文/本刊編輯 李冬霞

當(dāng)前，綠色、經(jīng)濟(jì)、安全、量產(chǎn)成為了全球農(nóng)業(yè)發(fā)展的關(guān)鍵詞。在我國(guó)，農(nóng)業(yè)生產(chǎn)仍然普遍存在著生產(chǎn)效率不高、自動(dòng)化程度不夠、環(huán)境污染嚴(yán)重等問(wèn)題。生物農(nóng)業(yè)是利用系統(tǒng)生物學(xué)原理、方法，去管理農(nóng)作物；利用生物技術(shù)手段改造、提升農(nóng)業(yè)品種和農(nóng)產(chǎn)品性能，通過(guò)促進(jìn)自然過(guò)程和生物循環(huán)保持土地生產(chǎn)力，利用生物學(xué)方法防治有害生物，以保證產(chǎn)品安全，利用生態(tài)學(xué)理論和方法，調(diào)節(jié)水肥與土壤之間的關(guān)系，在滿足農(nóng)作物生長(zhǎng)的基礎(chǔ)上，實(shí)現(xiàn)環(huán)境友好[1]。發(fā)展更具可持續(xù)性的生物農(nóng)業(yè)將會(huì)是一大趨勢(shì)。在未來(lái)，我國(guó)農(nóng)業(yè)將緊緊圍繞保障國(guó)家糧食安全和重要農(nóng)產(chǎn)品供給這一重大使命，緊緊抓住種子和耕地“兩個(gè)要害”，部署推進(jìn)“強(qiáng)種”“沃田”“增糧”3項(xiàng)重大科技行動(dòng)。生物農(nóng)業(yè)因其在促進(jìn)循環(huán)經(jīng)濟(jì)、推動(dòng)農(nóng)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整和優(yōu)化升級(jí)、保障國(guó)家糧食安全和農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展等方面的重要作用，已經(jīng)成為戰(zhàn)略重器。我國(guó)的生物農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)在經(jīng)歷“十二五”“十三五”的快速發(fā)展之后也取得長(zhǎng)足的進(jìn)步，市場(chǎng)規(guī)模不斷擴(kuò)大、產(chǎn)品技術(shù)和研發(fā)能力顯著提升，發(fā)展前景廣闊。

生物農(nóng)業(yè)市場(chǎng)火爆，前景廣闊

頂層設(shè)計(jì)及地方政策利好

早在2018年，中央一號(hào)文件就明確提出“要在生物種業(yè)、生物農(nóng)藥、生物獸藥、生物飼料和生物肥料等新產(chǎn)品開(kāi)發(fā)與應(yīng)用方面取得重大突破，促進(jìn)生物農(nóng)業(yè)快速發(fā)展”。2022年5月10日，國(guó)家發(fā)改委發(fā)布《“十四五”生物經(jīng)濟(jì)發(fā)展規(guī)劃》，這是我國(guó)首個(gè)生物經(jīng)濟(jì)5年發(fā)展規(guī)劃，生物農(nóng)業(yè)方面，《規(guī)劃》提出“重點(diǎn)圍繞生物育種、生物肥料、生物飼料、生物農(nóng)藥等方向，推出一批新一代農(nóng)業(yè)生物產(chǎn)品，建立生物農(nóng)業(yè)示范推廣體系，完善種質(zhì)資源保護(hù)、開(kāi)發(fā)和利用產(chǎn)業(yè)體系，更好保障國(guó)家糧食安全、滿足居民消費(fèi)升級(jí)和支撐農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展”。

目前，多省已出臺(tái)了支持生物農(nóng)業(yè)發(fā)展的相關(guān)政策，《河南省促進(jìn)生物經(jīng)濟(jì)發(fā)展實(shí)施方案》明確了要加快推進(jìn)“中原農(nóng)谷”建設(shè)，未來(lái)河南生物經(jīng)濟(jì)發(fā)展應(yīng)聚焦以下方向：培強(qiáng)培優(yōu)生物農(nóng)業(yè)，重點(diǎn)支持生物育種及相關(guān)產(chǎn)業(yè)發(fā)展，打造千億級(jí)生物育種產(chǎn)業(yè)集群。《湖北省生物產(chǎn)業(yè)發(fā)展“十四五”規(guī)劃》提出了“到2025年，全省生物農(nóng)業(yè)總產(chǎn)值達(dá)到2 000億元，把武漢市打造成為‘中國(guó)種都’，全球知名的動(dòng)植物良種選育中心，農(nóng)用生物制品、生物源農(nóng)藥和有害生物防控技術(shù)研發(fā)中心”的生物農(nóng)業(yè)發(fā)展目標(biāo)，并且在生物育種、生物農(nóng)藥、生物飼料和肥料等方面指定了具體的發(fā)展方向。除了相關(guān)發(fā)展規(guī)劃，各地政府也相繼出臺(tái)了一系列的生物農(nóng)業(yè)補(bǔ)貼政策，比如，吉林省每年投入近9 000萬(wàn)元補(bǔ)貼玉米、水稻等作物實(shí)施生物農(nóng)藥防控，上海市、區(qū)兩級(jí)財(cái)政對(duì)蔬菜、水稻病蟲(chóng)生物農(nóng)藥防控每667 m2分別補(bǔ)貼150、80元。

