育種4.0時代,，張啟發(fā)萬建民陳溫福康振生胡培松等建議這么做

2021-09-11 22:10:57 4716 閱讀

世界范圍內(nèi)的基因資源爭奪已進(jìn)入白熱化階段,，大規(guī)模發(fā)掘新基因成為競爭焦點,。而我國50萬份種質(zhì)資源中大量抗逆高產(chǎn)優(yōu)質(zhì)基因仍有待挖掘。

國際一流種業(yè)正由分子育種3.0時代進(jìn)入智能設(shè)計育種4.0時代,，而我國仍處于表型選擇2.0時代到分子育種3.0時代的過渡階段,。

常規(guī)育種曾對我國作物生產(chǎn)做出重大貢獻(xiàn)，但其預(yù)見性差,、周期長的缺點正不斷凸顯,，新的增產(chǎn)技術(shù)途徑亟待被發(fā)現(xiàn)利用,。

拜耳、科迪華,、先正達(dá)和利馬格蘭四大種業(yè)巨頭鯨吞全球90%的農(nóng)化種子市場份額,，而我國尚未建立完善商業(yè)化育種體系……

9月8號，四川省第三屆“藏糧于技”院士講堂暨首屆天府國際種業(yè)高峰論壇在四川邛崍的成都天府現(xiàn)代種業(yè)園舉行,。

中國科學(xué)院院士張啟發(fā),，中國工程院院士萬建民、陳溫福,、康振生,，國家水稻產(chǎn)業(yè)技術(shù)體系首席科學(xué)家程式華，國家玉米產(chǎn)業(yè)技術(shù)體系首席科學(xué)家李新海,，國家生豬產(chǎn)業(yè)技術(shù)體系首席科學(xué)家陳瑤生,，廣東省農(nóng)業(yè)科學(xué)院環(huán)境園藝研究所所長朱根發(fā)，四川省農(nóng)業(yè)科學(xué)院副院長楊武云等院士專家,，就種業(yè)振興,、糧食安全、產(chǎn)業(yè)技術(shù)體系發(fā)展等進(jìn)行了精彩報告,。中國工程院院士榮廷昭,、胡培松出席論壇。

論壇現(xiàn)場

國際種子聯(lián)盟秘書長 Michael Keller（邁克爾·凱勒）在線上作《全球糧食安全報告》,，院士講堂和高峰論壇分別由四川省農(nóng)業(yè)科學(xué)院副院長任光俊,、中國種子協(xié)會副會長鄧光聯(lián)主持。會上最后還進(jìn)行了以“種子法修訂與種業(yè)知識產(chǎn)權(quán)保護(hù)”為主題的高端對話（詳情可看→新種子法即將實施,，“改良式育種”一去不復(fù)返,？）

中國科學(xué)院院士張啟發(fā)作《新時期的稻之道——提供對人類和地球都健康的食品》的報告。

中國工程院院士萬建民作《發(fā)展生物育種保障糧食安全》的報告,。

中國工程院院士陳溫福作《我國糧食安全形勢及發(fā)展對策》的報告,。

中國工程院院士康振生作《農(nóng)作物病蟲綠色防控進(jìn)展與趨勢》的報告。

中國工程院院士胡培松在開幕式上作《水稻種業(yè)發(fā)展思考》的主旨報告,。

從源頭出發(fā)

加強(qiáng)種質(zhì)資源保護(hù)創(chuàng)新利用

種子是農(nóng)業(yè)的芯片,，種質(zhì)資源中蘊含的優(yōu)質(zhì)基因則是種子的芯片。歷史上我國糧食單產(chǎn)水平的兩次重大飛躍,，均得益于半矮桿基因,、細(xì)胞質(zhì)雄性不育基因等突破性重要基因的發(fā)現(xiàn)和利用。

目前我國保存有50萬份種質(zhì)資源,，數(shù)量龐大,，但其中蘊含的大量抗逆、高產(chǎn)等優(yōu)質(zhì)基因仍有待挖掘。中國工程院院士萬建民指出,，我國作物育種依舊缺乏具有重要育種價值的關(guān)鍵基因,。

