2021-03-10 09:02:57
新一輪生物技術和信息技術深度融合，驅動現代生物育種技術快速變革迭代，成為推動現代農業產業發展的新引擎。生物育種已進入一個大數據、大平臺、大發現的新時代。
萬建民
全國政協委員、中國工程院院士、中國農業科學院副院長
一粒種子可以改變一個世界。種業發展直接關系國家糧食安全和百姓的“米袋子”“菜籃子”。
“十四五”時期我國將采取哪些措施打好種業翻身仗？
3月5日，在第十三屆全國人民代表大會第四次會議“部長通道”上，農業農村部部長唐仁健表示：“我們正在會同有關部門，研究制定打好種業翻身仗的行動方案。力求用10年左右的時間，實現種業重大突破。一是在種質資源方面，目前畜禽種質資源庫正在立項；海洋漁業種質資源庫已經開建；新的農作物種質資源庫今年9月份就能建好，建成后保存能力將達到150萬份，位居世界第一。二是在關鍵核心技術攻關方面，將在原創技術、底盤技術上盡可能突破，爭取把這些技術掌握在我們手上。三是要培育一批育繁推一體化種子企業，建立健全商業化育種體系。四是抓好海南南繁基地和甘肅、四川等國家種子基地建設。五是管好種子市場，保護好知識產權，尤其要嚴厲打擊套牌侵權行為。”
生物育種成推動現代農業發展新引擎
“我國是世界第二大種業市場，是種業大國，但還不是種業強國，實現現代種業的跨越式發展，打好種業翻身仗，關鍵是要大力推進育種技術創新。”農業農村部科教司二級巡視員張文指出。
“國際種業發展一般分為4個階段，即馴化選擇1.0時代、常規育種2.0時代、分子標記輔助選擇育種3.0時代和智能化育種4.0時代。在一些發達國家，種業已進入‘生物技術+人工智能+大數據信息技術’的育種4.0時代。我國仍處在以雜交選育和分子技術輔助選育為主的2.0時代至3.0時代之間。”全國政協委員、中國工程院院士、中國農業科學院副院長萬建民告訴科技日報記者。
近年來，發達國家不斷深化基礎學科布局，搶占未來農業產業發展制高點。在重大基因挖掘與功能解析、重要性狀形成的分子機制等方面的研究取得重大進展；驅動農業生物技術與人工智能深度融合；促使基因編輯、合成生物等技術升級換代與疊加整合，推動精準化、智能化、工廠化種業革命。
“我國雖擁有豐富的種質資源，但是由于長期農業基礎研究薄弱，導致原創性新種質、新材料、新技術不足，一些動植物核心種源的知識產權受國外種業巨頭把控。”中國農業大學教授、國家農業科技戰略研究院院長高旺盛告訴科技日報記者。
十九屆五中全會提出把科技自立自強作為國家發展的戰略支撐，把生物育種列為強化國家戰略力量重點發展的八大前沿領域之一。生物育種創新與應用被擺在了更加突出的重要位置，生物育種發展進入新階段。
“新一輪生物技術和信息技術深度融合，驅動現代生物育種技術快速變革迭代，成為推動現代農業產業發展的新引擎。生物育種已進入一個大數據、大平臺、大發現的新時代。”萬建民說。
利用新技術實現種業彎道超車
“如果說種業是農業的芯片，那么種質資源就是芯片的芯片。沒有種質資源，農業育種創新將成為無源之水。我國擁有52萬份種質資源，是全球第二的種質資源大國，但經過深度鑒定評價的種質資源不足10%，對種質資源的開發利用與發達國家存在一定差距。”全國人大代表、中化集團黨組副書記、總經理楊華說，中國有著對種質資源保護不力的深刻教訓。我國是大豆的原產國，有著特殊的大豆優異種質資源，但國外公司利用我國的一個野生大豆材料作為親本，申請了64項國際專利，導致我國育種企業用自己的大豆植株育種也可能侵犯知識產權。對種質資源的保護和開發利用不足，造成我國部分作物種源“卡脖子”問題突出。
萬建民透露，“十四五”期間，我國將繼續推進第三次全國農作物種質資源普查與收集行動，重點建設高通量、規模化表型及基因型鑒定平臺，發掘攜帶優異基因資源的種質材料，定向改良創制高產、優質、抗逆、高效利用養分的新種質。