各大企業(yè)已在生物農(nóng)業(yè)領(lǐng)域展開(kāi)布局

頂層政策規(guī)劃之下，我國(guó)生物農(nóng)業(yè)向高質(zhì)量發(fā)展目標(biāo)挺進(jìn)，相關(guān)領(lǐng)域公司或有大展拳腳的機(jī)會(huì)，不少企業(yè)已經(jīng)在相關(guān)領(lǐng)域展開(kāi)布局。北大荒集團(tuán)搶抓機(jī)遇，積極與華大集團(tuán)對(duì)接，雙方相繼提出建設(shè)國(guó)家級(jí)實(shí)驗(yàn)室、有序推進(jìn)生物育種。圍繞農(nóng)用微生物菌劑、生物有機(jī)肥、生物復(fù)合肥、生物有機(jī)無(wú)機(jī)以及生物土壤改良劑五大系列新品，中化化肥在小麥、玉米、花生、水稻和薯類(lèi)作物上進(jìn)行了大量試驗(yàn)示范，僅以2020—2021年10省份10種作物42余處試驗(yàn)結(jié)果為例，農(nóng)產(chǎn)品普遍增產(chǎn)7%以上，抗病、提質(zhì)效果顯著。2022年5月，北京賽升藥業(yè)股份有限公司披露，公司以自有資金1億元出資設(shè)立全資子公司“吉林省安牛牧業(yè)生物科技有限公司”，該全資子公司經(jīng)營(yíng)范圍為生物飼料研發(fā)、復(fù)合微生物肥料研發(fā)、發(fā)酵過(guò)程優(yōu)化技術(shù)研發(fā)、細(xì)胞技術(shù)研發(fā)和應(yīng)用等。

生物農(nóng)業(yè)已經(jīng)成為新的經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)引擎

從世界范圍來(lái)看，生物農(nóng)業(yè)已經(jīng)成為新的經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)引擎，美國(guó)等發(fā)達(dá)國(guó)家為了搶占現(xiàn)代生物農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)發(fā)展先機(jī)，相繼出臺(tái)政策、法規(guī)鼓勵(lì)生物農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)發(fā)展[2]，通過(guò)加大政府預(yù)算和放寬民間資本融入，提高生物農(nóng)業(yè)的科研創(chuàng)新能力和產(chǎn)業(yè)化發(fā)展水平。中國(guó)生物農(nóng)業(yè)領(lǐng)域的資本注入也逐漸興起，據(jù)報(bào)道，2021年私募股權(quán)投資和風(fēng)險(xiǎn)投資（PE/VC）事件共522起，投資金額約682.55億元，其中生物農(nóng)業(yè)相關(guān)事件共31起，融資金額17.39億元，典型投資事件見(jiàn)表1[3]。

表1 2021年P(guān)E/VC生物農(nóng)業(yè)典型投資事件

生物農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)相關(guān)領(lǐng)域發(fā)展概況

按照生物農(nóng)業(yè)所處產(chǎn)業(yè)鏈和功能層次的不同，可以分為生物種業(yè)、生物型生產(chǎn)資料、生物型食品加工業(yè)、生物能源等。生物農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)構(gòu)成包括生物種業(yè)、生物農(nóng)藥、生物肥料、生物飼料、動(dòng)物疫苗和污染治理微生物制劑等領(lǐng)域。本文主要對(duì)與種植業(yè)較為密切的領(lǐng)域——生物種業(yè)、生物農(nóng)藥和生物肥料進(jìn)行相關(guān)介紹。

生物種業(yè)

種業(yè)——農(nóng)業(yè)“芯片”。根據(jù)育種技術(shù)劃分，種業(yè)發(fā)展可以分為4個(gè)階段：農(nóng)民自留種的1.0階段；以統(tǒng)計(jì)和遺傳性質(zhì)開(kāi)展的試驗(yàn)育種2.0階段；以分子標(biāo)記和生物技術(shù)育種的3.0階段；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，目前種業(yè)發(fā)達(dá)國(guó)家已經(jīng)進(jìn)入育種4.0階段，中國(guó)正處于由育種2.0向育種3.0階段過(guò)渡時(shí)期[4]。第3階段和第4階段的核心技術(shù)是生物育種技術(shù)，主要包括轉(zhuǎn)基因技術(shù)、基因編輯技術(shù)、合成生物技術(shù)等。

1994年，全球第1個(gè)轉(zhuǎn)基因延熟番茄FlavrSavr在美國(guó)商業(yè)化生產(chǎn)，標(biāo)志著農(nóng)作物轉(zhuǎn)基因育種技術(shù)新時(shí)代的到來(lái)。1996年，美國(guó)相繼批準(zhǔn)了抗除草劑大豆、抗蟲(chóng)棉花和抗蟲(chóng)玉米等作物的商業(yè)化生產(chǎn)和應(yīng)用，轉(zhuǎn)基因食品也隨之進(jìn)入消費(fèi)鏈。根據(jù)國(guó)際農(nóng)業(yè)生物技術(shù)應(yīng)用服務(wù)組織（ISAAA）發(fā)布的報(bào)告，自1996年轉(zhuǎn)基因作物商業(yè)化種植以來(lái)，到目前為止，已經(jīng)有27種轉(zhuǎn)基因作物進(jìn)行了商業(yè)化種植，包括：苜蓿、阿根廷菜籽、大豆、康乃馨、菊苣、棉花、匍匐翦股穎、茄子、亞麻、玉米、甜瓜、木瓜、矮牽牛、李子、波蘭菜籽、楊樹(shù)、馬鈴薯、水稻、玫瑰、大豆、南瓜、甜菜、甘蔗、甜椒、煙草、番茄和小麥；轉(zhuǎn)基因作物累計(jì)種植面積達(dá)27億hm2，為全球帶來(lái)了2 249億美元的經(jīng)濟(jì)效益[5]。

傳統(tǒng)常規(guī)育種大多依賴育種家經(jīng)驗(yàn)，育種效率低、精準(zhǔn)度差、育種周期長(zhǎng)。生物育種基于遺傳學(xué)、分子生物學(xué)、基因組學(xué)、計(jì)算生物學(xué)和系統(tǒng)生物學(xué)理論，依賴先進(jìn)生物技術(shù)，將成為支撐未來(lái)種業(yè)長(zhǎng)足發(fā)展的決定力量。

◎ 技術(shù)研發(fā)

