种业战争一触即发，金戈铁马正在上演
来源 | 扑克投资家（ID：puoketrader）
作者 | 马也燕（作者已授权）
前言
2017 年 4 月 5 日，美国联邦贸易委员会发布声明，批准中国化工集团公司收购瑞士农用化学品巨头先正达的交易。在长达一年之久的谈判、审批后，中国化工集团公司拟以出价超过 430 亿美元现金收购这家瑞士种子和农药生产商。如果交易成功，这将是迄今为止金额最大的中国公司收购西方公司的交易。
在业内人的眼里，中国化工被称为“中国的先正达”，是唯一经营化肥、种子、农药三大农业投入品的中央企业。
而被收购的对象是全球农药领域第一、种业第三大公司（农药销售占全球 20 %，种子业务销售占 6 %）——先正达，具有强劲的生物育种核心技术优势和农药原药研发优势，其拥有最全的农药产品线。
今天我们就借着中化收购先正达这件事挖一挖种子市场。
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当今世界种业市场，大部分被世界几大种业企业高度垄断，而先正达正属于前十大之一。
在整条种子产业链体系中，从农药、种子、化肥、育种技术等方面，中国是远远落后与世界前十大种子企业的的。就种子贸易额来看，世界前 10 强的种业企业在全球种子贸易额中所占比例超过 1/3 ，而我国种子市场销售额占全球的不到1%；就农药利润而言，世界大部分的利润都掌握在先正达、孟山都、拜耳、巴斯夫等6大跨国农药巨头手中；在生物育种方面，我国 8000 多家种子企业拥有育繁推一体化的不到 100 家，拥有研发创新能力的不到 1.5 %。
因此，收购先正达，将极有可能弥补中化工集团在农化基础研究领域的短板，使中国化工成为一家转基因种子生产商，而且还能直接挑战孟山都的龙头地位，甚至可以弥补国内种子业的缺陷，进一步提升中国的粮食安全保障。
粮食安全，不单止是产量能否满足的问题，而是在转基因大潮之下的安全问题。一直以来，网上转基因和反转基因两派已经吵得不可开交，但是扑克投资家觉得，技术无好坏，转基因技术就跟核武器一样，不一定要用，但一定要有。而且对于中国这个 13 亿人的大国而言，粮食安全的威胁比核武器的威胁更为隐秘，也更为紧迫。
1. 种业发展的历程
几千年来，农民自己留种，根据气候变化、需求变化，不断筛选和优化品种，这一以农民为主体的种子系统成为维持中国农耕传统的生态根基。凭借这一种子系统，中国曾养活了十几亿人口。同时，在这一生态体系中，农民同时也保护着全球 75 %的种子资源，实现着农民与自然、生产与环保的和谐发展。
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然而，随着中国城市化的发展，中国人口与耕地两个数字之间的差距将越来越大，目前中国拥有全世界 21 %的人口，但只有 9 %的耕地，人口与耕地之间的矛盾越来越突出。一个非常重要的问题摆在我们面前：我国将如何提高单产来养活日益增长的人口对粮食的需求？
于是，转基因作物被广泛推广，而且成为众多种业公司竞相追逐的目标。与转基因相关的生物技术，成为众多种业公司积极研发投资的重要领域。
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近 30 年来，杂交种子已经广泛地进入农业领域，而农民传统的育种实践已经遭遇了几乎灭顶的排挤和颠覆。中国，相比于其他亚非拉国家，种子的商品化已经达到了惊人的程度。
以中国第一大粮食作物品种—玉米为例。在吉林、河北、甘肃、贵州、广西等 5 个玉米主产省区的抽样农户调查问卷中，玉米种植户完全依靠自己留种的比例极低，仅占全部调查农户的1%。绝大部分农户通过市场购买获得种子，而市场上的种子绝大部分都是杂交种子。
但是，当时的中国种业企业并不成熟，市场大部分份额都被几个大的种子大玩家：孟山都、杜邦、先正达等占领。而且，这些大玩家不仅卖种子，通常，它们会将这些种子与特定的化肥、农药搭配销售，从而控制一条完整的产业链。因此，中国种子企业面临的不只是单个的跨国种业公司，而是一个庞大的国际化产业链条。
经历了六十年的发展，中国的种业市场化才算刚刚起步，目前正在经历行业整合期。具体来看，主要分为四个阶段：
1） 自选自留种阶段（1949-1978）
这个阶段种子完全没有商品化，没有种子市场和种子公司，也没有商业化育种，完全由农户和农业合作社自繁自选自留种，良种率低，单产水平提升较慢，到 1978 年时中国玉米、水稻的单产分别仅有 187 公斤/亩和 265 公斤/亩。
2） 初步商品化阶段（1979-2000）
这个阶段种子逐渐实现商品化、专业化，实行以县为单位统一供种，国家开始实施“种子工程”，种子行业市场化发展加快，但仍然不规范。到 2000 年全国共有县级以上种子公司（站） 2700 家，注册登记的种子经营点 32500 多家，国有原种场、育种场 2300 多个。
3） 市场化阶段（2001-2010）
这个阶段的标志是2000年《种子法》以及之后一系列法律法规的颁布实施，种子行业真正实现市场化和规范化，品种权得到有效保护，企业真正有动力进行商业化育种并逐渐成为育种研发的主体。
4） 高速发展阶段（2011-至今）
随着 2011 年国务院《关于加快推进现代农作物种业发展的意见》出台，种子企业作为商业化育种体系核心的地位得到明确，行业准入门槛大幅提高。与此同时，伴随着种业商业化的进行，种子行业内部竞争激烈，资本大量涌入，竞争格局初步形成，大量企业通过合并扩张，争夺市场占有率和行业话语权。国内种业经过市场化初期的无序发展之后，种企数量开始迅速下降，从 2011 年的 8600 多家减少到 2014 年的 5064 多家，平均每年净减少 1000 多家。
