種業(yè)，是種植業(yè)的根本，與國(guó)家的糧食安全息息相關(guān)。今天和未來(lái)的種植業(yè)增產(chǎn)越來(lái)越依靠良種的選育——聯(lián)合國(guó)糧農(nóng)組織的研究表明，未來(lái)國(guó)際糧食總產(chǎn)增長(zhǎng)的20%依靠播種面積增加，80%依賴于單產(chǎn)水平的提高，而單產(chǎn)增加的60%~80%又來(lái)源于良種的科技進(jìn)步。

然而我國(guó)育種行業(yè)的整體水平與國(guó)外先進(jìn)國(guó)家相比還有很大差距。

解決“很多種子大量依賴國(guó)外”現(xiàn)狀是一個(gè)系統(tǒng)性問(wèn)題，關(guān)系到政策導(dǎo)向、科技水平和企業(yè)實(shí)力等方面。那么，我國(guó)育種科技與發(fā)達(dá)國(guó)家相比，差距主要在哪里呢？日前，記者專訪了中國(guó)科學(xué)院遺傳與發(fā)育生物學(xué)研究所研究員傅向東。

記者：我國(guó)哪些種子需要大量依賴國(guó)外？

傅向東：從主糧上看，我國(guó)的育種水平與發(fā)達(dá)國(guó)家差距不大。新中國(guó)成立以來(lái)，特別是改革開放之后，我國(guó)政府在主糧育種方面持續(xù)投入，形成了比較健全的良種繁育和推廣體系，主糧保供能力基本可以滿足需求。但是從非主糧上看，我國(guó)育種水平與國(guó)外差距較大，比如高端蔬菜、花卉、畜禽、草種等優(yōu)良品種核心種源大部分掌握在國(guó)外公司手里，依賴國(guó)外進(jìn)口。

記者：我國(guó)育種科技與發(fā)達(dá)國(guó)家相比主要差距在哪里？

傅向東：我國(guó)與發(fā)達(dá)國(guó)家在育種上的科技差距主要體現(xiàn)在基礎(chǔ)科學(xué)研究上，特別是功能基因的挖掘和基因編輯技術(shù)的創(chuàng)新上。基礎(chǔ)研究是根本，大力加強(qiáng)基礎(chǔ)研究，強(qiáng)化原始創(chuàng)新，才能帶動(dòng)下游產(chǎn)業(yè)鏈。

我是從事水稻研究的，就以水稻為例。人類馴化水稻是一個(gè)漫長(zhǎng)的過(guò)程，今天，隨著基因組學(xué)、生物信息學(xué)、合成生物學(xué)等的發(fā)展，從“經(jīng)驗(yàn)育種”到“精確育種”，設(shè)計(jì)“未來(lái)水稻”成為可能。比如某種野生水稻具有抗病耐逆優(yōu)良特征，但是它容易倒伏、籽粒含淀粉量不高、食味差、產(chǎn)量低等。以前若想把野生稻的抗病耐逆基因轉(zhuǎn)入當(dāng)前主栽品種為我們利用，通常需要少則8至10年，多則十幾年，一代一代連續(xù)回交轉(zhuǎn)育，最后得到我們需要的改良品種。但是現(xiàn)在，我們可以通過(guò)基因編輯和從頭馴化等育種新方法，將這些需要的高產(chǎn)、優(yōu)質(zhì)、抗病、耐逆等優(yōu)良性狀組合在一起，精準(zhǔn)定制出我們需要的良種。這個(gè)過(guò)程大概只需要兩三年。

那么，在這個(gè)過(guò)程中，最重要的兩個(gè)方面就是功能基因挖掘和基因編輯技術(shù)。我們?cè)谏镉N科技創(chuàng)新上的差距主要也體現(xiàn)在這兩個(gè)方面：從功能基因的識(shí)別上看，發(fā)達(dá)國(guó)家在這方面起步較早，已經(jīng)識(shí)別出了很多作物的許多重要功能基因，并都申請(qǐng)了專利。這就意味著只要我們使用了某些別人已獲得專利的基因進(jìn)行育種和推廣，就要付給人家錢。還有就是基因編輯技術(shù)，通過(guò)什么手段去改造基因也是一種專利。如果沒有自己的基因編輯的核心技術(shù)，就相當(dāng)于自己不能掌握生物育種的工具，也會(huì)被人“卡脖子”。

記者：該如何彌補(bǔ)這種差距？

傅向東：從科技產(chǎn)業(yè)本身看，我們必須花大力氣做基礎(chǔ)研究，鼓勵(lì)原始創(chuàng)新。一是要把國(guó)內(nèi)的種質(zhì)資源保住、保好，又要在法律允許的范圍內(nèi)積極引進(jìn)國(guó)外的優(yōu)異種質(zhì)資源。有了種質(zhì)資源，才能有后來(lái)盡可能多的功能基因識(shí)別。我們應(yīng)該多建幾個(gè)種質(zhì)資源庫(kù)，并利用好現(xiàn)有的種質(zhì)庫(kù)，把種質(zhì)庫(kù)變成基因庫(kù)、變成優(yōu)良性狀庫(kù)。二是要吸引和鼓勵(lì)生物、農(nóng)業(yè)科研人員，加強(qiáng)優(yōu)異基因的發(fā)掘與育種利用，并積極申請(qǐng)專利。這樣才能把未來(lái)農(nóng)業(yè)科技發(fā)展的主動(dòng)權(quán)掌握在自己手里。三是要鼓勵(lì)科研人員進(jìn)行基因編輯技術(shù)的創(chuàng)新，加大投入去建立變革性育種技術(shù)新體系，把育種工具牢牢掌握在自己手里。

