彭丹妮　牛荷

當湖南省今年夏天遭遇連續(xù)多天40℃以上的極端高溫天氣時，在湖南省農(nóng)科院的一片試驗棚里，一批皮膚細嫩的白皮黃瓜已在濃密的葉片下悄然出落得健碩、勻稱和光滑。

黃瓜屬于喜溫的溫室蔬菜，適宜生長的溫度是18℃～32℃，在湖南主要種植的季節(jié)是春、秋兩季。多年來一直研究黃瓜育種的陳惠明在今年6月20日左右種下它們，看看它們能承受怎樣的高溫。陳惠明是湖南省農(nóng)科院研究員。這種白黃瓜的長勢沒讓他失望，他的團隊連續(xù)記錄大棚里一個月的溫度，最低溫度是27℃，最高溫度達到52℃。

他用親緣關(guān)系較遠的黃瓜當父本和母本，雜交培育出未來極端氣候抗性更好的品種。該品種研發(fā)共計需要6～8年。在隔壁的兩塊試驗地里，還有一批經(jīng)過雌性基因轉(zhuǎn)育的黃瓜品種，未來能做到植株上部分全是雌花，結(jié)瓜率高，可以提高產(chǎn)量。

因為對提升農(nóng)業(yè)生產(chǎn)效率有高的貢獻率，種子被稱為農(nóng)業(yè)的“芯片”。2020年12月，中央經(jīng)濟工作會議強調(diào)，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。今年中央一號文件提出，大力推進種源等農(nóng)業(yè)關(guān)鍵核心技術(shù)攻關(guān)，全面實施種業(yè)振興行動方案。4月，習近平總書記在海南考察的第一站就是三亞市崖州灣種子實驗室，再次指明種子之于中國飯碗、之于糧食安全的重要戰(zhàn)略意義。

今天，當中國已經(jīng)實現(xiàn)了水稻、小麥、玉米、大豆四種主糧的種子幾乎全部國產(chǎn)，該如何理解農(nóng)業(yè)大國的種源“卡脖子”？

湖南省農(nóng)業(yè)科學院坐落在長沙市芙蓉區(qū)遠大二路一側(cè)，與中國種企巨頭先正達集團湖南分公司僅一街之隔。在距農(nóng)科院三公里范圍內(nèi)，還分布著湖南農(nóng)業(yè)大學、岳麓山種業(yè)創(chuàng)新中心、國內(nèi)龍頭種企隆平高科等省內(nèi)乃至國內(nèi)重要的種業(yè)相關(guān)機構(gòu)，周邊的種子公司和店鋪也不計其數(shù)。

湖南省農(nóng)科院研究員陳惠明給一批黃瓜苗噴施硝酸銀誘雄劑，以誘導(dǎo)雌性系植株產(chǎn)生雄花。圖/受訪者提供

湖南冬冷夏熱四季分明，具有雨水充沛、空氣濕潤特征，是國內(nèi)適合開展各種農(nóng)作物新品種選育的重要地區(qū)。當?shù)囟辔挥N家告訴《中國新聞周刊》，湖南省有著比較多變和極端的天氣，作物病蟲害也比較嚴重。如果一個品種能在湖南被選育出來，在生態(tài)系統(tǒng)相近的別的省份會表現(xiàn)得更加優(yōu)異。

當湖南省農(nóng)科院的番茄育種團隊在1990年代末期成立時，因為高溫高濕的氣候環(huán)境以及土壤酸化使得當?shù)胤哑焚|(zhì)下降。同時，當?shù)胤堰€受到一種土傳性疾病：青枯病的侵擾，死棵率很高，湖南的番茄種植面積驟減。2000年后，隨著國外品種進入中國，國內(nèi)番茄，尤其是南方市場的大紅果類番茄，受到巨大沖擊。當時，著名跨國農(nóng)業(yè)巨頭孟山都（今拜耳）旗下圣尼斯公司培育出的番茄品種，因為抗病性、廣適性、品相等都明顯強于本土品牌，更受農(nóng)戶和市場歡迎。

湖南省農(nóng)科院蔬菜所培育的一種耐高溫的白黃瓜品種。該品種的研發(fā)已經(jīng)開展了3年，預(yù)計還需3-5年。 攝影/本刊記者 彭丹妮

近5年來，該團隊已培育了可以抗青枯病和與國外品種抗衡的更好的本土大紅果品種。它們有的長勢強，有的耐高溫和耐低溫能力強，有的果皮硬度與果實韌性已優(yōu)于國外品種，且種子的價格也更便宜。在抗青枯病方面，一些品種通過嫁接抗土傳病的砧木根系，得以挽救番茄的生命。

不過，在高品質(zhì)的番茄方面，比如今天被人們廣泛食用的圣女果，依然依賴進口品種。北京大學現(xiàn)代農(nóng)學院院長、中國作物學會常務(wù)副理事長劉春明告訴《中國新聞周刊》，有的高端的、從國外進口的西紅柿種子一粒甚至能高達10元左右，如果按每克來計算，比黃金價格還高。