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种业是农业发展的内因，是决定性因素。每一次品种突破都极大地推动了农业生产方式的转变，推进农业“转方式、调结构”，育种创新要先行。生物育种是种业发展的大趋势，想要未来占据主动必须积极做好技术储备。国外巨头的商业化育种体系都是由常规育种和生物育种两部分组成，以常规育种为基础，生物技术提供新方法和新产品。
先锋公司原以常规育种见长，培育了世界上第一个玉米杂交种，具有近百年的常规育种积累，尽管如此还是需要借助生物技术，进一步强化育种研发。虽然近年来关于转基因技术的争议极大，但不可否认其在种子行业中是代表最先进的生产力的，是未来发展的趋势所在，国际上转基因种子的市场早已被孟山都、先锋、先正达、拜耳、陶氏等几家公司瓜分完毕，在中国大田粮食作为转基因种子市场政策尚未放开之前，国内种子企业必须充分做好资本、技术、人员方面的储备，未来才有可能参与更激烈的竞争。
而此次，中化收购先正达，也正是发展国内种子企业的重要一步。
2. 美国种子市场的发展
美国是世界第一农业大国，也是种业第一大市场。美国自然资源丰富，农业生产规模化、区域化、专业化、现代化水平高，玉米、小麦、大豆等种植产业集中度高，优势明显，农产品产量、贸易量均是世界第一，这也其拥有全球领先的现代化种业密不可分。
据统计，美国农作物种子市场价值高达 150 亿美元，世界第一，约占世界种子市场价值（ 450 亿美元）的 34 %。美国商品种子市场主要包括玉米、大豆、棉花、蔬果等作物。最近十几年美国转基因作物种子快速发展，目前美国 92 %的玉米、 94 %的大豆、 94 %的棉花都是转基因种子，但水稻、小麦、马铃薯等作物转基因种子尚未放开。美国种子市场非常集中，孟山都、先锋、先正达等巨头占据了大部分市场。
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行业发展的早期，由于公司实力较弱，而且国家没有品种保护法规，公司并无动力进行育种研究，主要是有国有机构和大学完成。随着实用专利、植物专利、品种保护三重知识产权保护体系的逐步建立，激励了私人企业投资，1976年开始以先锋、孟山都为代表的私人企业研发投入超过了国有机构和大学，企业育种研发投入占其销售收入的比例一直维持在10%左右，种子企业在育种应用研究领域已经占主导地位。
1） 萌芽阶段
1784 年， DavidLandreth 在费城成立了美国第一家经营蔬菜种子的公司，到 1850 年发展到 45 多家种子公司，主要经营蔬菜、花卉和牧草种子。 1883 年美国种子贸易协会（ASTA）成立，其主要作用是将种子企业和经销商联系起来，当时会员只有 35 个，如今已超过 900 个。这一阶段虽然时间漫长，但仅仅是种子行业的萌芽阶段，由于杂交种子还没有得到利用，大部分农民还是以自己每年留种给下一年使用为主，很少会在外面购买大量的商品种子，因此这一阶段的种子公司数量和规模都比较小，种子产业还算不上一个成熟的产业。
2） 种子商品化
随着杂交育种的实现，种子真正开始商品化。二十世纪初，杂交育种及杂种优势利用成功应用于农作物育种。农民自留种意愿开始下降。因为如果种植了杂交种子之后，再利用预留种子来年再次种植的产量远不如第一年，而且抗逆，抗病虫害等能力也会下降，因此，这个时期，商品化种子的比例大大提高。
1926 年，亨利·华莱士创办了世界第一家杂交玉米种子公司：先锋良种。约有 150 家私营种子企业在这一时期也应运而生，开始从事杂交种子业务，到 1965 年，美国杂交玉米的比例已经超过了 95 %。
这个阶段的初期的种子公司多数是规模较小的家庭经营企业，资金有限，再加上当时的专利、品种保护不力，公司很少做育种研究，品种选育主要由公共科研机构、农业大学承担，而种子公司主要负责种子的扩繁和销售。
3） 商业育种研发领域，种子企业逐步壮大
1970 年以前，美国种业以中小企业、家庭型公司为主，经营规模小，总体实力弱，加上品种保护不力，众多种子实业无力投资育种研发。
直到《美国植物专利法》、《联邦种子法》、《植物品种保护法》等法律的颁布，以及《Stevebson-Wydler技术创新法》规定联邦政府负责转化国家投入形成的科技成果并推动向地方政府和企业转移，美国政府对育种投入也做出相应调整，私人企业逐渐成为商业化育种研究的主体。
从 70 年代到 90 年代，私人企业育种研发投入增长 220 %以上，从 1976 年开始就一直超过公共机构研究投入，占全美种业研发投入的 60 %以上。这个阶段很多大型种子公司开始增加育种投资，并且通过兼并重组不断增强实力。
4） 生物育种渐成主流，寡头垄断格局初现
进入 20 世纪 90 年代，美国种业市场规模不断扩大，大型种子企业育种投入持续增加，并超过公共科研机构研发投入。一些农化、制药跨国企业进入种业，展开了新一轮整合并购，先后形成了杜邦先锋、孟山都、先正达等一批跨国种业集团，在资本运作、经营规模、研发能力、市场营销等方面积累了雄厚的实力，加速了美国种业市场向几大跨国企业聚集。
与此同时，过去几十年里美国种业技术进步和发展，尤其是以转基因技术为代表的生物育种发展迅速，已经成为行业主流，并且有力推动了美国乃至全球农作物产量成倍增长。目前美国涉及种子业务的企业有 700 多家，其中种子公司 500 多家，除了孟山都、杜邦先锋、先正达、陶氏等跨国公司，还有从事专业化经营的小公司或家庭企业，以及种子包衣、加工机械等关联产业企业 200 多家，前几位跨国公司在美国的种子市场份额已经高达 75 %，占据另外 25 %市场的中小企业，也有相当一部分是由几大巨头投资或者进行技术合作。
3. 寡头垄断型公司格局
1） 孟山都—靠生物技术崛起的一代枭雄
1921 年创建的孟山都，起步于糖精，并抓住了农业生物技术尤其转基因技术大发展的机会，迅速进入农化领域（玉米种子、岱字棉、蔬菜种子等）。并在行业中排名第一。
▲来源：招商证券