反觀世界，基因資源爭奪已呈白熱化階段,。大規(guī)模發(fā)掘新基因成為競爭焦點,，爭奪基因知識產(chǎn)權(quán)成為提升國際競爭力的核心。

在花卉和生豬種業(yè),，中國也面臨類似問題,。廣東省農(nóng)業(yè)科學(xué)院環(huán)境園藝研究所所長朱根發(fā)表示，我國是世界花卉大國,，但花卉種質(zhì)資源收集保護(hù)體系尚未建立,、繁育技術(shù)較為落后。

國家生豬產(chǎn)業(yè)體系首席科學(xué)家陳瑤生表示,，生豬行業(yè)在去年開始關(guān)注“種豬芯片”,，全世界有一半生豬在中國，但種豬卻不盡人意,。

廣東省農(nóng)業(yè)科學(xué)院環(huán)境園藝研究所所長朱根發(fā)作《發(fā)展花卉產(chǎn)業(yè),，助力鄉(xiāng)村振興》的報告。

國家生豬產(chǎn)業(yè)體系首席科學(xué)家陳瑤生作《我國種豬育種體系創(chuàng)新與實踐》的報告,。

對此,，與會專家建議加強(qiáng)對種質(zhì)資源的引進(jìn)保護(hù)力度，同時提高資源利用率,，推進(jìn)種質(zhì)資源創(chuàng)新利用,。

中國工程院院士胡培松表示，我國在水稻種質(zhì)資源研究和新基因發(fā)掘領(lǐng)域總體上已達(dá)國際先進(jìn)水平,，但目前種質(zhì)資源育種利用率僅為3%-5%。水稻種業(yè)發(fā)展過程中仍需持續(xù)進(jìn)行資源精準(zhǔn)鑒定和種質(zhì)創(chuàng)新,，需持續(xù)挖掘適合輕簡化栽培,、優(yōu)質(zhì)、功能性,、重金屬低積累,、耐穗發(fā)芽、耐高低溫等重要種質(zhì),。

四川動植物種質(zhì)資源豐富,，還建設(shè)了我國首個省級綜合性種質(zhì)資源庫。通過保護(hù)利用種質(zhì)資源,，四川取得了一系列重大科技成果,，并創(chuàng)造了巨大的社會經(jīng)濟(jì)效益。

據(jù)四川省農(nóng)業(yè)科學(xué)院副院長楊武云介紹，四川目前有主要作物,、飼草,、食用菌種質(zhì)資源庫，果樹特色花卉,、桑樹,、茶樹種質(zhì)資源圃，共保存種質(zhì)資源達(dá)54000多份,。國家認(rèn)定的四川畜禽品種有63個,，其中特色品種53個，占全國的9.53%,。

四川省農(nóng)業(yè)科學(xué)院副院長楊武云在會上作《農(nóng)作物種質(zhì)資源保護(hù)與利用》的報告,。

從技術(shù)入手

推動我國進(jìn)入生物育種4.0時代

當(dāng)前，國際一流種業(yè)正由分子育種的3.0時代進(jìn)去智能設(shè)計育種的4.0時代,，且正發(fā)力于新一代革命性,、顛覆性技術(shù)。而我國種業(yè)仍在由表型選擇的2.0時代過渡到分子育種的3.0時代,。

常規(guī)育種曾對我國作物生產(chǎn)做出重大貢獻(xiàn),，但其預(yù)見性差、周期長的缺點正不斷凸顯,。新的增產(chǎn)技術(shù)途徑亟需被利用,，生物育種是最佳選擇。生物育種有助于培育高產(chǎn)優(yōu)質(zhì),、多抗高效和具有優(yōu)質(zhì)功能的品種,，進(jìn)而有助于保障食品安全、生態(tài)安全和健康安全,。