農(nóng)作物種質(zhì)資源是開(kāi)展生物育種基礎(chǔ)研究、重要基因挖掘、優(yōu)良品種培育的重要材料。我國(guó)目前收集保存了超過(guò)52萬(wàn)份作物地方品種、野生種和野生近緣種，數(shù)量居全世界第2[4]。利用豐富的種質(zhì)資源，我國(guó)科學(xué)家從基因組學(xué)、遺傳學(xué)、分子生物學(xué)等層面圍繞國(guó)際前沿科學(xué)問(wèn)題開(kāi)展大量開(kāi)創(chuàng)性、系統(tǒng)性研究，取得突破性進(jìn)展，如在國(guó)際上率先構(gòu)建水稻全基因組序列框架圖[6]，克隆了一批調(diào)控株型、氮高效利用、耐低溫、抗旱、耐鹽堿、抗病、新型抗除草劑等具有重大育種價(jià)值的新基因，并在育種中逐步加以利用；克隆了小麥抗赤霉病關(guān)鍵基因[7]，為攻克小麥癌癥赤霉病提供重要基因資源。

先進(jìn)生物育種技術(shù)持續(xù)迭代升級(jí)，分子設(shè)計(jì)育種、基因編輯、單倍體育種、轉(zhuǎn)基因技術(shù)、生物工程等技術(shù)不斷創(chuàng)新并取得顛覆性突破，這些技術(shù)在農(nóng)作物育種中逐步應(yīng)用，顯著提高育種效率。如中國(guó)科學(xué)院遺傳與發(fā)育生物學(xué)研究所提出快速?gòu)念^馴化的策略，通過(guò)基因組設(shè)計(jì)和基因編輯將多倍體野生水稻快速馴化成農(nóng)藝性狀優(yōu)良的新型多倍體水稻，大幅提升產(chǎn)量和環(huán)境變化適應(yīng)性，為從頭馴化其他野生和半野生植物創(chuàng)制新型作物提供重要參考，開(kāi)辟了培育高產(chǎn)廣適新型作物的新途徑；中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院作物科學(xué)研究所大豆育種技術(shù)創(chuàng)新與新品種選育創(chuàng)新團(tuán)隊(duì)利用RNA干擾（RNAi）技術(shù)使大豆開(kāi)花抑制因子E1及兩個(gè)同源基因E1La和E1Lb同時(shí)發(fā)生沉默，導(dǎo)致原產(chǎn)四川南部自貢地區(qū)的極晚熟大豆品種自貢冬豆（ZGDD）光周期敏感性明顯下降，在長(zhǎng)日照條件下開(kāi)花期大幅度提前，生育期顯著縮短，可在北方高緯地區(qū)種植[8]。

◎ 產(chǎn)業(yè)發(fā)展

中國(guó)生物育種產(chǎn)業(yè)化相對(duì)滯后，目前只批準(zhǔn)了轉(zhuǎn)基因棉花和木瓜2種作物進(jìn)行商業(yè)化生產(chǎn)。國(guó)際農(nóng)業(yè)生物技術(shù)應(yīng)用服務(wù)組織（ISAAA）數(shù)據(jù)顯示，2019年中國(guó)轉(zhuǎn)基因棉花和木瓜播種面積為320萬(wàn)hm2，2種作物轉(zhuǎn)基因品種生產(chǎn)的面積基本達(dá)到飽和，占全國(guó)耕地面積的2.0%。美國(guó)、巴西、阿根廷等農(nóng)業(yè)發(fā)達(dá)國(guó)家在20世紀(jì)末就允許了玉米、大豆、油菜籽等大宗作物的轉(zhuǎn)基因品種商業(yè)化生產(chǎn)，其生產(chǎn)效率遠(yuǎn)高于中國(guó)。

十幾年來(lái)，我國(guó)轉(zhuǎn)基因棉花產(chǎn)業(yè)化穩(wěn)步推進(jìn)，已育成抗蟲(chóng)棉新品種197個(gè)，累計(jì)推廣3 400萬(wàn)hm2，國(guó)產(chǎn)抗蟲(chóng)棉市場(chǎng)份額達(dá)到99%，減少農(nóng)藥使用65萬(wàn)t，直接帶動(dòng)新增產(chǎn)值累計(jì)650億元，國(guó)產(chǎn)抗蟲(chóng)棉已在吉爾吉斯斯坦等國(guó)推廣種植[9]。我國(guó)每年需要從國(guó)外進(jìn)口大量的轉(zhuǎn)基因大豆和玉米，根據(jù)中國(guó)海關(guān)數(shù)據(jù)，2021年中國(guó)玉米總進(jìn)口量為2 835萬(wàn)t，大豆進(jìn)口量為9 652萬(wàn)t，中國(guó)正在積極推動(dòng)轉(zhuǎn)基因玉米和大豆的商業(yè)化生產(chǎn)，中國(guó)多個(gè)轉(zhuǎn)基因玉米和轉(zhuǎn)基因大豆轉(zhuǎn)化體獲得農(nóng)業(yè)轉(zhuǎn)基因生物安全證書(shū)，并且在全國(guó)多個(gè)地區(qū)開(kāi)展轉(zhuǎn)基因品種大田生產(chǎn)的試點(diǎn)工作。在2021年2月農(nóng)業(yè)農(nóng)村部發(fā)布的2020年轉(zhuǎn)基因生物安全證書(shū)批準(zhǔn)清單中，大北農(nóng)生物先拔頭籌，共有DBN9501、DBN9858、DBN9936 3個(gè)玉米品種和DBN9004 1個(gè)大豆品種，率先獲得了生物安全證書(shū)；在4月份，杭州瑞豐生物抗蟲(chóng)耐除草劑玉米品種瑞豐125和耐除草劑的大豆品種中黃6106，也獲得了相應(yīng)區(qū)域的生物安全證書(shū)，而在12月份公布的轉(zhuǎn)基因生物安全證書(shū)名單中，又有瑞豐8、DBN3601T、ND207 3個(gè)轉(zhuǎn)基因玉米品種上榜，預(yù)示著生物育種產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用正式進(jìn)入市場(chǎng)布局階段[10]。2022年農(nóng)業(yè)農(nóng)村部印發(fā)《國(guó)家級(jí)轉(zhuǎn)基因大豆品種審定標(biāo)準(zhǔn)（試行）》和《國(guó)家級(jí)轉(zhuǎn)基因玉米品種審定標(biāo)準(zhǔn)（試行）》，預(yù)示著中國(guó)生物育種產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用又往前推進(jìn)了一步。

