倉廩實,天下安。糧食安全是保障國家安全的重要基礎。2018年9月25日,習近平總書記深入三江平原腹地黑龍江農墾建三江管理局,考察糧食生產和收獲情況。在北大荒精準農業農機中心一樓大廳,當地出產的米油豆奶等各類農產品擺滿展臺。習近平走近前去,雙手捧起一碗大米,意味深長地說:“中國糧食,中國飯碗?!?/p>
近年來,我國糧食產量穩步提升,糧食安全保障能力再上新臺階,確保我國經濟社會發展行穩致遠。水稻是我國第一大口糧作物,是筑牢國家糧食安全的最大壓艙石。水稻種業發展直接關系國家糧食安全和百姓“米袋子”,對于端穩中國碗、裝滿中國糧至關重要。
一、我國水稻種業發展歷程與現狀
民為國基,谷為民命。全國超六成人口以稻米為主食,85%以上的稻谷作為食用消費。我國水稻種植面積廣、產量高,2020年我國水稻種植面積4.51億畝、總產量2.12億噸,分別占糧食作物的25.8%和31.6%,總產量已連續10年穩定在2億噸以上。高產育種水平居世界前列,年均省級以上審定品種超過1500個。全國平均畝產稻谷達470公斤,良種在單產提高中的貢獻率超半,是提升水稻產量的核心要素。發展水稻種業,對保障國家糧食絕對安全具有重要戰略意義。
我國水稻種質資源保護體系較為完善。我國是亞洲栽培稻起源地之一,種質豐富多樣。通過全國性大規模的農作物種質資源征集及多次專項考察搜集,截至目前,國家農作物種質長期庫、中期庫保存各類水稻資源近9萬份,已基本建立起國家級和省級、短中長期、原生境和異生境保存相結合的種質資源安全保存體系,為水稻育種與基礎研究提供了有力支撐。
傳統水稻育種技術創新能力強。我國傳統水稻育種長期走在世界前列。20世紀50年代后期,我國水稻矮化育種取得突破,育成一批綜合性狀良好的高產矮稈抗倒品種;1973年我國秈型雜交水稻“三系”配套成功,并在全國范圍內大面積推廣,實現我國水稻單產的第二次飛躍;雜交水稻是中國水稻科技中最具標志性的研究成果,于1992年被聯合國糧農組織列為糧食短缺國家解決糧食安全問題的首選技術。1996年“中國超級稻研究”重大項目啟動,育成并推廣了一批單產大幅提高的超級常規稻和超級雜交稻,超級稻品種先后于2000年、2004年、2011年實現百畝方畝產700公斤、800公斤、900公斤目標,帶動我國水稻單產從400公斤左右提高到450公斤以上。
我國水稻品種知識產權保護體系較完善。作為首批被列入植物新品種保護名錄的植物種屬之一,近年來,國家級和省級水稻品種區試、綠色通道試驗、聯合體試驗并行發展,參試渠道多元、品種類型多樣,審定品種數量快速增加。
水稻種業不斷發展壯大。經營水稻業務的隆平高科、豐樂種業等企業先后在A股市場成功上市,打開種業市場,為推進種業高質量發展作出重要貢獻。同時,種子生產水平不斷提高,優質不育系、恢復系制種面積持續擴大,常規稻繁種和雜交稻制種單產穩定增加,制種結構不斷優化。
二、我國水稻種業發展的差距與不足
近年來,盡管我國在水稻新基因發掘、新品種選育等領域不斷創新實踐,總體達到國際領先水平,但在基因編輯、全基因組選擇等新興交叉領域技術創新不足,缺乏國際競爭力。
種質資源精準鑒定評價不足,缺乏具有重大應用價值的水稻種質。我國水稻種質資源表型和基因型精準鑒定評價仍處于起步階段,表型精準鑒定規模小、系統性不足,基因型精準鑒定缺乏針對性、不能覆蓋全基因組,超過九成的種質資源仍未經過深度鑒定,絕大部分已克隆的重要農藝性狀基因仍停留在實驗室使用階段,育種利用低。缺乏具有重大育種應用前景的優異種質,突破性品種育成極少,同質化問題較為嚴重。
生物育種關鍵技術仍需不斷突破,與世界發達國家還存較大差距?;蚓庉?、全基因組選擇、分子設計和人工智能育種等新興交叉領域技術研發原始創新能力不足,缺少重大突破性理論成果。美國水稻技術公司、德國拜耳公司等先后實現了大面積機械化制種,但國內未實現大規模產業化。