這是中國種業(yè)現(xiàn)狀的縮影：經(jīng)過多年大規(guī)模投入，中國已經(jīng)在許多領(lǐng)域取得長足進步，一些品種世界領(lǐng)先。然而，種業(yè)“卡脖子”問題依然存在。除了圣女果，胡蘿卜、菠菜、西蘭花、白色金針菇等溫室蔬菜基本都依賴進口。雖然種子價格高，但農(nóng)民更愿意購買國外品種。

國家大宗蔬菜產(chǎn)業(yè)技術(shù)體系崗位專家、中國農(nóng)業(yè)科學院蔬菜花卉研究所副研究員李占省告訴《中國新聞周刊》，西蘭花在國內(nèi)云南、甘肅、河北、江蘇等地相對集中種植，每年出口12萬～14萬噸，在近千種蔬菜中出口占比較高，是十分重要的出口創(chuàng)匯蔬菜之一。不過，西蘭花種子卻長期被日本、美國等地種業(yè)公司壟斷。近年，國內(nèi)培育的適應(yīng)南方氣候環(huán)境的西蘭花品種比例在提高，但適合北方生長的西蘭花種源仍主要依賴國外。

袁少華是湖南一家種子公司的負責人，在這一行業(yè)已浸淫30余年。他感到，近些年，種子領(lǐng)域發(fā)生了不小變化，最明顯的就是產(chǎn)量。另一方面，幾乎所有品種品質(zhì)和抗性都比以前大幅提高。

9月7日，比爾·蓋茨在接受媒體采訪時稱，中國在衛(wèi)生和農(nóng)業(yè)領(lǐng)域都擁有很大優(yōu)勢，對發(fā)展中國家來說很有幫助。一個很好的例子是中國幫助西非改善了水稻體系，使得當?shù)厮久抗暜a(chǎn)量提升超過30%。

今天， 中國水稻、小麥、大豆、油菜、棉花等農(nóng)作物生產(chǎn)用種均為自主選育，玉米自主選育品種面積占比提高到了91%，蔬菜提高到87%以上。中國水稻和小麥育種成就尤為突出，2020年，中國水稻平均產(chǎn)量為469.6公斤/畝，是世界平均水平的1.71倍;小麥平均產(chǎn)量為382.8公斤，比國際平均水平高30%。

但同時，北京大學中國農(nóng)業(yè)政策研究中心名譽主任黃季焜等人統(tǒng)計發(fā)現(xiàn)，過去20年，對于小麥、水稻和玉米三大主糧，全國省級以上政府審定的品種數(shù)量在波動中快速增長，尤其是2016年～2020年間，水稻審定了4788個品種，玉米審定了7337個品種。

“育種創(chuàng)新水平不是用品種數(shù)量來體現(xiàn)的，市場上出現(xiàn)如此多的品種，說明缺乏具有重大創(chuàng)新的成果。”黃季焜在接受《中國新聞周刊》采訪時表示，這意味著市場上缺乏真正的大品種，大量種子品種同質(zhì)化甚至“套牌”銷售。

中國工程院院士、中國農(nóng)業(yè)科學院原副院長萬建民在接受《中國新聞周刊》采訪時指出，1996年～2020年，中國大豆、玉米的單產(chǎn)跟美國的差距不但沒有縮小，反而還在擴大，說明品種培育水平和美國有差距。數(shù)據(jù)顯示，1996年至2019年，美國玉米畝產(chǎn)年增長8.5公斤，良種貢獻率為65%;同期，中國玉米畝產(chǎn)年增長4.5公斤，良種貢獻率為45%。

根據(jù)國家統(tǒng)計局以及聯(lián)合國糧農(nóng)組織數(shù)據(jù)庫的數(shù)據(jù)，2020年，中國大豆和玉米的畝產(chǎn)水平均已達到歷史最高，但均不到同年美國兩種作物畝產(chǎn)的60%。

萬建民說，雖然產(chǎn)量與所種植土壤質(zhì)量、是否采用大規(guī)?，F(xiàn)代種植技術(shù)等原因有關(guān)，但品種還是最關(guān)鍵的，良種對產(chǎn)量的貢獻率大約達到50%。長期以來，在四大主糧作物中，中國更加重視水稻和小麥的研發(fā)投入，科研人員也愿意從事這兩個品類的研究，使得中國在水稻和小麥上全球領(lǐng)先，而玉米和大豆的研發(fā)力量相對薄弱。

先正達集團中國現(xiàn)代農(nóng)業(yè)技術(shù)服務(wù)平臺與數(shù)字農(nóng)業(yè)首席品牌官毛峰去年接受媒體采訪時表示，中國一直通過增加耕地來維持農(nóng)業(yè)增長，但這種方法有其上限。保障糧食安全需要采取科學的種植技術(shù)與田間管理等方法，此外，生物育種技術(shù)變革也很關(guān)鍵。

根據(jù)育種技術(shù)劃分，種業(yè)發(fā)展可分為四個階段：以農(nóng)民經(jīng)驗留種的1.0階段，以統(tǒng)計和遺傳性質(zhì)實驗育種的2.0階段，以分子標記和生物技術(shù)育種的3.0階段和以生物技術(shù)、人工智能、大數(shù)據(jù)為主的智能育種4.0階段。