據(jù)《2021年中國(guó)農(nóng)作物種業(yè)發(fā)展報(bào)告》統(tǒng)計(jì)，2020年我國(guó)有種子企業(yè)6 118家，資產(chǎn)總額2 425.21億元，資產(chǎn)總額1億元以上的432家，其中10億元以上企業(yè)27家，實(shí)現(xiàn)種子銷(xiāo)售收入777.10億元，利潤(rùn)69.57億元。過(guò)去幾年，以先正達(dá)、隆平高科等為代表的中國(guó)種子企業(yè)，在國(guó)際種業(yè)市場(chǎng)上嶄露頭角，影響力與日俱增，隆平高科于2017年躋身全球種業(yè)前10強(qiáng)，通過(guò)內(nèi)生增長(zhǎng)和外延并購(gòu)雙輪驅(qū)動(dòng)，已初具中國(guó)種業(yè)航母雛形。但同時(shí)，我國(guó)種子行業(yè)整體發(fā)展目前仍處于相對(duì)初級(jí)階段，主要表現(xiàn)在育種企業(yè)數(shù)量眾多但規(guī)模普遍偏小、市場(chǎng)集中度低、種子企業(yè)普遍育種技術(shù)和核心競(jìng)爭(zhēng)力不強(qiáng)、種子商品化率低等方面，且多數(shù)是以銷(xiāo)售種子為主業(yè)，缺乏研發(fā)投入，很難主動(dòng)尋求與研發(fā)機(jī)構(gòu)對(duì)接，不能適應(yīng)現(xiàn)代生物育種技術(shù)的應(yīng)用及產(chǎn)品推廣。2000年以來(lái)，隨著國(guó)內(nèi)種子市場(chǎng)向外資開(kāi)放，外資種業(yè)通過(guò)合資、獨(dú)資、合作等方式大舉進(jìn)入國(guó)內(nèi)種子市場(chǎng)，目前已經(jīng)占有了國(guó)內(nèi)蔬菜種子市場(chǎng)80%的份額，未來(lái)國(guó)內(nèi)種業(yè)公司發(fā)展將面臨來(lái)自國(guó)內(nèi)外種子公司的激烈競(jìng)爭(zhēng)。

生物農(nóng)藥

生物農(nóng)藥具有相對(duì)較高的安全性和較低的風(fēng)險(xiǎn)，其研究開(kāi)發(fā)和應(yīng)用推廣可減輕甚至避免化學(xué)農(nóng)藥給社會(huì)和環(huán)境所帶來(lái)的眾多不利影響，促進(jìn)農(nóng)藥行業(yè)和現(xiàn)代農(nóng)業(yè)的健康可持續(xù)發(fā)展。生物農(nóng)藥目前在國(guó)際上沒(méi)有統(tǒng)一的定義。聯(lián)合國(guó)糧食及農(nóng)業(yè)組織和世界衛(wèi)生組織將生物農(nóng)藥定義為源于自然界的、可以以類(lèi)似于常規(guī)化學(xué)農(nóng)藥的方式配制和應(yīng)用的、通常用于短期有害生物控制的物質(zhì)，如微生物、植物源物質(zhì)、化學(xué)信息素[11]。美國(guó)國(guó)家環(huán)境保護(hù)局將生物農(nóng)藥定義為從天然材料（如動(dòng)物、植物、細(xì)菌和某些礦物質(zhì)等）中提取的農(nóng)藥，包括生物化學(xué)農(nóng)藥、微生物農(nóng)藥和轉(zhuǎn)基因植物農(nóng)藥。我國(guó)沒(méi)有對(duì)生物農(nóng)藥范疇進(jìn)行明確的界定。但從不同產(chǎn)品的特性出發(fā)，單獨(dú)制定了微生物農(nóng)藥、生物化學(xué)農(nóng)藥和植物源農(nóng)藥的登記資料要求，天敵生物目前不需要登記。轉(zhuǎn)基因植物農(nóng)藥依據(jù)《農(nóng)業(yè)轉(zhuǎn)基因生物安全管理?xiàng)l例》，由國(guó)家農(nóng)業(yè)轉(zhuǎn)基因生物安全委員會(huì)進(jìn)行評(píng)審。我國(guó)學(xué)術(shù)界對(duì)生物農(nóng)藥的廣義理解，還包括微生物的次生代謝產(chǎn)物抗生素類(lèi)農(nóng)藥，在登記管理上基本與化學(xué)農(nóng)藥相同。

在綠色發(fā)展新時(shí)期，生物農(nóng)藥的發(fā)展有著重要意義。2014年起，我國(guó)在部分地區(qū)示范對(duì)使用生物農(nóng)藥的農(nóng)民進(jìn)行補(bǔ)貼，鼓勵(lì)農(nóng)民使用生物農(nóng)藥。2015年農(nóng)業(yè)部頒布了《到2020年農(nóng)藥使用量零增長(zhǎng)行動(dòng)方案》，提出大力推進(jìn)綠色防控、統(tǒng)防統(tǒng)治，大力推廣應(yīng)用生物農(nóng)藥、高效低毒低殘留農(nóng)藥。隨后，《農(nóng)藥工業(yè)“十三五”發(fā)展規(guī)劃》《國(guó)家質(zhì)量興農(nóng)戰(zhàn)略規(guī)劃（2018—2022年）》《2020年種植業(yè)工作要點(diǎn)》《關(guān)于推進(jìn)實(shí)施農(nóng)藥登記審批綠色通道管理措施的通知》等政策相繼出臺(tái)，鼓勵(lì)發(fā)展生物農(nóng)藥，助推綠色農(nóng)業(yè)發(fā)展。