1976 年，孟山都开始销售其主要产品“农达”除草剂， 1996 年利用转基因技术推出全球第一个商品化转基因产品抗“农达”大豆，并在全球首创种子与农化产品协同销售之先例。之后，还推出了转基因抗虫棉、抗农达棉花、蓖麻、玉米，以及后续的各类组合性状转基因产品（一个产品中保护抗虫、抗除草剂等多个性状）。目前全球 90 ％的抗虫棉和抗虫玉米品种中所含的抗虫基因都来自孟山都公司的专利。从此，孟山都顺利转型成为全球领先的农业公司。
▲来源：招商证券
除了直接销售种子之外，公司还有全新的商业模式——“专利许可”，即将公司拥有的基因或性状专利授权给其他公司开发种子产品，并收取其种子一定比例的技术费用。
孟山都进驻中国的时间比较早。 1923 年，它就已经将糖精引入中国。在现在的种业方面，主要通过与中国种子集团合资的中种迪卡（中种集团和孟山都持股 51 %： 49 %）、岱字棉和收购的圣尼斯公司开展业务往来。
中种迪卡主要从事玉米等大田作物种子业务，主要产品为迪卡系列杂交玉米，但由于在中国开展业务较晚，在东华北和黄淮海等主产区已无优势，公司主要在西南区域开展业务，高峰期曾占广西市场的30%。
岱字棉在河北和安徽的两家合资公司首先将转基因抗虫棉引入中国，但由于国产种子低价进入市场，公司的棉花业务现在也经营惨淡。
圣尼斯公司主要开展蔬菜业务，国外的蔬菜种子在中国市场竞争优势明显，主要对手是先正达、利马格兰等外资企业。由于中国政府没有批准转基因粮食作物的商业化种植，孟山都公司的优势产品转基因大豆、玉米种子并未大批量进入中国市场。
2） 杜邦先锋—商业育种体系领先全球
先锋公司成立于 1926 年，是全球最早进行玉米杂交育种的公司之一，也是最早一批全球化经营的种子公司，全球最大的杂交玉米种子企业。
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2015先锋种业销售收入达到 68 亿美元占杜邦农业业务的 69 %，全球仅次于孟山都。杜邦先锋的核心优势在于其先进的育种理念以及全球化、现代化的商业育种体系。杜邦先锋在全球 70 多个国家有分支机构，拥有140 多个研究和试验中心， 1000 多个地区性育种基地，还有大规模、数字化、程序化、永久性的种质资源管理和利用平台。
在中国，杜邦先锋在中国主要通过和登海和敦煌两家合资公司开展杂交玉米种子业务，目前占据中国市场约有 10 %的份额。
▲来源：招商证券
1983 年先锋公司在北京农业大学设立联络站，进行玉米品种试验，1996 年找到适合中国生产条件的种质，1997 年设立先锋北京办事处，1998 年建立铁岭先锋公司，并在辽宁铁岭和河南新乡设研发中心，分别研发春、夏播玉米品种，开始针对中国市场进行育种和测试。
2002 年和 2006 年分别与登海种业和敦煌种业建立合资公司，推广杂交玉米种子，先锋进行自主研发，合资公司负责生产和销售。先锋公司最主要的品种为先玉335，依靠较好的农艺性状以及划时代的单粒播种技术迅速占领市场，每年推广面积超过 3000 万亩，若考虑到套牌种子，则市场占有率更高。
除杂交玉米种子业务之外，先锋还利用其生物育种方面的优势，与北京未名凯拓共同组建中外合资的北京凯拓迪恩生物技术研发中心，进行玉米、水稻、油菜、蔬菜等农作物的抗旱、抗盐碱、抗冷、抗营养贫瘠、抗病及优良品质相关功能基因研究。
3） 先正达—农化巨头，种业黑马
先正达品牌的历史不长，是2000年由两大制药巨头诺华与阿斯利康的农业部门合并而来，现在是全球最大农业企业，农化和种子业务分别排名世界第一和第三。
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公司的源头可追溯到 17-18 世纪成立的Geigy、Sandoz、Ciba和ICI等农化公司，历史上推出过DDT、百草枯等经典的农化产品，上世纪 70 年代分别进入种子市场，和孟山都一样，也是通过不断的兼并收购发展壮大，成为如今的先正达。
目前公司在全球 90 多个国家开展业务，2015 年销售收入 134 亿美元，其中种子 28 亿美元，农化 106 亿美元，近几年种业业务占比已由 17 %提升到 21 %。先正达种业的崛起是农化公司进入种子业务并协同发展的最佳案例。
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先正达是最早进行生物育种的公司之一，早期推出过全球首个转基因番茄产品，后因战略调整在转基因方面落于孟山都之后，近几年又重新开始发力，并在北京建立了全球第二个生物技术中研发心，近年研发投入占比不断增大 15 年达到 10%。
最近十年，先正达的种子业务快速跟上，目前已经是中国农业领域最大的外资企业，在中国拥有三家合资企业和两家独资企业。其农化业务在中国尤其是华南市场非常突出。
其种子业务以蔬菜瓜果为主，通过设在“中国蔬菜之乡”的寿光先正达运营，玉米种子由与国内五十强的三北种业建立的合资公司经营，不断引入全球优良的玉米种质资源，在东华北、黄淮海和西南等主产区均有产品。另外还在北京投资一亿美元建立了全国唯一一个外商独资生物技术研究中心，通过与中国农科院、中国农业大学等科研院所合作，进行玉米、大豆等的生物育种前期研究。
不管是世界种子巨头孟山都、杜邦先锋或者是先正达，它们在中国的业务并不算成功。其中，孟山都在中国收入占全公司的比例仅有 1 %左右。
通过孟山都、先锋、先正达三巨头的发展历程，再次证明了科学技术是第一生产力。育种研发是种业公司发展的核心竞争力，也是行业巨头们不惜重金投资的领域。
前有先锋公司依靠杂交育种技术成为种业老大，后有孟山都抓住生物育种快速发展的机会成为行业新王者，都不是巧合，而是建立在其巨大的研发投入以及前瞻性的研发战略基础之上的。孟山都、先锋、先正达2015在研发上分别投入了 14 亿、13 亿、10 亿美元，分别占其当年种子销售收入的10.67 %、13.4 %、7.5 %，都远远超过行业平均 5%-7 %的水平。除大规模的研发投入之外，各大公司还充分利用自家的专利、种质、技术等进行交叉许可、技术共享、合作研发，在合作的同时还大打专利战，把手中的技术和资源利用到了极致。