植物，包括農(nóng)作物，有3萬到十幾萬個基因，比人的基因還多。自從科學家們掌握“基因決定性狀”這一遺傳學規(guī)律后，育種不再是農(nóng)民依據(jù)經(jīng)驗挑選作物種子，再隨機、漫長地等待優(yōu)化，而是專業(yè)人士想方設(shè)法改變控制作物性狀的基因。比如，優(yōu)化玉米的秸稈高度，或把玉米葉片角度變得立起來，提高光合效率;去掉黃瓜的苦味、調(diào)節(jié)辣椒的辣度、讓柔軟的番茄更適合運輸……

現(xiàn)代生物育種技術(shù)中，1980年代出現(xiàn)的轉(zhuǎn)基因技術(shù)極大改變了育種領(lǐng)域的研發(fā)范式，并成為迄今為止全球發(fā)展速度最快、對于產(chǎn)業(yè)影響最大的現(xiàn)代生物技術(shù)。萬建民介紹，自1996年首次商業(yè)化種植以來，全球范圍內(nèi)，玉米、大豆、棉花、油菜等32種作物都在應(yīng)用轉(zhuǎn)基因技術(shù)。2019年，全球主要農(nóng)作物種植面積中74%的大豆、31%的玉米、79%的棉花、27%的油菜都是轉(zhuǎn)基因品種。

2008年后，中國開始真正較大規(guī)模地開展轉(zhuǎn)基因研究。萬建民說，隨著一些重大科技專項計劃的實施，中國已建立了完整的轉(zhuǎn)基因育種技術(shù)體系，研發(fā)能力屬世界第一方陣，但生物育種的產(chǎn)業(yè)化相對滯后。

湖南省農(nóng)科院的番茄育種團隊今年在西北某試驗田種了4畝各種品種的番茄，每個品種種植20株，4畝地累計種植1萬多株。初步篩選后，約只有40株可能攜帶研究團隊感興趣的目標性狀。

這只是該課題組傳統(tǒng)選育過程中的一小步。選到可能的目標品種后，他們還要在地里播種，取小葉片或者果實表皮，通過分子標記手段把關(guān)鍵性狀的基因位點標注出來，再進行配比實驗，繼續(xù)試種。一個品種培育至少要田間5代的選擇，一代至少需要3～4個月。

今天，育種家們的工具箱里已經(jīng)有了新的工具，比如，基因分型、高通量表型分析、基因編輯、基因組選擇等。新的技術(shù)雖然不能替代育種家們在田間的觀察、記錄，以及多年經(jīng)驗積累的對潛在好種的判斷等傳統(tǒng)育種環(huán)節(jié)，基因改造也不能離開好的品種，但育種4.0時代的技術(shù)無疑可以加快育種速度。

歐美科學界與投資界正火熱參與到這一前沿農(nóng)業(yè)技術(shù)領(lǐng)域。一個業(yè)內(nèi)共識是，種業(yè)發(fā)達國家已進入育種4.0階段。然而，中國還整體處于由育種2.0向3.0階段的過渡時期。

原孟山都公司的種子切片技術(shù)依靠的是一種高通量的育種裝置，可以讓研究人員在不破壞種子整個性能的前提下獲得其遺傳信息，以加速植物目標性狀的篩選。

這種設(shè)備可將玉米、大豆、小麥等作物種子切下一小片進行提取DNA分析，以確定是否含有目標基因，剩余部分仍然可以播種。此技術(shù)發(fā)明前，分析下一代目標基因需要在收獲時節(jié)對作物的莖葉進行基因分析。如今，切片機一天可以處理數(shù)10萬份種子，而如果動用人工，100人3個月才能處理40萬粒種子。

采用常規(guī)的雜交育種，一次要“轉(zhuǎn)入”成千上萬個功能并不清楚的基因，轉(zhuǎn)基因育種則需要引入一個植物中本來沒有的基因，且難以控制插入的位點。2013年后出現(xiàn)的基因編輯技術(shù)——CRISPR/Cas9，可對DNA序列進行微調(diào)，讓基因特定堿基發(fā)生改變，能精準把握基因改造的過程，比轉(zhuǎn)基因育種更簡單。

該技術(shù)提出十年之后，越來越多農(nóng)業(yè)科技公司開始基于它快速培育新的作物品種。比如，美國馬薩諸塞州農(nóng)業(yè)生物技術(shù)公司Inari Agriculture在今年6月宣布獲得兩項美國專利，分別為用于編輯玉米和大豆種子基因組的專有方法。該公司估值已經(jīng)達到12億美元，開發(fā)這一技術(shù)的諾獎得主、美國科學家詹妮弗·杜德納等人擔任科學顧問。

Inari公司開發(fā)了一個平臺，通過人工智能技術(shù)深入了解作物基因，從而在單個基因組中進行多次編輯，以達到增產(chǎn)目的。Inari公司稱，這種方式可以將過去10～15年的植物育種時間縮短三分之二，成本降低多達90%。