◎ 技術(shù)研發(fā)

近年來(lái)，生物農(nóng)藥的研究方向更加多元化。蛋白類(lèi)生物農(nóng)藥得到了突破性的發(fā)展，RNA干擾技術(shù)（RNAi）成為了生物農(nóng)藥研究的新熱點(diǎn)，植物免疫和激發(fā)子的研究、土壤修復(fù)技術(shù)的研究也受到越來(lái)越多的關(guān)注[12]。

蛋白類(lèi)生物農(nóng)藥以極細(xì)鏈格孢激活蛋白為代表，極細(xì)鏈格孢激活蛋白是經(jīng)極細(xì)鏈格孢菌發(fā)酵提取的一種具有生物活性的、單一、穩(wěn)定的蛋白質(zhì)，自然條件下可分解成植物生長(zhǎng)的必需營(yíng)養(yǎng)成分。中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院植物保護(hù)研究所邱德文牽頭的項(xiàng)目將植物免疫誘抗蛋白“極細(xì)鏈格孢激活蛋白”與氨基寡糖素科學(xué)配伍，利用2種成分的相互增效作用，激發(fā)藥劑潛能，提高作物抗性及防治效果，研制出了我國(guó)第一個(gè)抗植物病毒病的蛋白質(zhì)植物免疫誘導(dǎo)劑——6%寡糖·鏈蛋白可濕性粉劑[13]。利用RNAi技術(shù)沉默有害生物生長(zhǎng)發(fā)育過(guò)程中重要基因的表達(dá)，導(dǎo)致其生長(zhǎng)發(fā)育障礙或者死亡，從而降低有害生物對(duì)農(nóng)作物的侵害，可以實(shí)現(xiàn)病蟲(chóng)害防治，達(dá)到農(nóng)作物安全生產(chǎn)的目的。中國(guó)科學(xué)院微生物研究所利用跨界RNAi技術(shù)，構(gòu)建了棉花抗黃萎病體系；中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院植物保護(hù)研究所王桂榮團(tuán)隊(duì)針對(duì)棉花害蟲(chóng)綠盲蝽構(gòu)建了植物介導(dǎo)的RNAi轉(zhuǎn)基因玉米與大豆系統(tǒng)；中國(guó)農(nóng)業(yè)大學(xué)沈杰團(tuán)隊(duì)通過(guò)納米包被技術(shù)顯著提高了dsRNA的穩(wěn)定性，進(jìn)而提高昆蟲(chóng)RNAi效率；中山大學(xué)張文慶團(tuán)隊(duì)以及山西大學(xué)張建珍團(tuán)隊(duì)針對(duì)褐飛虱和飛蝗的靶標(biāo)基因篩選均取得了較好的研究進(jìn)展[14]。

◎ 產(chǎn)業(yè)發(fā)展

據(jù)標(biāo)普全球預(yù)計(jì)，2020—2025年，全球生物農(nóng)藥行業(yè)市場(chǎng)規(guī)模將以約10%的年復(fù)合增長(zhǎng)率增長(zhǎng)，預(yù)計(jì)到2025年實(shí)現(xiàn)95億美元市值。而《中國(guó)生物產(chǎn)業(yè)發(fā)展報(bào)告2018》數(shù)據(jù)顯示，我國(guó)生物農(nóng)藥市場(chǎng)預(yù)計(jì)2017—2022年的年度復(fù)合增長(zhǎng)率約為16%。

截至2021年11月，我國(guó)全部農(nóng)藥產(chǎn)品總數(shù)43 281個(gè)，在登記有效狀態(tài)的生物農(nóng)藥品種共727種，其中生物化學(xué)農(nóng)藥38種、微生物農(nóng)藥54種、植物源農(nóng)藥30種，分別占農(nóng)藥登記品種總數(shù)的5%、7%、4%[15]。總體上，我國(guó)生物農(nóng)藥生產(chǎn)品種比較集中，生產(chǎn)規(guī)模不大。據(jù)統(tǒng)計(jì)，我國(guó)生物農(nóng)藥年產(chǎn)量（商品量）約13萬(wàn)t，產(chǎn)值約30億元，占農(nóng)藥總產(chǎn)品和總產(chǎn)值近10%，其中抗生素類(lèi)農(nóng)藥約占2/3。微生物農(nóng)藥產(chǎn)量居前的5個(gè)品種分別是蘇云金桿菌、枯草芽孢桿菌、棉鈴蟲(chóng)核型多角體病毒、金龜子綠僵菌CQMa421和多粘類(lèi)芽孢桿菌KN-03，約占微生物農(nóng)藥產(chǎn)量的75%。生物化學(xué)農(nóng)藥產(chǎn)量居前5個(gè)品種分別為赤霉酸、氨基寡糖素、蕓苔素內(nèi)酯、三十烷醇、14-羥基蕓苔素甾醇，產(chǎn)量約占生物化學(xué)類(lèi)農(nóng)藥的70%。植物源農(nóng)藥產(chǎn)量居前的5個(gè)品種分別為苦參堿、樟腦、魚(yú)藤酮、螺威、雷公藤甲素，約占植物源農(nóng)藥產(chǎn)量的80%。在相關(guān)政策的支持下，我國(guó)化學(xué)農(nóng)藥使用量連續(xù)6年下降，生物農(nóng)藥整體發(fā)展呈穩(wěn)步上升趨勢(shì)。

