推进种业科技创新 保障国家粮食安全
摘要：粮食是人类赖以生存的首要物质基础，当前提高我国粮食生产能力的各种制约因素日益凸显，要解决我国的粮食安全问题，关键是依靠农业科技创新，核心在于必须培育出适宜我国粮食生产发展的新品种，从根本上保障国家的粮食安全。
“国以民为本，民以食为天”。粮食是人类赖以生存的首要物质基础，保障粮食有效供给是每个国家面临的重要任务，尤其是在中国这样一个拥有13多亿人口的发展中大国，保障粮食安全更是至关重要。习近平总书记指出：“中国人的饭碗要牢牢地端在自己手中，而且饭碗里主要装中国粮”。2014年中央经济工作会议进一步提出我国要实施“以我为主、立足国内、确保产能、适度进口、科技支撑”的国家粮食安全战略。纵观国内外保障粮食安全的各项措施，良种的作用至关重要。每一个重大优良品种的成功培育和推广应用，都会推动农作物单产和总产长期持续提高。虽然我国粮食生产已实现连续10年增产，2013年突破6亿吨大关。但应该看到，当前我国粮食生产能力受到人口老龄化、农村劳动力短缺、后备耕地资源等各种因素制约日益凸显。要从根本上保障我国粮食安全，关键要依靠农业科技创新，核心在于培育出适宜我国粮食生产发展新要求的新品种。
1推进种业科技创新是保障我国粮食安全的关键
1.1我国种业科技创新为国家的粮食安全做出了巨大贡献
从我国农业发展历程看，优良品种的选育为粮食增产作出了巨大贡献，良种在科技进步贡献率中所占比例达到43%以上。新中国成立后，先后培育并推广应用了高产、优质粮棉油等农作物新品种、新组合1万余个，推动农作物矮秆化、杂交化、优质化的三次跨越，实现了5—6次大规模品种更新换代，主要农作物良种覆盖率提高到96%[1]。我国目前初步具备了比较完善的种业科研体系, 目前保存的长期异位保存各类农业植物种质资源达41.2万份，仅次于美国，位居世界第二；细胞工程、分子标记、转基因等现代生物育种技术的研究和应用，加速了品种选育由表型选择向基因型选择、由形态选择向生理指标选择转变[2]。粮食亩产从1949年的69公斤提高到2013年的358.5公斤，粮食综合生产能力由1949年的1.15亿吨提高到2013年的6.02亿吨。1978-2012年,粮食总产量提高了93.5%，其中，单产水平提高了109.8%，而播种面积减少了7.8%，单产水平的显著提高是粮食增产的最主要因素[3]。
1.2通过种业科技创新提高我国粮食产量还存在着很大的发展空间
通过推广应用优良品种和集成综合农业技术来提高粮食单产，是发达国家保障粮食安全所采取的重要途径。美国农业部的研究表明，1930年以来，美国种植业单产增加的一半以上归功于良种，良种对玉米、大豆和棉花的增产作用更是高达70—90%。英国国家植物学研究所的研究表明，在过去25年里，英国谷物增产的90%左右归功于良种。而我国良种在农业增产中的贡献率达到43%以上[1]。从粮食单产水平看，我国玉米、水稻、大豆、小麦2012年四大作物的平均单产分别为397公斤、450公斤、126公斤、333公斤，只相当于美国等农业发达国家的70%左右(图1)。
图1 2012年我国主要粮食作物单产与发达国家比较
资料来源：FAOSTAT. [DB/OL].http://faostat3.fao.org/faostat-gateway/go/to/home/E
1.3通过种业科技创新保障粮食安全是制约因素下的必然选择
随着我国工业化和城镇化的快速发展，耕地面积减少不可逆转，干旱、洪涝等极端气候频发且破坏程度加剧。在这种情况下，要确保粮食95%的自给率，迫切需要依靠种业科技创新，培育重大新品种，突破耕地、水、人力等资源刚性约束，进一步提高单产水平，挖掘增产潜力，满足不断增长的粮食和主要农产品需求[4]。
2 新形势下我国种业科技创新存在的紧迫性与现实问题
进入21世纪，随着全球化、市场化、农业产业化的发展和全球贸易一体化格局的逐步形成，种业科技已成为世界农业竞争与控制的战略高地。面对现代生物技术的蓬勃发展和严峻的国际竞争态势，我国种业科技创新面临“三个落后”的紧迫性与现实问题[5]。