多位受訪專家告訴《中國新聞周刊》，對于國內(nèi)的育種階段而言，簡單區(qū)分3.0還是4.0意義不大，因為一些最頂尖公司、團隊的科研能力、所發(fā)表論文水平已屬世界一流。但同時，還有不少種業(yè)公司創(chuàng)新能力薄弱，且科研與產(chǎn)業(yè)間沒有很好銜接。

據(jù)統(tǒng)計，2020年，中國有超過7000家種子企業(yè)。生物種業(yè)平臺型企業(yè)華智生物副總裁王朝暉對《中國新聞周刊》說，農(nóng)作物、禽畜領(lǐng)域一些頭部種企，已經(jīng)在擁抱育種4.0技術(shù)了，國內(nèi)種業(yè)龍頭隆平高科，已經(jīng)在玉米、水稻領(lǐng)域開展全基因組選擇育種，在育種信息化和智慧農(nóng)業(yè)方面也在不斷強化。

王朝暉說，種業(yè)行業(yè)的大數(shù)據(jù)體系還未形成，包括種質(zhì)資源的基因型數(shù)據(jù)，以及它們在田間生長的表型數(shù)據(jù)、環(huán)境數(shù)據(jù)等等。華智生物自主開發(fā)的種質(zhì)資源大數(shù)據(jù)系統(tǒng)已開始在多個物種領(lǐng)域有所應(yīng)用，只有基于海量的標準化、準確的數(shù)據(jù)，才能更好地進行種質(zhì)資源的全面挖掘和利用。

中國農(nóng)科院生物技術(shù)研究所學者劉哲源等人今年8月發(fā)表的一篇論文梳理了全球蔬菜分子育種專利的相關(guān)情況，統(tǒng)計發(fā)現(xiàn)，2002年～2021年，專利受理量最高的國家依次是中國、韓國與美國。

但研究者們指出，中國蔬菜分子育種專利申請以高校和科研院所為主導(dǎo)，而國外科研力量則是以企業(yè)為主導(dǎo)。此外，中國發(fā)明專利絕大部分在國內(nèi)申請，并非國際專利。而且，許多專利不能應(yīng)用于實踐，僅限于科學研究，整體來說專利質(zhì)量相對較低，市場化、產(chǎn)業(yè)化能力亟待發(fā)展。

以基因編輯的核心專利為例，中國社會科學院農(nóng)村發(fā)展研究所學者王術(shù)坤等人在今年發(fā)表的文章《中國種業(yè)發(fā)展形勢與國際比較》中指出，目前全球基因編輯技術(shù)核心專利共17件，美國有15件，而中國沒有此類核心專利。

“實事求是地說，目前在農(nóng)業(yè)生物技術(shù)領(lǐng)域里面，原創(chuàng)于中國的技術(shù)很少，模仿跟蹤性的研究比較多，包括基因編輯的底層技術(shù)、轉(zhuǎn)基因的技術(shù)體系。”萬建民表示。

劉春明對《中國新聞周刊》說，國外的企業(yè)會通過品種權(quán)保護品種，通過專利保護一些重要性狀，并以此構(gòu)建行業(yè)地位。他舉例說，世界種子出口大國荷蘭的每一個公司非常關(guān)注自己的“IP position （專利地位）”，這些公司認為“卡脖子”，實際上是卡的IP position。沒有足夠強的專利地位，就會受制于人，會吃官司。

他進一步解釋說，像玉米快速干燥、耐密植等關(guān)鍵性狀的專利很多不在我們自己手里。從市場買國外公司的種子，并用它作為親本雜交，把關(guān)鍵性狀導(dǎo)入到自己的品種里，這是可以的。但如果這個性狀及基因本身被專利保護，到時候就會被打官司，這是中國種業(yè)的一種“卡脖子”。

國家發(fā)改委、農(nóng)業(yè)農(nóng)村部去年聯(lián)合印發(fā)的《“十四五”現(xiàn)代種業(yè)提升工程建設(shè)規(guī)劃》中提出，在育種創(chuàng)新方面，以大型表型鑒定平臺、分子育種平臺等為重點，打造具有國際先進水平的基礎(chǔ)性、前沿性研究和商業(yè)化育種體系。

因為遺傳學的規(guī)律，找到作物以及動物目標性狀的控制基因，是育種家們努力的關(guān)鍵目標。

比如，今年7月22日，一篇發(fā)表在《科學》期刊上的文章報道了中國科研人員發(fā)現(xiàn)的一個關(guān)鍵增產(chǎn)基因。中國農(nóng)科院作物科學研究所研究員周文彬團隊在水稻中發(fā)現(xiàn)高產(chǎn)基因“OsDREB1C”，能同時提高光合作用效率和氮素利用效率，2018年～2022年，該團隊在北京、三亞、杭州田間實驗發(fā)現(xiàn)，兩種水稻品種中該基因高表達，實驗組比對照組產(chǎn)量可提高30%～68%。