多年來(lái)，國(guó)家及各地政府針對(duì)生物農(nóng)藥在戰(zhàn)略指導(dǎo)、研發(fā)支持、縮短登記、補(bǔ)貼、示范先行等多項(xiàng)措施方面也持續(xù)發(fā)力，鼓勵(lì)發(fā)展?？梢哉f(shuō)，這些宏觀因素都為生物農(nóng)藥產(chǎn)業(yè)提供了良好的契機(jī)和巨大的成長(zhǎng)空間。浙江錢(qián)江生物化學(xué)股份有限公司、成都新朝陽(yáng)作物科學(xué)股份有限公司、武漢科諾生物科技股份有限公司、陜西麥可羅生物科技有限公司、武漢楚強(qiáng)生物科技有限公司、四川省蘭月科技有限公司、四川龍蟒福生科技有限責(zé)任公司、江西新瑞豐生化股份有限公司、山東惠民中聯(lián)生物科技有限公司、德強(qiáng)生物股份有限公司等都是近幾年生物農(nóng)藥領(lǐng)域涌現(xiàn)出來(lái)的佼佼者。從現(xiàn)實(shí)情況來(lái)看，由于生物農(nóng)資產(chǎn)品價(jià)格相對(duì)較高，且使用過(guò)程中技術(shù)操作性較強(qiáng)，農(nóng)戶在購(gòu)買(mǎi)農(nóng)資產(chǎn)品的過(guò)程中，往往偏向于選擇購(gòu)買(mǎi)傳統(tǒng)農(nóng)資產(chǎn)品，使得生物農(nóng)業(yè)企業(yè)在與傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)企業(yè)市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)中處于相對(duì)劣勢(shì)。

生物肥料

生物肥料是指具有特定生理功能，能增加土壤有效態(tài)氮、有效態(tài)磷或有效態(tài)鉀等養(yǎng)分含量的有益微生物，經(jīng)大量培養(yǎng)后再與適量吸附劑（如泥炭）混合而成的微生物制劑。生產(chǎn)并施用生物肥料，不僅能夠減少農(nóng)作物秸稈焚燒、畜禽糞污等污染物排放，降低化肥施用量，還可以提高農(nóng)產(chǎn)品品質(zhì)，促進(jìn)綠色有機(jī)食品生產(chǎn)，增加農(nóng)民收入。因此，發(fā)展生物肥料產(chǎn)業(yè)符合國(guó)家農(nóng)業(yè)發(fā)展導(dǎo)向，對(duì)于環(huán)境保護(hù)以及農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展具有重要意義。隨著《2020年化肥使用量繼續(xù)負(fù)增長(zhǎng)行動(dòng)方案》《2020年農(nóng)藥使用量負(fù)增長(zhǎng)行動(dòng)方案》《2020年擴(kuò)大有機(jī)肥替代化肥應(yīng)用面積由果菜茶向糧油作物擴(kuò)展》等政策的實(shí)施，預(yù)計(jì)我國(guó)生物肥料研發(fā)進(jìn)程、登記量、推廣率將進(jìn)一步提升?？梢哉f(shuō)，生物有機(jī)肥的發(fā)展是未來(lái)農(nóng)業(yè)綠色發(fā)展不可或缺的重要支撐，對(duì)改善耕地質(zhì)量、提高化肥利用率和提升農(nóng)產(chǎn)品品質(zhì)的貢獻(xiàn)份額將越來(lái)越大。

◎ 技術(shù)研發(fā)

我國(guó)生物肥料技術(shù)研發(fā)主要集中在微生物肥料優(yōu)良生產(chǎn)菌株篩選及發(fā)酵工藝技術(shù)、微生物農(nóng)田土壤凈化修復(fù)技術(shù)、共生固氮微生物應(yīng)用新技術(shù)、有機(jī)資源綜合利用微生物轉(zhuǎn)化新技術(shù)、作物秸稈快速腐解還田微生物及其配套技術(shù)、新型復(fù)合配套技術(shù)等方面。

微生物在固氮、解磷、解鉀和根際促生方面都起著重要的作用，雖然其在自然界中廣泛分布，但是要分離獲得具有上述特異功能的菌株用于商業(yè)化生產(chǎn)并非易事。目前菌種篩選研究的熱點(diǎn)一是繼續(xù)挖掘芽孢桿菌的潛力，例如中國(guó)科學(xué)院成都生物所關(guān)于解淀粉芽孢桿菌作為生物肥料和生防劑作用機(jī)制獲得了新的進(jìn)展[16]；二是開(kāi)展以假單胞桿菌為代表的非芽孢桿菌的研發(fā)和產(chǎn)業(yè)化，但由于其無(wú)論是在液體還是固體載體中都難以存活較長(zhǎng)時(shí)間，因此不宜進(jìn)一步開(kāi)發(fā)成為產(chǎn)品，目前非芽孢桿菌中的根瘤菌經(jīng)過(guò)不斷研究，已經(jīng)可以成功大規(guī)模生產(chǎn)出各種穩(wěn)定制劑，因此，通過(guò)借鑒根瘤菌的生產(chǎn)工藝，將其他非芽孢桿菌制成可用的菌劑前景光明。在菌劑生產(chǎn)方面，大規(guī)模液體發(fā)酵是提高產(chǎn)品質(zhì)量和降低成本的最佳手段。通過(guò)新菌株的選育及現(xiàn)代液體發(fā)酵工藝，輔以穩(wěn)定劑型研制，可以全面提升微生物肥料的產(chǎn)品質(zhì)量及降低應(yīng)用成本。