以转基因技术为主的生物育种已成为行业发展的新方向。常规育种以杂交技术为核心，经过几十年的发展已经非常成熟，但在杂种优势已经利用得非常充分的情况下进一步提升生产力的空间已经不大；生物育种以转基因技术为核心，品种选育过程更加高效、精准、直接，育成的品种带来的经济效益也更大，因此已成为种业巨头的的重点发展方向。
从孟山都在 1996 年推出首个转基因大豆产品开始，先锋、先正达、拜耳、陶氏益农等各大企业也都推出了自己的转基因产品，包括大豆、玉米、棉花、油菜等众多品种。经过 20 年的发展， 2015 年转基因农作物遍及全球六大洲28个国家，总种植面积达到 1.8 亿公顷。暂不考虑其带来的诸多争议，仅从商业前景的角度来看，转基因技术必定将带动行业新一轮的大发展。
因此，这次的收购，对我国种业企业而言，是弥补我国农化基础研究领域的短板和国内种子业的缺陷重大举措，是进一步提升中国粮食的安全保障。
4. 中国种子市场分析
1） 整体形势：粮食安全保障对良种需求巨大
粮食需求的刚性增长与耕地资源有限的矛盾是对粮食安全的重大挑战，也是良种需求最根本的推动力。中国地少人多的国情决定了粮食供需缺口未来将长期存在，虽然现阶段我们能够用全球 9 %的耕地"养活" 22 %的人口，但考虑到大豆、油脂等对进口的高度依赖，我们必须承认粮食短缺已是事实。而且随着社会的发展，从需求端看，人口总量增长，消费升级（肉类蛋白替代传统主粮），深加工、能源等多样化需求造成了粮食需求的快速增长，而在供给端，耕地面积不可逆的减少（勉强守住 18 亿亩红线但耕地质量的下滑难以量化），农村劳动力的减少，都限制了粮食总供给的增长。
虽然 2004 年起粮食总产量实现 12 连增，但 3.1 %的年均增速远低于饲料产量 19.5 %的年均增速，因此供求紧张越发明显。在耕地总面积和有效劳动力总量难以大幅提高的背景下，提高粮食单产水平成了唯一的出路，因此对增产贡献率最高的良种需求是非常迫切的。
(耕地面积下滑已逼近红线)
(人口逐年增长但农村人口开始下滑)
(粮食总产量逐年增长)
(粮食产量增速低于饲料产量增速)
▲来源：招商证券
种子市场规模增长主要来自于粮价的刚性上涨和种子技术水平提高。 2014 年，中国每年种子总用量 101.29 亿公斤，其中商品化率 70.07 %，市场总规模约 1149.28 亿元，是全球第二大种子市场，而且还在快速增长中。
分种类来看，杂交玉米种子、杂交水稻种子市场规模占比 34.82 %、13.27 %，是种子行业场主战场。种子市场总规模与耕地总面积、平均每亩用种量、种子的商品化率以及种子平均价格直接相关，而种子价格取决于粮食价格（体现制种成本）和种粮比（体现内在价值），即种子市场总规模=耕地总面积×亩均用种量×商品化率×粮食平均价格×种粮比。
由于耕地面积出现较大反弹的可能性不大，亩均用种量也不会有大的变化（玉米用种量还因为单粒播的推行出现逐年下降），商品化率方面玉米、杂交水稻、棉花、油菜等品种已接近 100 %，蔬菜、小麦、大豆等还有一定空间，因此影响市场规模的主要变量是粮食价格和种粮比。
其中粮食价格的上涨是刚性的，因为粮食紧缺的状况将长期存在，而且国家每年最低收购价也在提高；种粮比则是种子内在价值的体现，取决于种子的增产潜力以及商品种子的可替代性，一般来说杂交种子的种粮比远高于常规种子，因为农民不能自留种，综合性能优秀的品种远高于普通品种，因为其带来的增产收益远高于种子费用。
目前我国杂交玉米和水稻种粮比仅在1:3，而美国达到1:30，美国种子成本占种植业产值比重为6%，而我国仅为1.5%，相差 4 倍，这一方面是由于综合性能的差距，另一方面则是因为我国种子市场极度分散，竞争状况混乱，低价低质、套牌种子横行，未来还有很大的改善空间。我国种子对种植业产量增长的贡献率达到了 30%~40 %，已成为衡量一个国家农业科技水平高低的标志。经过初步测算，我国种子市场规模在 2020 年将达到 1500 亿，商品化率为 80 %。
(主要农产品销售价格)
(三种主要农作物种子销售价格)
(全国种子市场总规模)
(2014年全国推广面积前十品种)
▲来源：招商证券
2） 玉米种子：饲料带动需求，育种仍需突破
玉米是粮食、饲料和工业原料兼用农作物，现已成为我国第一大农作物。
2015 年全国玉米种植面积 5.57 亿亩，总产量 2.05 亿吨，种植面积和总产量分别占粮食的 27.51 ％和 32.99 ％。玉米最早的时候主要是口粮消费，但目前已经发展为真正的饲料、工业、口粮的三元作物，并成为开发用途最广、附加值最高的作物。2016年饲料用玉米占比达到73%，工业用玉米占比也超过20%。
(历年玉米播种面积)
(历年玉米总产量玉米播种面积)
(玉米消费结构玉米价格)
▲来源：招商证券
玉米种植优势区域集中，单产提高空间较大。我国玉米种植主要集中在东华北、黄淮海和西南三大区域，分别占全国玉米种植面积的 45 %、35 %和15 %。
其中东华北的春玉米种植区域一般全年只种一季玉米，生长周期长，水肥条件好，因此单产水平高出全国 10 %；黄淮海区域是冬小麦夏玉米轮作，一年两熟，生长周期比东华北区域短，单产和全国平均水平相当；西南地区主要是山地和丘陵种植玉米，土地和灌溉条件较差，因此单产比全国平均水平低17 %。
总体来看玉米单产在 360 公斤/亩左右，仅有世界先进水平的 60 %，未来通过推广优质杂交种，还有较大的提升潜力。
(历年玉米单产水平)
(玉米单产与国际先进水平差距较大)
(中国三大玉米主产区概况)
(玉米优势区域布局示意图)
▲来源：招商证券
玉米种子市场空间巨大，预计到 2020 年将达到 370 亿元，占全国种子市场的三分之一。