基因，就藏在種質(zhì)資源中。華智生物副總裁王朝暉告訴《中國新聞周刊》，育種最關(guān)鍵的核心要素就是掌握多少種質(zhì)資源，有沒有足夠豐富的種質(zhì)資源篩選、組合，直接決定了能不能培育出更好的品種。

長期從事農(nóng)業(yè)防災(zāi)減災(zāi)與氣候應(yīng)對的中國農(nóng)業(yè)大學教授鄭大瑋向《中國新聞周刊》指出，為了選育出能夠適應(yīng)極端天氣的抗性優(yōu)良的品種，應(yīng)該特別注意保護種質(zhì)資源或者說基因的多樣性。保護基因多樣性，就意味著要把植物種子、動物胚胎或者是精子冷凍長期保存下來，需要時，再繁殖擴大。

4月12日，在位于長沙的湖南省農(nóng)作物種質(zhì)資源庫，工作人員核對水稻種子性狀。攝影/本刊記者 楊華峰

9月3日，湖南省農(nóng)作物種質(zhì)資源庫一些剛剛收集上來的種質(zhì)材料，后續(xù)要經(jīng)歷登記、整理、歸類、發(fā)芽、干燥等一系列程序，才能進入冷庫保存。攝影/本刊記者 彭丹妮

截至2020年底，中國保存的種質(zhì)資源總量超過52萬份，位居世界第二，僅次于美國。不過，中國種質(zhì)資源來源的豐富程度還不夠，國外種質(zhì)資源占比僅為24%;相比之下，美國更加強調(diào)全世界范圍內(nèi)的資源搜集，國外種質(zhì)資源占比達到72%。

美國建立了國家植物種質(zhì)資源系統(tǒng)，如2016年實施了12個資源考察和交換項目，在越南、西班牙、格魯吉亞等國家和地區(qū)收集胡蘿卜、洋蔥、蘋果、馬鈴薯等各式農(nóng)作物與植物資源。與此同時，美國種業(yè)巨頭本身就具有全球資源收集的優(yōu)勢，科迪華公司在世界126個試驗站間交流和共享種質(zhì)資源，目前擁有全球60%以上極具遺傳潛力的玉米種質(zhì)資源。

另一方面，因為人手不足、經(jīng)費不足，國內(nèi)大量種子基因信息還“躲”在全國各地的種質(zhì)資源庫當中，沒有被充分發(fā)掘、研究與利用。

在湖南省農(nóng)作物種質(zhì)資源庫，裝著種質(zhì)材料的黃色小袋子堆滿了一面墻，每個小袋子上面有專屬編號，它們是湖南各市、縣農(nóng)業(yè)局與各級農(nóng)科院或農(nóng)科所調(diào)查收集到的資源，靜待著后續(xù)登記、整理、歸類、發(fā)芽，合格的種子會放入-18℃的長期庫保存。目前，這個“基因銀行”已保存了3萬余份種質(zhì)資源。

1989年，剛參加工作的段永紅便開始在這里工作，很多年里，這里只有她一個人。2015年，原農(nóng)業(yè)部啟動第三次全國農(nóng)作物種質(zhì)資源普查與收集行動，計劃完成31個省份2323個農(nóng)業(yè)縣的普查與征集，目前這項工作仍在進行中。近年來，種質(zhì)資源保護問題日益受到重視。2015年和2020年，該種質(zhì)資源庫先后引進一個碩士和一個博士，人才隊伍有所改善。

段永紅說，種質(zhì)資源庫的評價體系目前參照育種研究人員，比如獲得多少項目經(jīng)費、育成多少個品種、發(fā)表多少論文等，與收集和保護了多少資源關(guān)聯(lián)不大，因此從事種質(zhì)資源保護的研究人員晉升空間比較有限。

“現(xiàn)在庫里這么多材料，能做到透徹了解的，尤其是做到分子鑒定這個層面上的，比例比較低?！彼寡浴７N質(zhì)資源研究的周期長。有的資源只收到一點種子，在排除了外來物種和病蟲害的隔離試種后，需要提純復(fù)種擴發(fā)，再逐步開展主要農(nóng)藝性狀評價、品質(zhì)評價、分子評價等，從而實現(xiàn)資源精準鑒定。她說，資源評價其實是很重要的，但是申報課題時，一般一年到三年左右就得結(jié)題，對于精準評價一個資源來說時間太短了。

經(jīng)費方面，有在其他種質(zhì)資源庫工作的研究人員告訴《中國新聞周刊》，基因測序很昂貴，一個點位就要100元左右，而有的材料要測幾千個點位。現(xiàn)實是，在其所在的機構(gòu)，普查收集來的材料，1000份材料大約只有幾十萬元的鑒定費用。

也是因為人手和經(jīng)費的缺乏，萬建民說，在國家農(nóng)作物種質(zhì)資源庫的52萬份農(nóng)種質(zhì)資源中，只有大概不到10%的比例完成了精準鑒定。公開資料顯示，中國正在積極推進種植資源鑒定評價和創(chuàng)新利用，“十三五”期間，累計完成9.6萬份次作物種質(zhì)性狀鑒定。