在土壤修復(fù)方面，上海交通大學(xué)農(nóng)業(yè)農(nóng)村部都市農(nóng)業(yè)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室的研發(fā)團(tuán)隊(duì)從高度次生鹽漬化土壤中篩選到巨大芽孢桿菌NCT-2，并證實(shí)該菌株中存在硝酸鹽同化通路，硝酸鹽轉(zhuǎn)化效果十分顯著，開(kāi)發(fā)了專(zhuān)用于次生鹽漬化土壤修復(fù)的微生物修復(fù)劑產(chǎn)品，在設(shè)施農(nóng)業(yè)土壤次生鹽漬化修復(fù)中效果顯著[17]。在共生固氮微生物研究方面，中國(guó)農(nóng)業(yè)大學(xué)根瘤菌研究中心對(duì)根瘤菌的應(yīng)用基礎(chǔ)和實(shí)踐研究有了很大進(jìn)展，目前建立世界上最大的根瘤菌種質(zhì)資源庫(kù)，明確了大豆根瘤菌的屬、種地理分布規(guī)律，可針對(duì)不同生態(tài)區(qū)、不同大豆品種，選擇高效結(jié)瘤固氮的根瘤菌，目前，利用豐富的根瘤菌種質(zhì)資源、成熟的根瘤菌篩選理論和技術(shù)，在各地進(jìn)行了多年田間試驗(yàn)與示范推廣。

◎ 產(chǎn)業(yè)發(fā)展

在政策多重利好下，我國(guó)生物肥料產(chǎn)業(yè)持續(xù)快速穩(wěn)定發(fā)展。農(nóng)業(yè)農(nóng)村部全國(guó)農(nóng)業(yè)技術(shù)推廣服務(wù)中心原首席專(zhuān)家辛景樹(shù)在“2021年生物有機(jī)肥產(chǎn)業(yè)培訓(xùn)大會(huì)暨安徽省第二屆生物有機(jī)肥生產(chǎn)技術(shù)研討會(huì)”上提出：“‘十四五’期間，生物肥料產(chǎn)能將達(dá)到4 000萬(wàn)t以上，產(chǎn)品種類(lèi)更加多樣、功能更加聚焦，占肥料總量25%左右，應(yīng)用面積3 333萬(wàn)hm2（5億畝）以上”。

2012—2020年，我國(guó)生物肥料年產(chǎn)量持續(xù)增加。2012年全國(guó)生物肥料企業(yè)年產(chǎn)量超過(guò)900萬(wàn)t（農(nóng)村農(nóng)業(yè)部微生物肥料與食用菌菌種質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)測(cè)試中心披露的數(shù)據(jù)），2017年產(chǎn)量為1 200萬(wàn)t（根力多生物科技股份有限公司于年度報(bào)告披露），2020年產(chǎn)量為2 000萬(wàn)t（農(nóng)業(yè)農(nóng)村部數(shù)據(jù)）。2001—2018年，我國(guó)生物肥料登記數(shù)量呈上升趨勢(shì)，之后數(shù)量有所下降，2018年登記數(shù)據(jù)量井噴式增長(zhǎng)，達(dá)到3 486個(gè)；2020年，中國(guó)生物肥料新增登記數(shù)量達(dá)到1 591個(gè)；截至2021年8月，我國(guó)生物肥料新增登記數(shù)量達(dá)1 108個(gè)（農(nóng)業(yè)農(nóng)村部微生物肥料和食用菌菌種質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)測(cè)試中心披露數(shù)據(jù)）[18]。2017—2020年，我國(guó)生物肥料銷(xiāo)量呈上升趨勢(shì)，2017年銷(xiāo)量為1 173萬(wàn)t，2020年達(dá)到了2 369萬(wàn)t。

同時(shí)，我國(guó)的生物肥料具有產(chǎn)品種類(lèi)多、應(yīng)用范圍廣的特點(diǎn)，目前在農(nóng)業(yè)農(nóng)村部登記的產(chǎn)品種類(lèi)有農(nóng)用微生物菌劑、生物有機(jī)肥和復(fù)合微生物肥料3大類(lèi)11個(gè)品種。在登記產(chǎn)品中，各種功能菌劑產(chǎn)品約占登記總數(shù)的40%，復(fù)合微生物肥料和生物有機(jī)肥類(lèi)產(chǎn)品各占大約30%；使用的菌種超過(guò)170個(gè)，涵蓋了細(xì)菌、放線菌和真菌各大類(lèi)別。其快速發(fā)展的主要原因是國(guó)家綠色農(nóng)業(yè)發(fā)展的需求，以及微生物肥料在可持續(xù)農(nóng)業(yè)中表現(xiàn)出其獨(dú)特和不可替代的作用。

汲取國(guó)外發(fā)展經(jīng)驗(yàn)，我國(guó)生物農(nóng)業(yè)向好發(fā)展建議

提升企業(yè)核心競(jìng)爭(zhēng)力

企業(yè)在貼近市場(chǎng)、促進(jìn)創(chuàng)新、推廣產(chǎn)品等方面有著得天獨(dú)厚的優(yōu)勢(shì)和不可代替的作用，但與國(guó)外以大型農(nóng)業(yè)企業(yè)為主（例如拜爾、杜邦）的格局相比，我國(guó)生物農(nóng)業(yè)企業(yè)競(jìng)爭(zhēng)力較為薄弱，因此，提升生物農(nóng)業(yè)企業(yè)的核心競(jìng)爭(zhēng)力是提高中國(guó)生物農(nóng)業(yè)競(jìng)爭(zhēng)力的重要一環(huán)。借鑒國(guó)外企業(yè)不斷兼并收購(gòu)的成長(zhǎng)途徑，不難發(fā)現(xiàn)，企業(yè)并購(gòu)、重組是其競(jìng)爭(zhēng)力提升的重要方式；此外，人才引進(jìn)也是提升企業(yè)研發(fā)能力重要途徑，找出某一領(lǐng)域內(nèi)的核心發(fā)明人，可以成功提高引進(jìn)企業(yè)的研發(fā)水平。

發(fā)揮高校、科研院所科研優(yōu)勢(shì)