近年來,，我國農(nóng)業(yè)生物技術(shù)創(chuàng)新能力有顯著增強(qiáng)，但仍面臨不少挑戰(zhàn),。

胡培松表示,，我國在基因編輯、合成生物學(xué),、全基因組選擇,、機(jī)械化制種等新興交叉領(lǐng)域技術(shù)研發(fā)方面，原始創(chuàng)新能力不足,，缺少重大突破性的理論和方法,，國際競爭優(yōu)勢相對較弱。

國家水稻產(chǎn)業(yè)技術(shù)體系首席科學(xué)家程式華表示,，依賴于表現(xiàn)型選擇和育種家經(jīng)驗的傳統(tǒng)“作坊式”育種仍是我國水稻品種選育的主要方式,。功能基因組研究與育種實踐仍然存在脫節(jié),。基因組編輯是目前最熱門的育種創(chuàng)新技術(shù)，但核心專利基本被美國控制,。

國家水稻產(chǎn)業(yè)技術(shù)體系首席科學(xué)家程式華作《中國水稻產(chǎn)業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀與展望》的報告,。

十九屆五中全會將生物育種列入實施國家重大科技項目的八大戰(zhàn)略性、前瞻性的前沿領(lǐng)域之一,，我國生物育種迎來新的發(fā)展機(jī)遇,。

農(nóng)業(yè)農(nóng)村部科技教育司副司長張振華表示，農(nóng)業(yè)農(nóng)村部正加緊謀劃,、推進(jìn)中央決策部署的落實落地,，力爭今年如期啟動農(nóng)業(yè)生物育種重大科技項目和農(nóng)業(yè)關(guān)鍵核心技術(shù)攻關(guān)的重大專項。

萬建民表示,，“生物種業(yè)是國家戰(zhàn)略性產(chǎn)業(yè),，生物育種將進(jìn)入智能設(shè)計的4.0時代，將實現(xiàn)轉(zhuǎn)基因與全基因組選擇,、基因組編輯,、合成生物學(xué)技術(shù)、信息技術(shù),、人工智能技術(shù)的有機(jī)融合,，同時衍生出能大幅提高育種效率的的各種新技術(shù)、新方法,?！?/span>

保障國家糧食安全是一個永恒課題。相較傳統(tǒng)育種,，生物育種更高效,，能大幅提升糧食單產(chǎn)水平。

中國工程院院士陳溫福建議不斷推進(jìn)藏糧于技戰(zhàn)略實施,?！巴ㄟ^增加農(nóng)業(yè)科技投入，促進(jìn)科技進(jìn)步,，提高單產(chǎn),，穩(wěn)定總產(chǎn)，用最少的耕地產(chǎn)出更多的糧食,。只要確保5.5億噸的糧食產(chǎn)能，就能確保我國的可持續(xù)發(fā)展,?！标悳馗１硎尽?/span>

稻米在精加工的過程中損失很多,，除了營養(yǎng)成分流失,，也不利于糧食安全的大戰(zhàn)略。中國科學(xué)院院士張啟發(fā)建議提高稻米的可食用率，提倡食用全谷而非精米,。

目前,，我國綠色超級稻培育也逐漸受益于生物育種技術(shù)的發(fā)展。張啟發(fā)表示,，以豐富的基因組資源和系列研究為基礎(chǔ),，通過基因組育種，綠色超級稻被成功選育并廣泛推廣,。

一粒種子從落地到收獲,，病蟲害在其間有重大影響。目前,，我國作物病蟲害防治存在“重治輕防”,、缺乏綠色防控關(guān)鍵技術(shù)與產(chǎn)品、抗原種質(zhì)稀缺和缺乏整體綜合的防控方案等問題,。

中國工程院院士康振生表示,，“智慧植保”是我國綠色植保發(fā)展趨勢,，要用“綠色”的辦法來替代傳統(tǒng)形式中過度依賴的化學(xué)藥劑,。要加強(qiáng)推進(jìn)農(nóng)作物病蟲害綠色防控科技創(chuàng)新，加速提升植保的社會化服務(wù),。