2021年7月9日，《種業(yè)振興行動方案》審議通過，強調(diào)要把種源安全提升到關(guān)系國家安全的戰(zhàn)略高度。這是繼1962 年出臺加強種子工作的決定后，專門針對種子工作印發(fā)的第二份中央文件。該行動方案提到，全面加強種質(zhì)資源保護利用，進一步加大資源普查力度。今年中央一號文件提出，加快推進農(nóng)業(yè)種質(zhì)資源普查收集，強化精準鑒定評價。

2021年3月，農(nóng)業(yè)農(nóng)村部印發(fā)《全國農(nóng)業(yè)種質(zhì)資源普查總體方案》，利用3年時間開展種質(zhì)資源普查，是新中國歷史上規(guī)模最大、覆蓋面最廣的全國性農(nóng)業(yè)種質(zhì)資源普查行動。當年9月，國家農(nóng)作物種質(zhì)資源庫在中國農(nóng)科院作物科學研究所投入試運行，可保存150萬份種質(zhì)資源，保存能力世界第一，可以滿足今后50年全國農(nóng)作物種質(zhì)資源安全保存、鑒定挖掘和新品種培育等重大需求。

去年2月份農(nóng)業(yè)農(nóng)村部的新聞發(fā)布會上，國務(wù)院發(fā)展研究中心農(nóng)村經(jīng)濟研究部副部長程郁表示，真正所謂的種源“卡脖子”，并不像外界所認為的那樣，國內(nèi)沒有種子可以種了。實際上，中國真正是卡在育種原創(chuàng)性的技術(shù)上，卡在對一些品種功能性狀基因的挖掘不足上。

位于四川彭州市的中國蔬菜博覽館“種子銀行”儲存著2000余種蔬菜種子，參觀者可通過二維碼查看種子詳情，感受種子生長奇跡。圖/中新

4月21日，陜西西安市楊凌秦豐種業(yè)股份有限公司鄠邑區(qū)（國家級）農(nóng)作物品種區(qū)域試驗站的育種試驗田里，育種研發(fā)人員將麥穗去雄、套袋，待父本植株揚花后，再進行人工授粉工作。圖/視覺中國

5月18日，貴州黔東南苗族侗族自治州岑鞏縣雜交水稻種子研發(fā)檢測中心，農(nóng)技人員對水稻種子進行凈度分析。圖/中新

2021年7月18日，河南鄭州市，河南省農(nóng)業(yè)科學院的大豆育種專家在查看大豆育種情況。攝影/本刊記者 韓章云

2019年的一場會議上，中國種子協(xié)會會長、農(nóng)業(yè)農(nóng)村部種業(yè)管理司原司長張延秋提出了“中國種業(yè)之問”：長期以來，中國育種家數(shù)量世界第一，種業(yè)基礎(chǔ)研究世界一流，為何出大品種的能力卻不是世界一流？育種論文發(fā)表數(shù)量第一，科研實力也很強，為何沒能轉(zhuǎn)化為產(chǎn)業(yè)優(yōu)勢？

中國并不缺人才。到上世紀90年代，中國已經(jīng)建立了世界上最龐大的以院校、公共科研單位為主的育種研發(fā)團隊。北京大學現(xiàn)代農(nóng)學院院長劉春明說，中國農(nóng)科院就有30多個所，中國熱帶農(nóng)業(yè)科學院也有約20個所，每個省都有農(nóng)科院體系，人才隊伍實際比國外大很多，國家財政支持力度也很大。

對于“中國種業(yè)之問”，多位受訪育種專家都提及，中國缺乏一個現(xiàn)代化的種業(yè)創(chuàng)新體系，分散在科研機構(gòu)不同課題組的研究者們主導(dǎo)了大部分的種子研發(fā)進程，從資源保存、基礎(chǔ)研究到品種繁育?！罢n題組式的研發(fā)沒有辦法和能力完成產(chǎn)業(yè)化?！比f建民也表示，育種的環(huán)節(jié)太多了，科研人員只能完成一些工作。

劉春明對《中國新聞周刊》說，因為育種是一個相當長的過程，基本上一個成型的品種需要10年甚至15年才能培育出來。當一個育種家在研究一個品種是否抗某種病害的時候，很難同時研究第二個、第三個病害?！暗俏覀儸F(xiàn)在的作物品種，需要同時抗十幾個甚至幾十個病害，還要抗低溫、抗高溫，才能變成大品種。一般性品種把產(chǎn)量稍微提高一點沒問題，但是做真正大品種的難度越來越大”。

劉春明解釋說，大品種的研發(fā)過程需要建立在多年、多地的試驗與分析之上，把很多優(yōu)異的性狀整合到單一品種里邊去，然而中國目前還缺乏規(guī)?；摹⑸虡I(yè)化的、有組織的育種團隊。

過去20多年間，中國一直在頒布相關(guān)政策，試圖著手改革育種的創(chuàng)新研發(fā)體系。但黃季焜指出，因為體制內(nèi)身份、經(jīng)費和資源優(yōu)勢，科研人員不愿意向企業(yè)流動，“做大做強”種子龍頭企業(yè)的愿景實現(xiàn)起來有著不小難度。

