chuàng)新人才和資源,整合科研資金投入渠道,突出多學(xué)科交叉融合,緊盯創(chuàng)新前沿,集中力量開展關(guān)鍵技術(shù)攻關(guān)。
另一方面,建議在條件成熟時(shí),在組織機(jī)構(gòu)上整合中央和地方農(nóng)科院,形成國家級(jí)、省級(jí)、地區(qū)級(jí)央地協(xié)同、上下貫通、集中指揮、優(yōu)勢(shì)互補(bǔ)、作戰(zhàn)梯次分明的新型農(nóng)業(yè)科研系統(tǒng)布局。發(fā)揮社會(huì)主義制度優(yōu)勢(shì),統(tǒng)籌協(xié)調(diào)各方資源,有組織、有目標(biāo)地進(jìn)行種業(yè)科研大聯(lián)合、大攻關(guān)。
聚焦產(chǎn)業(yè),打造種業(yè)“航母”
新京報(bào):加強(qiáng)集智攻關(guān)的力量,是否就可以破解農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化中的種業(yè)難題?
錢前:真正讓科研成果變成生產(chǎn)力,需要一個(gè)更加成熟和完善的產(chǎn)業(yè)體系。這也是這一次我重點(diǎn)關(guān)注的問題——如何充分發(fā)揮市場(chǎng)主體作用,打造發(fā)展一批種業(yè)創(chuàng)新能力強(qiáng)、具有國際競(jìng)爭(zhēng)力的種業(yè)企業(yè)“航母”。
從全球種業(yè)發(fā)展歷史看,企業(yè)是市場(chǎng)創(chuàng)新的主體,產(chǎn)業(yè)的每一次躍升,無不是由企業(yè)將突破性新技術(shù)帶到產(chǎn)業(yè),從而引領(lǐng)產(chǎn)業(yè)重大變革,催生出一批國際種業(yè)巨頭。在我國,種業(yè)企業(yè)長(zhǎng)期以來“多小散弱”“多而不強(qiáng)”,企業(yè)技術(shù)創(chuàng)新能力不足、核心知識(shí)產(chǎn)權(quán)缺乏。全國7000 多家農(nóng)作物種業(yè)企業(yè)中,95%以上為中小企業(yè),排名前10的企業(yè),僅占有13.8%的國內(nèi)市場(chǎng)份額,與國際種業(yè)巨頭在全球市場(chǎng)占據(jù)一半以上市場(chǎng)、自主研發(fā)能力突出的格局形成鮮明對(duì)比;與國際種業(yè)巨頭掌握全球69.2%的核心專利相比,國內(nèi)領(lǐng)先種業(yè)企業(yè)僅掌握全球不到 10%的核心專利。
加強(qiáng)種業(yè)產(chǎn)業(yè),可以借鑒國際領(lǐng)先種業(yè)企業(yè)發(fā)展路徑,鼓勵(lì)和引導(dǎo)金融資源向種業(yè)傾斜,推動(dòng)資源要素向優(yōu)勢(shì)種業(yè)企業(yè)聚集,培育和打造一批具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的企業(yè),持續(xù)增強(qiáng)企業(yè)產(chǎn)業(yè)影響力和主體發(fā)展能力,進(jìn)一步擴(kuò)大規(guī)模、延長(zhǎng)產(chǎn)業(yè)鏈,打造業(yè)務(wù)涵蓋研、育、繁、推全產(chǎn)業(yè)鏈的種業(yè)企業(yè)“航母”。
新京報(bào):我國種業(yè)產(chǎn)業(yè)薄弱,但科研力量強(qiáng)大,兩者應(yīng)如何結(jié)合,發(fā)揮更好的作用?