2015 年，全国玉米制种面积超过 342 万亩，主要集中在甘肃、新疆和东北，年生产玉米种子 18.46 亿公斤，实际用种量约 11.75 亿公斤，市场规模接近 200 亿元。
由于玉米播种面积、商品化率均已接近极限，而亩均用种量逐渐下降（因为单粒播精品种子的比重越来越大），玉米种子市场规模的增长主要靠种子价格的提升。2004-2011年玉米种子均价从 6.9 元/公斤涨到 18 元/公斤，年均涨幅高达 15 %，高于同期商品玉米价格9%的年均涨幅。虽然近年玉米种子制种过剩，行业库存偏高将导致涨幅回落，但预计之后仍能维持每年 10 %左右的涨幅。按照我测算，到 2020 年玉米种子整个市场规模将达到 370 亿元。
玉米种子市场规模测算
第一大品种郑单958已推出超过十年，玉米育种研发仍然有待突破。从上世纪70年代开始推广玉米单交种到现在，中国经历了六次大的品种变革，前五代的代表品种分别是中单2号、掖单2号、丹玉13、掖单13和农大108，目前推广面积最大的郑单958属于第六代的代表品种，先玉335推广时间晚于郑单958，但并没有明显的突破和替代郑单958，因此也属于第六代品种。
而一些近几年推出的新品种如登海605、隆平206、农华101等从品种综合表现来说仍然没有明显突破，从亲本血缘关系上来看也与郑单958或先玉335比较接近，都属于"类958"或者"类335"的改良品种。由于玉米品种具有良好的适应性，一个优秀品种的鼎盛期能够占据全国10%甚至20%的面积，一旦有公司能够推出突破性的新一代品种，必将给公司和整个行业带来巨大的变革。
(2016年农业部主推玉米品种)
▲来源：扑克投资家
近年，玉米种植品种有所下降，2000-2014年玉米品种CR5呈现显著的阶段性特征，2001-2010年波动上升，2010年达到顶峰后逐年小幅回落。
(玉米种植品种CR5占比)
▲来源：扑克投资家
3） 水稻种子：高产杂交稻与优质常规稻的博弈
水稻是国内第一大口粮作物，生产状况直接关系到粮食安全。2015年全国水稻种植面积 4.56 亿亩，总产量 2.01 亿吨，种植面积和总产量分别占粮食的 27 ％和 36 ％。水稻是中国最主要的口粮消费作物，在所有口粮消费中占比 60 ％左右，水稻口粮消费占水稻总消费量的 85 %。
若按 2011 年人口基数 13.47 亿，年均增长 0.5 %测算，预计 2020 年将达到 14.08 亿人，按目前人均消费 140 公斤水稻，总消费量将达到 1.97 亿吨。此外，在酿酒、制药、调味品、饲料加工等领域对稻谷的工业需求也在增长。除产量外，对品质的要求越来越高，尤其是沿海发达地区对高品质粳稻的需求增长较快，对高品质大米的进口需求也在逐年增长。
水稻分为籼稻和粳稻两大亚种，生物属性和适种范围差别较大，较难相互替代。
水稻属于禾本科稻属，是一种极其古老的作物，我国人工种植历史至少有7000 年，在长期进化和不同生态条件下的人工驯化下发生分化为籼稻、粳稻两个亚种，而且两个亚种的生物属性和适应区域大不相同，因此除了少数临界地区之外不能相互替代，各自所占的比例相对稳定，籼稻和粳稻各占总面积的 30 %左右。
籼稻主要分布在南方地区，优势在于杂交优势明显，传统意义上的杂交水稻基本都是籼稻，其杂交比例在 75 %左右，产量高，但米质一般；粳稻主要分布在北方地区以及南方部分高海拔地区，优势在于米质好、口感佳，但杂交优势不明显，比例仅占 5 %。
(籼稻与粳稻特性对比)
(两种水稻单产水平对比)
(两种水稻商品化率)
▲来源：扑克投资家
水稻种植区域化特征明显，不同区域品种和产量都差异较大。我国水稻种植主要集中在东北平原、长江流域和东南沿海三大区域，分别占全国水稻种植面积的 12 %、64 %和 22 %。
▲来源：扑克投资家
东北平原水稻种植区域一般全年只种一季水稻，生长周期长，水肥条件好，单产水平高出全国 10 %，而且主要是高品质的粳稻品种；长江流域种植面积最大，以籼稻为主，可以种植单季稻（中稻）或者双季稻（早晚稻），北部区域有少量粳稻，平均单产比全国高出 4 %；东南沿海种植的基本都是籼稻，可种植一到三季，由于生长周期较短，平均单产低于全国水平 9 %。
2014 年，中国水稻平均单产在 454 公斤/亩左右，处于世界领先水平，但近几年增长缓慢，主要是要在产品与品质中做出取舍，未来对高产优质兼顾的品种需求量极大。
（中国三大水稻主产区概况）
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根据育种制种方法的不同，杂交水稻可分为三系和两系两种。由于水稻是自花授粉作物，要实现杂交必须先去雄使其不能自授粉，然后用另一亲本的花粉授粉，但水稻花器小且多（每粒谷子都对应一朵花），人工去雄操作难以实现，因此生产上采取"雄性不育"来解决去雄的问题。
三系法从 70 年代开始推广，其原理是：使用雄性不育系、保持系和雄性不育恢复系来配制杂交种，三系之间关系密切，其中不育系除了雄性器官发育不正常、花粉败育不能自交结实、抽穗吐颈不完全之外，其余性状与保持系基本一致。保持系与不育系杂交，获得的不育系种子供来年制种和繁殖用；不育系与恢复系杂交，获得的杂交水稻种子供下季大田生产用；保持系与恢复系的自交种子则可继续作为保持系和恢复系用。
两系法从 90 年代开始逐渐推广应用，其基本原理是：使用一种光温敏核不育系水稻，其育性转换与日照长短和温度高低有密切关系，在长日高温条件下，表现为雄性不育，可用来与恢复系杂交制种；在短日平温条件下，恢复雄性可育，可用于自交繁殖，不再需要借助保持系来繁殖不育系。
两系水稻在产量和米质上比三系有一定的优势，因此近几年推广面积增长快于三系水稻。
三系法育种的瓶颈在于找到特定的恢复系与不育系配组比较困难，选育出优质组合的几率较低，而两系法的恢复系谱广，选到优良组合的几率高于三系法，因此一般两系杂交稻三系杂交稻相比产量更高、米质更优。