隨著國內(nèi)事業(yè)單位改革，科研機構(gòu)與企業(yè)進行產(chǎn)學研合作的方式一直在變化。2005年，湖南省農(nóng)科院蔬菜所成立了湖南興蔬種業(yè)有限公司，到2016年銷售額突破2000萬元，所里科研人員因此得到了相應(yīng)成果轉(zhuǎn)化回報，并反哺其科研投入。2020年，該公司被收歸當?shù)貒Y委，蔬菜所與興蔬種業(yè)開啟了新的合作方式：公司通過給育種科研人員分紅、按比例提成等方式，來保護育種人員的積極性和創(chuàng)新性。

但這種方式也有銜接不暢之處。蔬菜所里研究番茄的科研人員告訴《中國新聞周刊》，有時公司人員并不是都了解品種特性、種植要求和市場賣點，一些品種沒有辦法及時推廣出去，這是亟待加強和改進的地方。

從上世紀50年代開始，因為良好光熱條件，海南成為全國育種圣地。據(jù)統(tǒng)計，每年，全國29個省份的700多家農(nóng)業(yè)科研院所、大專院校和種業(yè)企業(yè)的近7000多名科技人員赴南繁育種。全國已經(jīng)育成的農(nóng)作物新品種中，70%以上經(jīng)過海南南繁基地的培育。2021年5月，海南省崖州灣種子實驗室成立，致力打破以往科研單位“小散弱”“單打獨斗”的現(xiàn)象，通過項目牽引，聯(lián)合攻關(guān)等方式，打造種業(yè)領(lǐng)域全產(chǎn)業(yè)鏈科技創(chuàng)新平臺。

截至目前，實驗室已建設(shè)精準設(shè)計育種中心、南繁作物表型研究設(shè)施等10個公共性、開放性科研平臺，進駐40個團隊、750名科研人員;引入中科院、農(nóng)科院、中種集團、先正達等一批“國字號”的20家涉農(nóng)高校、科研機構(gòu)、種企等匯聚作為理事單位。

黃季焜指出，種子作為一種產(chǎn)品，本質(zhì)是一個市場化領(lǐng)域，但中國的種業(yè)科技體制改革，沒有將公共研發(fā)機構(gòu)的職能與市場功能很好分開。

在歐美國家，政府投入重要的基礎(chǔ)性科研和新技術(shù)創(chuàng)新，不投入育種;企業(yè)投入品種研發(fā)和產(chǎn)業(yè)化。以美國為例，農(nóng)業(yè)部下屬研究機構(gòu)和各州立大學農(nóng)學院有許多研究人員從事動植物遺傳育種和種質(zhì)資源保護工作，但遺傳育種人才儲備不足，有逐漸減少趨勢。在玉米、大豆等許多主要農(nóng)作物的品種研發(fā)上，公共機構(gòu)的遺傳育種工作已大都被專業(yè)公司替代。

在萬建民看來，國內(nèi)一直非常重視種業(yè)與糧食安全，并且在持續(xù)進行投入。但與此同時，更重要的還是要培育成熟的種業(yè)市場，激化商業(yè)創(chuàng)新，吸引更多民間資本進入。

社會、經(jīng)濟、氣候條件等各種現(xiàn)實的挑戰(zhàn)與需要，正對育種研發(fā)提出更高、更快的要求。

近年來，中國的糧食增產(chǎn)趕不上消費增長，供銷長期處于緊平衡。中國海關(guān)總署數(shù)據(jù)顯示，2021年中國進口糧食16453.9萬噸，同比增長18.1%。

今年，中國遭遇了60年一遇的高溫天氣，長江流域高溫疊加嚴重的干旱，使得農(nóng)業(yè)大面積受損。國家水利部統(tǒng)計顯示，8月25日旱情高峰時，長江流域耕地受旱面積達6632萬畝，有499萬人、92萬頭大牲畜因旱供水受到影響;8月30日，長江流域耕地受旱面積減至4324萬畝，有473萬人、71萬頭大牲畜因旱供水受到影響。長江流域的中稻和玉米因為籽粒空癟出現(xiàn)減產(chǎn)。

在同樣受百年不遇的高溫干旱天氣侵襲的歐洲，法國農(nóng)業(yè)咨詢公司“戰(zhàn)略谷物”預(yù)測，2022年～2023年，歐盟作物季的玉米產(chǎn)量降至5540萬噸，創(chuàng)出十五年以來的最低水平，同比降幅超五分之一。

鄭大瑋告訴《中國新聞周刊》，氣候變暖對農(nóng)業(yè)的影響也不全是負面的，近幾十年對于高緯度地區(qū)反而是較為有利的，比如，緯度最高的黑龍江省已成為產(chǎn)糧第一大省，2021年新疆躍居全國省區(qū)糧食單產(chǎn)最高。俄羅斯從上世紀90年代的糧食進口大國一躍成為世界最大小麥出口國，都與氣候變暖使種植期延長有關(guān)。