錢前:我國科研與產(chǎn)業(yè)發(fā)展長(zhǎng)期存在“兩張皮”的現(xiàn)象。種業(yè)企業(yè)自身科研能力普遍較弱,主要的科研供給來自科研院校,且與科研院校的合作還基本局限在交易型的品種權(quán)轉(zhuǎn)讓方面,企業(yè)更多傾向于一錘子買賣,一次性買斷成果。普遍缺乏以產(chǎn)業(yè)實(shí)際需求為導(dǎo)向的,貫穿研發(fā)全過程、產(chǎn)業(yè)鏈與創(chuàng)新鏈深度融合的“產(chǎn)學(xué)研”合作。
這方面,可以引導(dǎo)種業(yè)龍頭企業(yè)與優(yōu)勢(shì)科研機(jī)構(gòu)構(gòu)建長(zhǎng)效、深入的產(chǎn)學(xué)研合作體系。構(gòu)建面向國家重大需求和市場(chǎng)需求,以產(chǎn)業(yè)為導(dǎo)向、連接緊密、運(yùn)轉(zhuǎn)高效的產(chǎn)學(xué)研聯(lián)合攻關(guān)體系。讓科研院所的資源“活”起來,快速增強(qiáng)我國種企自主創(chuàng)新能力。
立足大地,走向農(nóng)業(yè)的星辰大海
新京報(bào):從現(xiàn)代種業(yè)的發(fā)展看,當(dāng)前有哪些重點(diǎn)攻關(guān)的領(lǐng)域或成果?
錢前:舉例來說,在水稻育種中,一批科學(xué)家正在進(jìn)行固定雜種優(yōu)勢(shì)的攻關(guān),且已經(jīng)取得了很好的進(jìn)展。雜種優(yōu)勢(shì),即雜交品種具有一些高產(chǎn)、高抗性、高品質(zhì)等優(yōu)勢(shì),但如果雜交種繼續(xù)繁育,就會(huì)出現(xiàn)性狀分離,不再具有雜種優(yōu)勢(shì)。通俗來說,許多人關(guān)注的雜交種不能留種的問題,就是這種現(xiàn)象的體現(xiàn)。這使得我們每年都要大量制種,不但耗費(fèi)大量人力、物力,也增加了農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的成本。而固定雜種優(yōu)勢(shì),就是為了解決這個(gè)問題,如果完全攻克這一難題,未來的雜交種也可以留種了,將極大降低農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的成本。
新京報(bào):這樣的未來還遠(yuǎn)嗎?
錢前:從科研上來說,我們進(jìn)一步加強(qiáng)集智攻關(guān)的力量,通過政策引導(dǎo)等方法,聚集更多科研力量去攻克生產(chǎn)中的難題,時(shí)間會(huì)更短。從產(chǎn)業(yè)的角度看,培育更強(qiáng)的種業(yè)企業(yè),完善科技成果轉(zhuǎn)化體系,甚至讓企業(yè)從創(chuàng)新的源頭就參與科技攻關(guān),必然會(huì)讓科技成果更快更好地轉(zhuǎn)化為生產(chǎn)力。
新京報(bào):你心目中,種業(yè)的未來是怎樣的?
錢前:種業(yè)是立足于大地的事業(yè),但又不局限于此。從遠(yuǎn)景看,未來的都市農(nóng)業(yè)前景廣闊,這就需要我們培育適合在都市農(nóng)業(yè)、工廠化農(nóng)業(yè)中生產(chǎn)的品種。在更遠(yuǎn)的未來,當(dāng)人類真正踏足星辰大海,食物就不可能只是依靠地球上的供給,太空農(nóng)場(chǎng)必然會(huì)出現(xiàn),而我們現(xiàn)在,也在為未來做著準(zhǔn)備。
回到眼前,中國是目前世界最大的農(nóng)產(chǎn)品進(jìn)口國、全球農(nóng)業(yè)良種重要市場(chǎng),同時(shí),我國的農(nóng)業(yè)技術(shù)也在不斷改變著全球農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的模式和格局,比如我們的雜交水稻技術(shù),可以為東南亞、非洲的糧食增產(chǎn)提供重要的技術(shù)幫助。從這個(gè)角度看,我們同樣需要更多更強(qiáng)的種業(yè)企業(yè),而且要鼓勵(lì)種業(yè)企業(yè)主動(dòng)“引進(jìn)來”和“走出去”,到國際市場(chǎng)試水,充分利用國際優(yōu)質(zhì)創(chuàng)新資源和技術(shù),開發(fā)海外市場(chǎng),主動(dòng)參與國際市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)。