虽然目前国内杂交水稻总量上还是三系水稻占据优势，但由于两系水稻的优势比较明显，近几年在推广面积、审定品种数量方面的增速都明显快于三系水稻，比如 2013 年国内五大水稻品种中有三位都是两系水稻，分别是Y两优1号、深两优5814、扬两优6号。
此外，两系水稻种子平均销售价格也高于三系水稻。两系法也有其自身的缺陷，就是光温敏不育系的育性转换受光照温度条件影响较大，一旦出现异常气候，制种失败的风险非常大，因此对制种基地的选择以及制种过程的管理也非常重要。
(两系法与三系法杂交水稻的优缺点)
(对比两系水稻单产水平高于三系水稻)
(两系水稻综合优米率高于三系水稻)
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预计 2020 年水稻种子市场规模达到 366 亿元，未来将是高产与优质的博弈，二者兼得的品种将占据优势。2015年，全国杂交水稻制种面积约 145 万亩，年制种量约在 2.39 亿公斤左右，实际用种量 2.1 亿公斤，市场规模约 141 亿元，另外还有少量常规水稻实现商品化，规模约 18 亿元。
由于籼稻与粳稻种植范围相对固定，而粳稻杂交优势并不明显，但米质更优，因此未来杂交水稻种植面积并不会明显增大，市场增长的主要因素是高价高质的两系水稻对两系水稻三系水稻的替代，以及杂交种价格的提高；而常规稻的市场增长则来自于单价的提高和商品化率提升两个方面。
2004-2011 年杂交稻种和常规稻种价格平均涨幅分别为 17 %和 12 %，均高于同期商品水稻价格8%的涨幅。按照未来每年水稻种子价格提高 10 %测算，2020 年杂交稻种和常规稻种的市场规模将分别达到 303 亿元和 48 亿元，水稻种子市场规模合计 351 亿元，和玉米种子市场规模相当。
(水稻亩均用种量基本维持稳定)
(各种类水稻亩均用种量比较)
(水稻种子市场规模测算)
(2016年农业部主推水稻品种)
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2000 年以来杂交水稻 CR5 总体呈下降趋势，到 2010 年仅为 2001 年一半左右，2010 年以后稳定在 10 %左右。相比之下，常规水稻较为稳定，2000-2005 小幅回升，之后略有下降， 2010 年以后又有增加的趋势，2013 年达到峰值后明显下降。
4） 小麦种子：商品化率低，能否实现杂交化是关键
小麦是我国主要商品粮和战略储粮品种之一，产量、消费量均居世界第一。
2015 年全国小麦种植面积 3.61 亿亩，总产量 1.30 亿吨，种植面积和总产量分别占粮食的 21 ％和 21 ％。由于种植比较效益偏低的原因，在 2000 年前后我国小麦种植面积和总产量出现一波明显下滑，随后国家为鼓励小麦种植，确保粮食安全，逐渐提高了小麦良种补贴力度和最低收购价格，最近两三年种植面积基本稳定，产量逐渐回升。
我国小麦总消费量基本稳定，自给率在 95 %以上，但对强劲小麦等高品质小麦的要求逐渐提高。过去国内小麦消费主要是食用，约占 80 %，其他消费包括留种、食品加工、饲料加工等，近两年由于玉米价格快速上涨，饲料加工企业在配方中用小麦替代玉米的比例逐渐增大，部分大型饲料企业小麦替代玉米的比例已达到 50%-80 %，因此也拉动了小麦的饲用消费，将来小麦的供求关系将逐渐偏紧，价格有望跟随玉米上涨。
(小麦消费结构)
小麦种植区域广泛，各区域品种和单产差异较大。我国小麦种植主要集中在黄淮海、长江中下游、西南、西北和东北五大区域，分别占全国小麦种植面积的 59 %、12 %、9 %、8 %、2 %。其中最集中的黄淮海区域以冬小麦-夏玉米一年二熟为主，是全国最主要的优质的强筋、中筋小麦产区，单产水平也是全国最高，高出全国平均水平10 %。
其他区域中，长江中下游以冬小麦为主，单产较高，西北、东北地区主要是春小麦，单产较低，西南地区由于主要是在山地丘陵种植，土地贫瘠不便于管理，单产最低。总体来看中国小麦单产水平在世界上处于较高水平，2016年约 349 公斤/亩，将来如果杂交小麦育种能够有所突破，单产水平还有提升空间。
(小麦主产优势区概况)
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杂交小麦商业化育种能否突破是小麦种子市场能否快速发展的关键因素。小麦与水稻一样都是自花授粉作物，理论上也可以通过"三系法"或"两系法"进行杂交育种，但在世界范围内杂交小麦育种研究已经有五十多年时间仍然没有取得实质突破，主要有三点原因：
1）遗传因素：水稻是二倍体（只有一套基因组，大部分生物都是如此），遗传背景简单，杂交优势明显，而小麦是六倍体（有三套来源不同的基因组），遗传背景复杂，杂交优势不明显；
2）育种因素：30 多年前刚开始推广杂交稻时常规稻产量很低，杂交种相比之下优势非常明显，现在常规小麦产量已经不低，杂交小麦再想大幅增产比较困难，而没有明显优势的话推广价值不大；
3）制种因素：杂交小麦制种产量仅有大田种植的一半左右，制种成本很高，而大田种植小麦的用种量非常大，一般在 10-15 公斤/亩（杂交水稻用种只需 1 公斤/亩），因此亩均种子成本太高，经济上不划算。虽然应用前景还不明朗，但近几年杂交小麦研究已经取得了一些突破，未来如果能够逐渐实现商业化推广，将大幅提高小麦种子价格和商品化率。
预计 2020 年小麦种子市场规模达到 270 亿元，若杂交小麦能够大面积推广，则市场空间更大。2014 年，全国小麦使用总量约 46.7 亿公斤，实际商品化用量约 35.6 亿公斤，商品化率 76 %，市场规模约 166 亿元。