在中國科學院上海植物逆境生物學研究中心主任、美國科學院院士朱健康看來，生物育種技術用好了，我國就能夠解決農業面臨的種業瓶頸問題。
朱健康認為，如果靠傳統育種，要趕上國外種業的技術水平需要很多年，但新的育種技術可以讓我們更快做到。“新技術完全有可能讓我們真正做到種業彎道超車，讓我國的種子更有競爭力。”他說。
“目前，世界種業正迎來以基因編輯、合成生物學、人工智能等技術融合發展為標志的現代生物育種科技革命，需要我們抓住機遇、加快創新，打好種業翻身仗，從而實現種業的跨越式發展。”農業農村部副部長張桃林表示。
高旺盛建議，“十四五”期間，我國應組織實施國家種業科技創新工程，加強動物干細胞、合成生物學等基礎前沿技術原創性突破，培育一批具有自主知識產權的核心種質資源和重大戰略性新品種；加快生物育種產業化應用進程；實施現代種業企業再造工程，下決心培養造就具有較強國際競爭力的龍頭種業企業。
“我們要建設創新鏈系統布局的技術創新中心，增建農作物基因資源等國家重點實驗室，培育上中下游一體化的創新團隊，扶植具有國際競爭力的種業企業，把握生物種業發展主動權。”萬建民說。
加強原始創新促進種業科技自立自強
如何加強種業科技原始創新，實現種業科技的自立自強？
“今年的中央一號文件已經對打好種業翻身仗做了頂層設計和系統部署，涉及到種質資源保護、育種科研攻關、種業市場管理等整個種業全鏈條的各個環節。總的來講，必須要堅持底線思維和問題導向，圍繞國家糧食安全和重要農副產品保數量、保多樣、保質量的‘三保’要求，遵循種業創新發展規律，破卡點、補短板、強優勢。概括起來，就是要加快構建種業創新體系，包括種質資源保護利用體系、產業體系和治理體系，全面提升自主創新、企業競爭、供種保障和依法治理4種能力。”張桃林說。
“未來，要加快建成現代化、自動化、智能化的國家新作物種質庫，重點培育優質綠色超級稻、優質功能水稻、優質節水小麥、抗赤霉病小麥、耐旱宜機收玉米、抗蟲耐除草劑玉米、優質蛋白玉米、高產高蛋白大豆、耐除草劑大豆等重大新品種。”萬建民表示，要持續推進良種聯合攻關和遺傳改良計劃，挖掘真正有用的基因，創制有突破性的種質，實現我國種業科技自立自強。如水稻、小麥，要加快優質專用品種選育，保持競爭力，大豆要加快高產高油高蛋白品種選育。
“未來農業的發展方向是：高產穩產、優質營養、高效安全、農業工業化。”全國人大代表、中國科學院院士、中國科學院遺傳與發育研究所研究員李家洋表示，我國農業現代化建設到了加快轉變發展方式的新階段，必須更加依靠科技實現創新驅動，源源不斷地為農業發展轉型升級、提質增效提供強大動力。
李家洋說，以水稻為例，未來還將進行3個方面的工作。
第一，要加強新品種培育。我國幅員遼闊，水稻種植區非常多，主栽品種也非常多，很多地區的品種仍然沒有完成升級換代，需要繼續創制更多適應不同生態區的水稻新品種。
第二，要加強新品種的推廣力度，讓更多農民種上新品種并由此受益，保障國家糧食安全。
第三，要繼續加強水稻功能基因研究，特別是在還沒有找到關鍵基因的重要農藝性狀領域（抗高低溫、抗蟲、抗稻曲病等），更需要加大研究。
中國農業科學院生物技術研究所所長、國家玉米產業技術體系首席科學家李新海以玉米為例指出，玉米是中國第一大作物，也是我國重要的糧食飼料和工業原料，是國家糧食安全和農產品有效供給的重要基礎。
“隨著人民生活水平的提高，玉米的消耗量逐年提升。‘十四五’期間玉米要突破種質瓶頸，要向優質化、綠色化、機械化等方向發展，應重點關注熱帶種質，通過技術融合驅動我國生物育種原創核心科研實力的快速提升，掌握玉米種業的話語權，保障國家糧食安全。”李新海說。記者 馬愛平
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