2.1种质资源及育种模式的落后
种质资源是育种创新的基础，是现代种业科技竞争的实质。我国虽是种质资源大国，却并非种质资源强国。与发达国家相比，一方面，我国针对种质资源的研究相对薄弱，据统计，全国已收集保存了41.2万份种质资源，其中经过科研做出全面评价并且能够成为骨干育种材料的却只有5000份[6]，大量的种质资源只是处于保存状态，并没有进行种质资源内在价值的挖掘，资源鉴定和资源保护体系尚不完善；另一方面，我国大规模利用的种质资源由于过度开发，进一步利用价值普遍较低，缺乏具有重要直接利用价值的种质资源。同时，我国在育种模式上，除了个别具有领先优势的作物之外，也是处于落后和模仿的状态。特别是在玉米育种中，中国本土研发机构和企业，在种质资源不占优势的情况下，盲目套用美国育种模式，走通过本土种质改良国外自交系的道路，使我国玉米育种很难超越国外巨头。
2.2生物技术及选育规模的落后
新品种是科技应用于品种选育的结果，生物技术是种业科技创新的重要技术手段。目前，跨国种业企业广泛而深入应用先进育种技术，从而保证了高水准品种的持续产出。如美国早在2004年就开始SNP标记技术的产业化开发，于2009年全面、大规模应用于玉米、大豆等作物分子辅助育种。近年来，转基因技术发展快速，性状改良已由单一基因和单一性状向多基因、多性状方向发展。孟山都公司已研发出含8价外源基因的转基因品种，包括3个抗除草剂基因、5个抗虫基因，并通过开发新基因、表达调控元件，不断提高改良品种性状的水平[7]。此外，单倍体育种、SPT等技术也已成为国外先进玉米育种机构广泛使用的技术手段。以上技术在我国虽已有一定研究，但与国际先进水平相比，还有很大差距。
2.3优良品种及推广应用的落后
优良品种是种业科技创新的核心，也是农业科技进步的基础。据统计，以玉米作物为例，近10年来，我国虽然审定了玉米新品种4000多个，但有85％以上的审定品种缺乏推广价值。突破性品种缺乏已不能满足我国经济发展对良种的客观需求和应对国际种业巨头的竞争压力。同时随着我国农业生产方式转变，农民对优良品种提出了新的、更高的要求，除了对产量和品质的要求更高以外，还要求品种具有综合的抗逆性、稳定性，以及能够满足全程机械化种植管理的要求。此外，优良品种的优良特性发挥，需要“五良”（良种、良田、良制、良法、良机）的有机结合。但从目前看，我国的种业企业受制于资金和实力的不足、技术体系的分散以及农技推广人员的缺乏，种业技术推广尚未达到以良种为核心，集成推广先进实用种植技术的水平。而孟山都、先锋、先正达等跨国公司正在全球范围内推进良种良法配套、农机农艺结合，最大限度挖掘单产潜力的技术推广模式[8]。
3 实施保障措施推进种业科技创新
稳粮强农，强基固本，乃我国农业自身发展之所需，也是保障国家粮食安全的重大担当。面对我国种业科技创新存在“三个落后”的紧迫性与现实问题，我们要积极采取以下保障措施，推进种业科技创新的快速发展，铸就国家粮食安全的可靠保障。
3.1强化基础性公益性研究，改变种质资源利用及育种模式的落后局面
国内外种业发展经验表明，基础性、公益性研究是培育重大突破性品种的基础，是提升种业科技创新能力的前提，是抢占现代农业科技制高点的保障。为改变我国种质资源利用及育种模式的落后局面，一是要充分发挥我国公共研究机构的科研优势和基础性公益性研究主体作用，给予稳定、持续和充足的经费支持。二是要加大对种质资源搜集保护发掘创制、重要基因发掘利用、育种理论与应用技术、种子生产与加工技术、种子质量标准与检测技术、信息技术与先进制造技术等方面研究的投入力度。三是要建立种业资源和信息共享服务平台，加强科研单位与种业企业间的交流合作，使种业企业能够尽早、尽快引进、吸收和集成利用种业科技创新成果，提升企业育种研发能力和竞争力。
3.2构建商业化育种体系，改变生物技术及选育规模的落后局面