種業管理體系改革不斷推進,但商業化育種實力有待提高。我國不斷改革品種管理制度,開通品種綠色通道和聯合體試驗,并按照綠色發展要求調整審定標準,促進水稻種業綠色健康發展。但總體上看,盡管商業化育種得到較快發展,但多數企業研發投入不足、能力不強,競爭力較弱;標準化、程序化、信息化、規模化的商業育種體系尚未建立,未能將良種培育從“偶然”變為“必然”,從科研到生產經營的產業鏈條脫節。
種子企業多,但競爭力較弱、“走出去”較難。水稻種子經營門檻低,企業數量多、規模小,盈利能力弱,缺乏真正做核心品種研發的種子企業。目前,全國以稻種經營為主的企業達到上千家,而其中資產10億元以上的企業僅20余家,特別是種子企業經營品種同質化嚴重,種子庫存高,積壓嚴重,經營風險較大。雜交稻制種機械化水平低,制種成本較高,稻種出口規模較小,而國外跨國公司不斷通過收購、并購各主產國雜交水稻公司,大力開發全球雜交水稻市場,導致我國水稻種業“走出去”難度加大。
三、取得的主要經驗
推進品種選育協作攻關。我國水稻矮化育種、雜交水稻育種和超級稻育種,均是在國內外水稻育種理論創新的基礎上,由一大批代表性科學家和育種家在相關部委、中國農科院組織下,開展全國大范圍協作攻關而獲得成功,如雜交水稻獲得國家發明獎的第一完成單位是中國農科院、第一完成人是袁隆平。
深化種業權益改革。2014年,水稻作為試點作物參與種業權益改革,水稻種業企業與科研、高校等研究機構合作增多,科研人員到企業兼職增加,有效促進科企合作、平臺共建、成果共享,促進人才流動和成果轉化,提升企業創新能力。種業權益改革還推進了種業人才分類評價,充分調動基礎性公益性科研人員的積極性。
推進水稻實質性派生品種制度。國家水稻良種重大科研聯合攻關單位試行水稻實質性派生品種制度,并在全國水稻育種科研、教學與種業企業推行。按照該制度,若獲得新品種權的水稻品種屬于實質性派生品種,即遺傳相似系數大于92%且其原始品種也已獲得授權品種,則實質派生性品種育成單位向原始品種權利人分享獲益分成。
四、幾點思考
加強政策扶持與財政投入。促進水稻知識產權保護從品種層面上升到基因層面,提高優勢水稻種質資源保護與利用水平。加強種業基礎設施建設,加大種質資源保護與發掘、關鍵核心技術創新、突破性品種選育研究投入。鼓勵雜交水稻種質企業參與國際競爭,對海外種業投資出臺落實加大貸款利息補貼、出口退稅、免稅等扶持政策。
加強水稻優異種質創制與關鍵核心技術研發。加強國內外優異水稻種質資源的收集保護、鑒定評價,規模化發掘、精準鑒定、創制具有重要育種價值的材料;加強水稻基因編輯、合成生物學、全基因組選擇、智能設計育種等關鍵核心技術原始創新,實現傳統育種技術與現代生物技術的完美結合,保持水稻育種技術領先優勢。著眼水稻產業高質量發展需要,加強資源共享與協作攻關,培育滿足國家需要、符合市場需求的突破性水稻新品種。
打造具有國際競爭力的種業發展體系。建立以企業為主體的商業化育種體系和以科研院所為主體的公益性研究體系共同組成的現代水稻種業育種體系。鼓勵種業企業與科研單位以知識產權權益分配為紐帶,加快人才、技術、資源、成果流動,提升育種創新能力,打造多家具有國際競爭力的水稻種業龍頭企業。加強南繁科研育種基地建設,高標準建成水稻“南繁硅谷”。改善生產條件,建立起一批標準化、規模化、機械化、集約化的制種、加工基地。
新時代新征程,水稻種業發展任重道遠。我們要有歷史耐心與戰略定力,立足國情、放眼全球、展望未來,深入貫徹落實“藏糧于地、藏糧于技”戰略,不斷提高水稻種業科技創新能力,為保障國家糧食安全、稻農增產增收和水稻產業高質量發展貢獻力量,讓中國百姓的“米袋子”拎得更穩、更安心!
?。ㄗ髡咄踯S星研究員,系中國水稻研究所超級稻育種創新團隊首席)