我國(guó)高校、科研院所在生物農(nóng)業(yè)領(lǐng)域無(wú)論是科研水平還是專(zhuān)利技術(shù)持有量方面都具有明顯的優(yōu)勢(shì)，同時(shí)，學(xué)術(shù)人才、研究設(shè)備方面資源豐富，具有各技術(shù)領(lǐng)域的聯(lián)合協(xié)作便利等。針對(duì)科研創(chuàng)新及其成果產(chǎn)出缺乏持續(xù)性、發(fā)展動(dòng)力不足以及生物農(nóng)業(yè)項(xiàng)目周期長(zhǎng)、涉及面廣的問(wèn)題，要加強(qiáng)對(duì)高校和科研院所項(xiàng)目的持續(xù)支持，保證生物農(nóng)業(yè)研究的持續(xù)和深入。

政府的政策促進(jìn)作用不可或缺

基于農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)的基礎(chǔ)性、戰(zhàn)略性、公益性、綜合性的特點(diǎn)，加上我國(guó)生物農(nóng)業(yè)創(chuàng)新主體弱小，力量分散，不足以承擔(dān)引領(lǐng)創(chuàng)新重任的情況，政府的創(chuàng)新促進(jìn)作用不可或缺。主要措施有：制定鼓勵(lì)創(chuàng)新的科技政策，建立完善的創(chuàng)新服務(wù)機(jī)構(gòu)，保證科研活動(dòng)高效順利進(jìn)行；積極引導(dǎo)創(chuàng)新活動(dòng)，通過(guò)科技攻關(guān)、重大專(zhuān)項(xiàng)、產(chǎn)業(yè)發(fā)展基金等方式，引導(dǎo)研究向基礎(chǔ)研究、新興產(chǎn)業(yè)、事關(guān)國(guó)計(jì)民生的領(lǐng)域發(fā)展；對(duì)生物農(nóng)業(yè)產(chǎn)品的登記、銷(xiāo)售、推廣給予便利，鼓勵(lì)企業(yè)和農(nóng)戶使用生物農(nóng)業(yè)產(chǎn)品。

各產(chǎn)業(yè)領(lǐng)域需重點(diǎn)突破、協(xié)調(diào)發(fā)展

在生物育種領(lǐng)域，須重視種質(zhì)資源的研究、開(kāi)發(fā)和利用。針對(duì)中國(guó)對(duì)植物品種不授予專(zhuān)利權(quán)的現(xiàn)狀，不要僅局限于采用植物品種保護(hù)的手段，而且還要根據(jù)育種產(chǎn)業(yè)的上下游產(chǎn)業(yè)鏈涉及的各個(gè)環(huán)節(jié)，對(duì)其技術(shù)成果進(jìn)行合理化保護(hù)。比如，對(duì)于優(yōu)勢(shì)基因和連鎖標(biāo)記，首選利用專(zhuān)利權(quán)進(jìn)行保護(hù)，而對(duì)于優(yōu)良品種應(yīng)當(dāng)在進(jìn)行植物品種權(quán)保護(hù)的同時(shí)，加強(qiáng)對(duì)植物新品種保護(hù)與專(zhuān)利技術(shù)保護(hù)兩者的結(jié)合與利用，從而實(shí)現(xiàn)從材料、品種到育種方法和技術(shù)乃至產(chǎn)品的多重、全面的自主產(chǎn)權(quán)保護(hù)。根據(jù)杜邦、孟山都等跨國(guó)龍頭企業(yè)對(duì)玉米和大豆的嚴(yán)密專(zhuān)利布局，我國(guó)可充分發(fā)揮資源和市場(chǎng)優(yōu)勢(shì)，在水稻、棉花、茶葉、甜玉米等我國(guó)特色植物品種及國(guó)外關(guān)注較少的作物上加強(qiáng)研發(fā)力度。

在生物農(nóng)藥方面，加大劑型的研究開(kāi)發(fā)。由于生物農(nóng)藥貯藏要求高、使用方法限制大的特點(diǎn)，使得生物農(nóng)藥對(duì)劑型制劑技術(shù)更為依賴；同時(shí)，生物農(nóng)藥綠色環(huán)保的特點(diǎn)，也需要相應(yīng)的環(huán)保制劑的配合，才能達(dá)到綠色環(huán)保的目的。比如種衣劑具有“一藥多效、省工省時(shí)、事半功倍、隱蔽施藥、環(huán)境安全”的優(yōu)點(diǎn)，特別適合機(jī)械播種、生物農(nóng)藥、藥肥聯(lián)用，具有廣泛的市場(chǎng)前景。此外，我國(guó)植物資源豐富，發(fā)展印楝素、魚(yú)藤酮等植物源生物農(nóng)藥具有優(yōu)勢(shì)，可繼續(xù)推進(jìn)相關(guān)研究。

在生物肥料方面，一要提高秸稈農(nóng)用技術(shù)到位率，提升秸稈綜合利用技術(shù)；二要促進(jìn)種養(yǎng)有效銜接，助推畜禽糞污全量化利用；三要發(fā)力功能性微生物研發(fā)，搶占有機(jī)肥產(chǎn)業(yè)高值領(lǐng)地；四要優(yōu)選有機(jī)肥產(chǎn)業(yè)機(jī)械裝備，提升產(chǎn)業(yè)智能化水平。

綠色環(huán)保的農(nóng)產(chǎn)品是生物農(nóng)業(yè)的主要目的之一，而單獨(dú)的生物育種、生物農(nóng)藥、生物肥料并不能保證結(jié)果的達(dá)成，各個(gè)環(huán)節(jié)必須配合使用。國(guó)外生物農(nóng)業(yè)跨領(lǐng)域多元化發(fā)展的趨勢(shì)，“種肥”“藥肥”“種藥”協(xié)同的技術(shù)越來(lái)越多，也說(shuō)明了綜合解決方案是生物農(nóng)藥研究與發(fā)展的主要手段。這些聯(lián)合應(yīng)用技術(shù)克服了生物農(nóng)業(yè)產(chǎn)品的使用缺限、擴(kuò)大了其使用范圍、提高了使用效率，是生物農(nóng)業(yè)產(chǎn)品推廣的重要方式。