由于目前小麦种子商品化率不高，即使不考虑杂交小麦的推广，仅在农民自己选种留种成本上升以及国家良种补贴力度逐渐加强的推动下，商品化率也有逐渐提高的空间。2004-2014 年小麦种子价格平均涨幅约 10 %，高于同期商品小麦价格5%的涨幅。我们假设未来每年小麦种子价格提高 1 %，商品化率提高一个百分点，到 2020 年小麦种子市场规模将达到 270 亿元。如果未来几年杂交小麦育种和商业推广有所突破，则整个小麦种子市场空更大。
(小麦种子市场规模测算)
(2016年农业部主推小麦品种)
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5. 转基因技术：天使还是魔鬼
转基因育种技术的商业化应用始于 1996 年，从一开始就伴随着巨大的争议，各种支持与反对的声音不绝于耳，其中支持的声音主要来自于行业内部和科研机构，反对的则主要来自于媒体和绿色和平等非盈利机构，但不管阻力有多大，转基因种子市场在这十几年里的发展速度还是相当可观的。由于技术本身并不存在"好"与"坏"之分，而且转基因食品是否绝对安全在现阶段是一个既无法证实也无法证伪的命题，我们暂且不去评论转基因是有利还是有害，仅仅是通过客观事实来分析转基因种子市场的发展历程和未来的趋势。
1） 转基因育种的发展现状
转基因育种技术是指利用基因工程技术对农作物进行基因转移，生产具有新的优良性状的农作物，即生物技术改良作物，使其抗虫、抗病、耐受非生物胁迫或者增加营养成分等。
转基因技术使育种者能够挑选产生理想性状的单个基因，将其从一种生物转移到另一种生物，这个过程具有更高的确定性和选择性。与传统植物培育方法相比，转基因技术大大减少了识别和分离决定优良品性的遗传物质所需的时间，是常规技术的重要补充和发展。转基因种子在过去十几年的发展里中已经显示出了在提高农业生产效率、降低除草剂和农药用量、增加产量方面的巨大优势。
从 1996 年首例商业化种植开始，转基因作物种植国家和总面积都不断上升。2015 年全球转基因作物种植面积达到 1.8 亿公顷，比 2014 年减少了 0.55 %，是 1996 年 170 万公顷的 106 倍；一共有 28 个国家种植了转基因作物，其中 8 个发达国家， 20 个发展中国家，另外还有 31 个国家批准进口转基因产品。全球转基因作物价值达到 153 亿美元。
美国是最大的转基因作物种植国，2015 年种植面积达到 7090 万公顷，占全球的 39.45 %，中国种植面积达到 370 万公顷，主要是转基因抗虫棉，排名全球第六。按品种分类，大豆是最大的转基因作物，占总面积的 47 %，玉米、棉花和油菜分别占32 %、15 %、5 %；按性状分类，抗除草剂性状占59 %，抗虫占 15 %。由于全球人口还在不断增长，对粮食、油料、能源的需求迅速增加，各国政府对转基因技术的态度也逐渐从抗拒转向谨慎接受，预计未来转基因作物的种植面积仍然会保持快速增长。
(各国转基因作物种植面积)
(各大洲转基因中种植国家数量)
(转基因作物按品种分类)
(转基因作物按性状分类)
(2015年转基因作物种植国家一览)
(历年分品种种植面积)
(四大作物种植面积分布)
(转基因种子市场份额占比)
转基因产品研发周期长，投入大，不确定性高，门槛极高，知识产权保护也极其严格。
一个转基因产品从初期研究到最终产品上市需要经过基因发现、功能验证、早期开发、田间试验、申请审核、市场运作等多个阶段，一般耗时 8-12 年，而且不确定性很高，经过早期功能验证的基因最终能形成产品的不到 5 %，估计平均每个商品化的转基因产品推出之前的研发费用高达 1.35 亿美元，远远高出普通种子企业的承受能力，因此目前全世界的转基因产品几乎被孟山都、杜邦先锋、先正达、拜耳、陶氏益农、巴斯夫等六大公司垄断，可以看到这六家企业都是农化巨头，一方面是因为农化产品与转基因种子具有协同效应，另一方面也是因为只有综合性的农业企业才有足够的现金流来投入转基因种子的研发。
除了六大巨头植物，还有其他一些中小型企业、科研单位与之合作进行中前期的研发工作。正因为门槛高，投入大，国外转基因方面的技术和专利保护也极其严格，专利许可也是各公司在直接销售种子之外的另一种盈利模式。 2012 年 8 月，美国地区法院认定杜邦先锋侵犯了孟山都抗草甘膦基因的专利权，并判其赔偿 10 亿美元，种子公司之间的专利战级别完全不亚于苹果、三星等消费电子企业。
(已批准的转基因产品数量按作物分类)
(转基因产品研发流程)
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2） 各国政府对待转基因的态度
转基因技术虽然在全球已经得到了广泛的认可，但世界各国的经济发展水平、技术水平、文化背景、粮食供需关系等方面差异很大，因此各国政府和民众对转基因的态度和政策法规也有很大的区别，有些国家对转基因技术的发展很积极，有些国家非常抗拒，还有一些则在接受与反对之间寻找平衡。
美国：转基因技术发展最快，政府态度最积极，国内接受程度最高。美国转基因作物种植面积达到 7090 万公顷，占全球的 39.45 %，玉米、大豆、棉花等主要作物的转基因比例都在 90 %左右，转基因作物已被种植者和消费者广泛接受。美国转基因方面的主要管理机构包括农业部（USDA）、食品和药物管理署（FDA）和美国环境保护署（EPA），法律制度较为严谨，包括《联邦病虫害法》、《植物检疫法》、《联邦食品、药品和化妆品法》、《有毒物质控制法令》等多项法规。
转基因食品安全管理方面美国非常宽松，一直采用"以产品为基础"的管理模式，即转基因食品与非转基因食品适用相同的管理方法和程序，直到2001年才出台了《转基因食品管理草案》，要求制造商必须在转基因食品进入市场前确认此类食品与相应的传统产品具有同等的安全性，但仍然无需强制性标注转基因食品。在知识产权保护方面美国最为严格，生物技术专利授予主要包括植物、动物、微生物和遗传物质四个领域，每一领域都有完备的法律规定作为判定依据。