然而，總的來說，氣候變化對農(nóng)業(yè)影響以負面為主，極端氣候事件會有更大的殺傷力。有研究表明，即便將全球平均氣溫較前工業(yè)化時期上升幅度控制在2℃，全球四種主要糧食作物仍將減產(chǎn)3%～13%。

糧食生產(chǎn)如何應(yīng)對氣候變化？鄭大瑋強調(diào)，采用適應(yīng)性的栽培種植技術(shù)、合理利用灌溉條件等手段都是必要的。不過，能夠適應(yīng)極端氣候的品種選育，具有很關(guān)鍵作用，而且成本比其他手段要低。“我們?nèi)匀恍枰弋a(chǎn)、優(yōu)質(zhì)的作物種子，但是現(xiàn)在越來越提到日程上的，就是我們培育的品種要耐高溫、抗病蟲害以及耐旱和耐澇”。

中國農(nóng)業(yè)科學院生物技術(shù)研究所研究員張春義關(guān)注的是營養(yǎng)型作物品種培育。2003年，國際上發(fā)起了生物強化（Harvest Plus）項目，旨在解決那些落后國家與地區(qū)貧困人群的饑餓與營養(yǎng)不足問題，而不僅僅像過去那樣，單純強調(diào)增加糧食供給。

2004年，該項目在中國啟動，張春義等人是最早一批參與的研究人員，也是國內(nèi)較早關(guān)注農(nóng)業(yè)與人群健康的學者。他告訴《中國新聞周刊》，這個項目的研究目標也與國際相似，早期關(guān)注主糧中那些最基本的營養(yǎng)元素，比如，水稻、玉米、小麥和馬鈴薯等主要食物當中鐵、鋅、維生素A等營養(yǎng)元素，以改善農(nóng)民、偏遠地區(qū)兒童等群體的營養(yǎng)不良問題。

2017年之后，他所在的團隊開始將研究范圍擴大，一個原因是，中國整體上進入了一個重大慢性疾病集中暴發(fā)的新階段，主要包括“三高”及癌癥、心腦血管疾病等。它背后不光是飲食結(jié)構(gòu)的不合理，也與攝入食物的營養(yǎng)品質(zhì)不夠有關(guān)，比如，葉酸的攝入不夠，會引起高血壓等疾病發(fā)病率提高。這被稱為“隱性饑餓”，意味著必要的微量營養(yǎng)素攝入不均衡或缺乏，從而產(chǎn)生隱蔽性營養(yǎng)需求的饑餓癥狀。

農(nóng)業(yè)農(nóng)村部食物與營養(yǎng)發(fā)展研究所研究員朱大洲等人在今年發(fā)表的論文中指出，隨著國民經(jīng)濟的發(fā)展和人民生活水平的提高，中國居民膳食結(jié)構(gòu)逐漸從低脂肪、低熱量、低蛋白向高脂肪、高熱量、低膳食纖維方向轉(zhuǎn)變。從食物源頭即農(nóng)產(chǎn)品生產(chǎn)入手，是解決食物多樣化和均衡營養(yǎng)的基礎(chǔ)。這就要求農(nóng)業(yè)生產(chǎn)從過去單純追求產(chǎn)量逐步轉(zhuǎn)向以營養(yǎng)為導(dǎo)向的綠色、優(yōu)質(zhì)、高效、生態(tài)、安全的方向發(fā)展。

2月17日，河北唐山市灤南縣一家種業(yè)公司內(nèi)，員工在查看玉米種子包衣情況。圖/中新

為了實現(xiàn)這一目標，意味著育種家們需要更快、更先進的技術(shù)。鄭大瑋介紹，近年來，農(nóng)業(yè)農(nóng)村部已公布若干獲得生物安全證書的轉(zhuǎn)基因與基因編輯品種，將極大提高中國農(nóng)業(yè)適應(yīng)氣候變化的能力。

2021年末，在一場會議上，農(nóng)業(yè)農(nóng)村部科技教育司農(nóng)業(yè)轉(zhuǎn)基因生物安全管理處處長劉培磊透露，為解決當前農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中面臨的草地貪夜蛾和雜草危害問題，2021年農(nóng)業(yè)農(nóng)村部對已獲得生產(chǎn)應(yīng)用安全證書的耐除草劑轉(zhuǎn)基因大豆和抗蟲耐除草劑轉(zhuǎn)基因玉米開展了產(chǎn)業(yè)化試點。

今年1月24日，農(nóng)業(yè)農(nóng)村部發(fā)布《農(nóng)業(yè)用基因編輯植物安全評價指南（試行）》，若基因編輯作物被認為不存在環(huán)境或食用安全風險，研發(fā)者僅須提供實驗數(shù)據(jù)，并進行小規(guī)模栽培實驗，即可獲批。

“在基因編輯作物方面，中國已有了雄厚的研究經(jīng)驗，新規(guī)一出，中國將充分發(fā)揮自己的學術(shù)領(lǐng)先優(yōu)勢?！庇s翰英納斯中心植物學家彭妮·亨德爾比今年初在接受《自然》雜志采訪時表示。

（文中袁少華為化名）