從機(jī)制發(fā)力

推進(jìn)產(chǎn)學(xué)研協(xié)同,，建立商業(yè)化體系

當(dāng)下，生物育種產(chǎn)業(yè)成為全球經(jīng)濟(jì)的重要增長點,。截至2017年,，全球共有28個國家種植轉(zhuǎn)基因作物，種植面積達(dá)28.47億畝,，是1996年的110倍,。中央經(jīng)濟(jì)工作會議也提出要尊重科學(xué)、嚴(yán)格監(jiān)管,，有序推進(jìn)生物育種產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用,。

而我國的生物技術(shù)產(chǎn)業(yè)化步伐緩慢。據(jù)悉,，除轉(zhuǎn)基因棉花和木瓜外,，我國的轉(zhuǎn)基因生物尚未大規(guī)模產(chǎn)業(yè)化，基因編輯產(chǎn)品方面尚未有監(jiān)管措施出臺,。

與此同時,，全球生物種業(yè)市場已進(jìn)入少數(shù)種業(yè)寡頭競爭的階段。拜耳,、科迪華,、先正達(dá)和利馬格蘭四大種業(yè)巨頭鯨吞了全球農(nóng)化種子市場90%的市場份額,。

國際種業(yè)巨頭們正構(gòu)建全產(chǎn)業(yè)鏈科技創(chuàng)新與服務(wù)體系。從種質(zhì)資源,、育種技術(shù),、品種選育、規(guī)?；品N,、種子加工、到種子銷售與生產(chǎn)技術(shù)服務(wù),，開展全產(chǎn)業(yè)鏈的科技創(chuàng)新,，為現(xiàn)代種業(yè)高效運轉(zhuǎn)提供重要保障。

而我國的商業(yè)化育種體系仍未建立完善,。中央深改委在審議通過《種業(yè)振興行動方案》時指出,，要推進(jìn)重大育種項目協(xié)同和研發(fā)應(yīng)用一體化，在生產(chǎn)實踐中迭代升級,。

對此,，農(nóng)業(yè)農(nóng)村部科技教育司副司長張振華表示，要推進(jìn)產(chǎn)學(xué)研協(xié)同,，以開放的胸懷促進(jìn)科企融合,，既要發(fā)揮好科研單位的優(yōu)勢，也要發(fā)揮好企業(yè)的優(yōu)勢,，強(qiáng)化企業(yè)創(chuàng)新主體地位,。

玉米是我國第一大作物，是確保糧食安全的戰(zhàn)略支撐,?！靶竽翗I(yè)和加工業(yè)的發(fā)展，將帶動玉米年需求呈2%增長,?！眹矣衩桩a(chǎn)業(yè)技術(shù)體系首席科學(xué)家李新海表示，健全玉米種業(yè)創(chuàng)新體系,，健全種業(yè)政策,，發(fā)展自主理論、技術(shù),、種質(zhì)和品種,，打造國際型種業(yè)企業(yè)集團(tuán)，是打好玉米種業(yè)翻身仗的重要任務(wù),。

萬建民建議,，要充分發(fā)揮好舉國體制優(yōu)勢，創(chuàng)新機(jī)制,，強(qiáng)化產(chǎn)學(xué)研用緊密結(jié)合,，構(gòu)建現(xiàn)代種業(yè)科技創(chuàng)新體系。

國家玉米產(chǎn)業(yè)技術(shù)體系首席科學(xué)家李新海在會上作《如何振興玉米種業(yè)》的報告,。

去年底的中央經(jīng)濟(jì)工作會議提出,，要加強(qiáng)種質(zhì)資源保護(hù)和利用，加強(qiáng)種子庫建設(shè),。要尊重科學(xué),、嚴(yán)格監(jiān)管，有序推進(jìn)生物育種產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用,。要開展種源“卡脖子”技術(shù)攻關(guān),，立志打一場種業(yè)翻身仗。

對種業(yè)人來說,，方向已明確堅定,，接下來就是擼起袖子加油干了。