欧盟：对转基因技术和转基因食品一向谨慎，但对转基因研究非常积极。欧盟在 1996 和 1997 年就分别批准了转基因玉米和大豆的商业化种植，但此后政策更加小心谨慎，只允许少量的转基因产品的种植、进口和销售。但欧盟对转基因生物技术的研究投资政策非常积极，在公共研究投资政策方面，生物技术是欧盟著名的"尤里卡计划"的重要组成部分，每年投入 20 多亿欧元用于生物技术研究方面。
2010 年欧盟委员会同意欧盟 27 个成员国可以自主决定是否全部或者部分引种转基因农作物。欧盟关于生物安全方面的立法已经趋于完备，而且严谨、细致，主要包括《关于封闭使用基因修饰微生物的90/219/EEC指令》、《关于向环境谨慎释放转基因生物指令》、《转基因生物追溯性及标识办法以及含转基因生物物质的食品及饲料产品的追溯性管理条例》、《转基因作物环境风险评估指南》等。食品安全方面，欧盟规定非常明确，只要食品或者动物饲料中含有 0.9 %以上的转基因农作物，产品标签就必须标注。
日本：政府态度介于美国和欧盟之间，认可转基因技术但偏谨慎。研究方面，日本政府把遗传学作为八项千年计划之一，并加大了对于转基因生物技术的投入力度，拨款44亿美元用于新成立的基因研究机构。
对于生物安全的管理日本较为慎型，分为实验研究安全管理、环境安全评价、饲料安全评价和食用安全评价几个方面，并由农林水产省负责实施，厚生省、文部省、环境省、财务省等按照职能分工分别负责相关事宜，主要法规包括《转基因饮料安全评价指南》、《转基因饲料添加剂安全评价指南》和《转基因食品和食品添加剂安全评价指南》等。日本国内市场上已经有许多转基因产品，食品安全管理上日本自主制定了一套非强制性措施，只有转基因成分含量超过5%时需要强制性标识。
(各国对转基因的态度和政策)
▲来源：扑克投资家
3） 转基因技术在中国
中国是最早种植转基因作物的国家之一，主要品种是抗虫棉花。中国从1996年开始种植转基因抗虫棉，累计种植面积约 6 亿亩，其中 2011 年种植面积约 5800 万亩，占全国棉花种植面积的 70 %以上，除了虫害较少的新疆地区外，其他地区基本全部种植抗虫棉。早期抗虫棉种子市场主要被孟山都等公司占据，但随后国内企业技术取得突破之后逐渐占领了市场，目前基本已经完全实现了国产化，无需再依赖国外公司。
除了抗虫棉，中国还批准了转基因番木瓜、番茄、矮牵牛花、甜椒和白杨树的种植，种植面积都不大。另外，自从 2004 年农业部首次批准了孟山都公司的转基因大豆进口之后，前已有转基因大豆、玉米、棉花和油菜四个品种允许进口和加工.
(中国历年转基因作物种植面积)
(中国已批准的转基因作物种类)
4）中国转基因生物安全管理相关法规
中国已建立了完善的转基因安全管理法规，由农业部牵头，科技、卫生、环保、商务、质检等多个部门共同参与。政府非常重视农业转基因生物安全管理，已经建立了一套适合我国国情并与国际惯例相衔接的法律法规、技术规程和管理体系。
2001 年，国务院颁布了《农业转基因生物安全管理条例》，对在中国境内从事的农业转基因生物研究、试验、生产、加工、经营和进出口等活动进行全过程安全管理。根据《农业转基因生物安全管理条例》，对农业转基因生物实行分级、分阶段安全评价和管理，建立了研究、试验、生产、加工、经营、进口的许可审批和标识管理制度，实现了转基因技术研发与应用的全过程管理。
国家设立农业转基因生物安全委员会，专门负责安全评价工作。对农业转基因生物对人类、动植物、微生物和生态环境可能造成的危险或潜在风险进行全面评价。对于重要转基因作物，还要经过转基因技术检测机构的第三方验证，某些检测指标比国际上同类要求更严格。
(中国转基因生物安全管理相关法规)
▲来源：扑克投资家
政府对转基因粮食作物非常谨慎，目前还未批准任何一种主要粮食作物的商业化种植。
虽然农业部在 2009 年 8 月 17 日已经批准发放了一种转植酸酶基因玉米和两种转基因抗虫水稻的生产应用安全证书。安全评价主要包括两方面：食用安全性（营养学、毒理学和致敏性评价）和环境安全性（遗传稳定性、生存竞争能力、生态环境和生物多样性）。但安全证书只是对其生产种植安全性综合评价分的认可，并不代表真正批准了转基因粮食作物的商业化种植。
根据《中华人民共和国种子法》、《农业转基因生物安全管理条例》和《主要农作物品种审定办法》等的规定，与常规种子一样，转基因水稻和玉米获得安全证书后，还需要根据国家品种审定规定进行区域试验和生产试验，达到标准后才能可获得品种审定证书，种子企业还需要获得转基因作物种子生产许可证和经营许可证，才能进行种子生产和销售。
5）中国转基因研发与市场概况
因此转基因粮食作物的商业化种植完全还在政府政策控制之内，政策放开仍需时日。中国转基因技术研究处于世界先进水平，但商业化研发进展缓慢。生物育种技术是中国在现代科技中为数不多的与世界同步甚至领先的领域之一，因此国家也非常重视生物育种技术，尤其是转基因技术的研究，在"十一五"期间投入上百亿元进行转基因生物育种重大专项的研究，并且列入了《国家中长期科学和技术发展规划纲要（2006-2020）》。
但现在国内的生物育种技术研究主要在科研单位和大学，大部分处于基础研究阶段，应用研究较少。
目前世界种业巨头已经进入中国生物育种研究领域，其中先正达在北京建立了全球研发中心，进行前中期的商业育种研究，孟山都和先锋也有独资或合资的研发业务。国内企业中大北农集团和中种集团分别在北京和武汉建立了生物技术中心，从事商业化生物育种研究，
其他上市公司如隆平、登海、荃银和奥瑞金（纳斯达克上市）也有开展生物育种，但规模都不大。转基因技术为未来育种技术发展的重要方向，国内的转基因政策若要放开，政府必然首先要扶持一批有实力的企业做大做强，在国际市场上有较强的竞争力，因此即使短期内实现商业化的可能性不大，转基因育种研发在中国仍然大有可为。
参考资料：种子行业专题-莫道浮云终蔽日，严冬过尽绽春蕾——招商证券
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