除此之外，我們還需要解決育種企業(yè)與基礎(chǔ)研究脫節(jié)的問(wèn)題。我從事育種的這些年里，很多工夫都花在和育種企業(yè)的磨合上。一方面，很多企業(yè)不知道基礎(chǔ)研究進(jìn)展到什么程度了，不了解，也不完全信任我們的研究成果；另一方面，我們也覺得不少企業(yè)缺乏長(zhǎng)期的發(fā)展目標(biāo)，不想投入經(jīng)費(fèi)和研發(fā)力量加速育種技術(shù)升級(jí)換代，只想做外來(lái)種子的“收購(gòu)商”“代理商”和“銷售商”。我想，這也是中國(guó)科學(xué)院要求我們做生物育種工作，并啟動(dòng)了相應(yīng)先導(dǎo)專項(xiàng)的最重要原因之一，就是希望能夠通過(guò)我們的努力，以我國(guó)當(dāng)前育種中存在的重大問(wèn)題和需求為導(dǎo)向，讓基礎(chǔ)研究“沉”下去，使基礎(chǔ)研究與育種實(shí)踐有機(jī)結(jié)合起來(lái)，并通過(guò)科企合作，使研究成果迅速轉(zhuǎn)化為生產(chǎn)力。經(jīng)過(guò)這幾年的努力，也隨著一些育種企業(yè)認(rèn)識(shí)不斷地提高和實(shí)力的壯大，我們的分子設(shè)計(jì)育種工作已經(jīng)取得了一些成果。同時(shí)，也希望企業(yè)能夠盡快建立起自己的研發(fā)隊(duì)伍，加強(qiáng)育種投入，加強(qiáng)技術(shù)的創(chuàng)新儲(chǔ)備。現(xiàn)在經(jīng)常有人說(shuō)“中科院的像農(nóng)科院的，農(nóng)科院的像中科院的”，我覺得不能把基礎(chǔ)研究與育種實(shí)踐割裂開來(lái)。基礎(chǔ)研究需要，也必須去解決育種實(shí)際中的重大科學(xué)問(wèn)題，尤其是“卡脖子”的技術(shù)難題；而育種實(shí)踐中的重大需求又孕育著重大的科學(xué)發(fā)現(xiàn)。這應(yīng)該是一個(gè)特殊階段的特殊歷史任務(wù)，需要我們上下游各司其職，通力協(xié)作，把我國(guó)的基礎(chǔ)研究做好，進(jìn)行更多的原始創(chuàng)新。當(dāng)然，這是個(gè)系統(tǒng)性問(wèn)題，需要國(guó)家頂層設(shè)計(jì)、政府相關(guān)部門、企業(yè)，金融業(yè)、科技界等各方面的共同努力。

記者：您對(duì)未來(lái)的育種科技有哪些展望？

傅向東：今天，我們已經(jīng)基本解決了“吃得飽”的問(wèn)題。下一步，育種應(yīng)該瞄準(zhǔn)“吃得好”和“吃得健康”的目標(biāo)，而這些問(wèn)題的解決也必須依靠現(xiàn)代生物技術(shù)加速動(dòng)植物新品種選育步伐，我們已經(jīng)開始在這方面努力。比如，我們培育出抗病的品種，就能減少農(nóng)藥的使用，農(nóng)藥用的少了，就可以減輕土壤污染和水污染，保護(hù)生態(tài)環(huán)境。再比如，未來(lái)的育種很可能會(huì)和康養(yǎng)產(chǎn)業(yè)結(jié)合起來(lái)，我們可以針對(duì)糖尿病人的需求，培育低糖高纖維或者高抗性淀粉的作物品種，以滿足不同人群的健康需求。再比如，隨著信息技術(shù)、遙感技術(shù)以及人工智能的發(fā)展，未來(lái)育種會(huì)更加數(shù)字化、定制化和智能化。每個(gè)地區(qū)的自然稟賦不一樣，可能適合的種子就不一樣。那么，我們就可以先應(yīng)用數(shù)字模擬技術(shù)，將這一地區(qū)的土壤、氣象、光照、水文等情況與生物育種結(jié)合起來(lái)，精準(zhǔn)設(shè)計(jì)和創(chuàng)造出適合這一生態(tài)區(qū)需求的種子。當(dāng)然，傳統(tǒng)的育種手段也不能丟棄，新品種不可能在電腦上設(shè)計(jì)、在實(shí)驗(yàn)室中長(zhǎng)出來(lái)后，就一定能種植成功的。育種新科技必須和傳統(tǒng)育種技術(shù)有機(jī)結(jié)合起來(lái)，才能發(fā)揮最大作用。

育種行業(yè)必須關(guān)注到這些未來(lái)科技的發(fā)展方向，做好科技儲(chǔ)備。我國(guó)植物科學(xué)領(lǐng)域研究水平與國(guó)外相差不大，近幾年越來(lái)越多的年輕科學(xué)家回國(guó)，人才越來(lái)越多，我們?cè)趪?guó)際上也有了較大、較強(qiáng)的影響力。

應(yīng)該說(shuō)，我國(guó)種業(yè)科技創(chuàng)新正處在一個(gè)十字路口，我們和發(fā)達(dá)國(guó)家都在同一起跑線上。錯(cuò)過(guò)了這個(gè)重要的窗口期，未來(lái)幾十年還會(huì)落后，抓住了這個(gè)機(jī)會(huì)，我們就能迎頭趕上，把種子的未來(lái)牢牢抓在自己手中。

來(lái)源：光明日?qǐng)?bào)                          作者：齊芳

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