现阶段，构建商业化育种体系，必须采取综合措施，逐步推进。一是支持有实力的“育繁推一体化”种子企业建立商业化育种体系。支持企业自主构建，整合和优化技术、人才、资源等配置，开展大规模组配测试，提升企业育种创新能力；同时支持企业在全球范围内整合构建，通过引进国内外高端人才、先进育种技术、育种材料和关键设备，学习国外种业发展先进经验，从而提高自主创新能力，加快提升企业核心竞争力。二是优化种业市场环境，加强知识产权保护，为企业公平竞争和持续发展创造条件，使优势企业能够在竞争和创新发展中逐步壮大。三是制定扶持政策，鼓励科研资源向企业流动，鼓励企业加大创新投入，在育种经费上逐步向企业倾斜等。
3.3推动产业间各环节的合作，改变优良品种及推广应用的落后局面
若想改变当前优良品种及推广应用的落后局面，只有通过广泛的产学研深度合作，使得各方面的优势力量聚合，才能够实现我国种业跨越发展[9]。一是支持行业内产业链之间的企业合作。“育繁推一体化”种子企业可以与其他行业内企业进行合作，育种企业、种子生产企业、种子销售企业之间也可以进行合作，或通过兼并重组，使得种业企业间形成更为牢固、更为广泛的“育繁推一体化”产业体系[10]。二是支持社会资本与种业企业的合作。作为科技含量最高的农业产业环节，我国种业行业的利润率普遍在30%左右，是资金回报率比较高的行业，这必然吸引着社会资本的关注，而种业行业同时也是资金周转较慢的行业，种子企业普遍存在的一定的资金压力。支持种业企业与社会资本进行合作，从而使种业企业得以快速健康发展，并有充足的资金投入到种业科技创新当中。三是支持科研院所与种业企业的合作。我国育种资源的80%都在科研院所，种业企业的创新能力则相对薄弱，需要企业与科研单位广泛合作，以品种为导向，推进种质资源开发、育种材料创制、优良品种培育、种子生产加工、良种良法配套、品种示范推广和技术服务一体化，逐步形成“分工明确、布局合理、协作紧密、运转高效”的新型种业产学研合作格局。四是支持种业科研人才与种业企业的合作。目前大量的高端育种人才都集中在科研单位，应建立科研人才的有效流动机制，支持从事商业化育种的科研单位或人才进入种子企业开展商业化育种，鼓励科技资源合理流动以促使这些优秀的育种人才真正流入企业，直接为企业服务。
参考文献:
[1]中央政府门户网站.全国现代农作物种业发展规划（2012-2020年）[EB/OL].
http://www.gov.cn/zwgk/2012-12/31/content_2302986.htm.
[2]刘莉.如何提高中国种业的技术创新能力.中国种业[J],2012,8:8-9.
[3]孙昊.我国农户种粮收益问题实证研究.北京:中国农业大学[D],2014.
[4]姜长云. 关于我国粮食安全的若干思考.农业经济问题[J],2005,2:44-48.
[5]耿月明,付云海,王世才,范水舟,罗必灿.科技创新是种业企业持续发展之根本——中国种业发展问题研究之二.中国种业[J]. 2009，04:5-6.
[6]章政.中国种子产业发展对策研究[D].哈尔滨:东北农业大学,2013.
[7]谢小玲.中外种子企业商业成长模式比较研究[D].杭州:浙江大学,2014.
[8]郑安俭,杨静东,张玮,丁丹.中国种业应对国际竞争的对策初探.中国种业[J]，2010，11:12-14.
[9]杨易,何君,张晨,耿建忠,储学玲,张利利,李海燕.境外农业资源利用视角下的国家粮食安全保障分析及建议.世界农业[J],2012,3:5-10.
[10]王雷,柴毅.加强科技创新 不断提高中国种业的竞争力.种子世界[J].2007,10:1-3.
资助项目：国家科技计划，春玉米区商业化育种技术研究与示范（2014BAD01B01），国家科技支撑计划，2013.1—2015.12
作者简介：
李军民1 唐浩2* 李进伟1 展海宁1 刘敬1 毛丽1
（1. 北京大北农科技集团股份有限公司 北京 100080
（2. 农业部科技发展中心 北京 100026）
李军民（1974-），女，湖南岳阳人，副研究员，博士，研究领域：种业经济。
