摘要:種業(yè)科技創(chuàng)新通過提升糧食生產(chǎn)能力、改善糧食質(zhì)量、增強(qiáng)種子自主權(quán)賦能國家糧食安全,是實施“藏糧于技”戰(zhàn)略的重要著力點。我國種業(yè)發(fā)展經(jīng)歷了恢復(fù)與發(fā)展糧食生產(chǎn)的“自給為主”(1949—1977年)、提升糧食產(chǎn)量的“自研+引進(jìn)吸收”(1978—2010年)、保障糧食量質(zhì)齊升的“自主創(chuàng)新”(2011年后)三個歷史時期,為糧食安全保障作出了突出貢獻(xiàn)。當(dāng)前,我國種業(yè)創(chuàng)新面臨著創(chuàng)新能力較弱、核心技術(shù)受制于人,種子企業(yè)實力弱、缺乏國際競爭力,種質(zhì)資源不足、缺乏多樣性,知識產(chǎn)權(quán)保護(hù)不力、企業(yè)研發(fā)積極性受挫等挑戰(zhàn)。未來應(yīng)通過加大種子研發(fā)投入、培養(yǎng)種業(yè)創(chuàng)新人才、鼓勵種業(yè)企業(yè)規(guī)?;l(fā)展、完善種質(zhì)資源共享體系、完善知識產(chǎn)權(quán)保護(hù)體系等措施,提升種業(yè)創(chuàng)新能力,保障國家糧食安全。
關(guān)鍵詞:種業(yè)科技創(chuàng)新;糧食安全;理論機(jī)理;路徑分析
中圖分類號:F326;S51 文獻(xiàn)標(biāo)志碼:A DOI:10.16465/j.gste.cn431252ts.20240502
基金項目:河南省軟科學(xué)研究項目(242400410145)。
Seed industry technological innovation empowered national food security: mechanism, evolution and challenge
Zhao Sufang, Cheng Xiaolin
(School of Economics and Trade, Henan University of Technology, Zhengzhou, Henan 450001)
Abstract: Scientific and technological innovation in seed industry can enhance national food security by enhancing grain production capacity, improving grain quality and enhancing seed autonomy, which is an important focus of implementing the strategy of \"storing grain in technology\". The development of China’s seed industry has experienced three historical periods of \"self-sufficiency\" (1949—1977), \"self-research + introduction and absorption\"(1978—2010), and \"independent innovation\" (After 2011) to ensure the quantity and quality of grain, which have made outstanding contributions to food security. At present, China’s seed industry innovation is facing challenges such as weak innovation ability, core technology subject to others, weak strength of species enterprises, lack of international competitiveness, lack of germplasm resources, lack of diversity, weak protection of intellectual property rights, frustration of enterprises’ research and development enthusiasm. In the future, measures such as increasing investment in seed research and development, cultivating innovative talents in the seed industry, encouraging largescale development of seed industry enterprises, improving the germplasm resource sharing system, and improving the intellectual property protection system should be taken to enhance the innovation ability of the seed industry and ensure national food security.
Key words: scientific and technological innovation of seed industry; food security; theoretical mechanism; path analysis
糧安天下,種鑄基石。種子是農(nóng)業(yè)的“芯片”和農(nóng)業(yè)戰(zhàn)略性變革的基礎(chǔ)與前提,種業(yè)科技創(chuàng)新是發(fā)展農(nóng)業(yè)新質(zhì)生產(chǎn)力、保障糧食安全的重要抓手。1952年以來,我國糧食總產(chǎn)量從16 393.1萬噸上升至2023年的69 540.99萬噸,截至2023年,糧食產(chǎn)量超過60 000萬噸已長達(dá)12年,人均糧食占有量從285.19千克上升至493.31千克,糧食自給率常年保持在90%以上[1]。種業(yè)科技創(chuàng)新與種子應(yīng)用在我國糧食安全保障能力提升過程中發(fā)揮了無可替代的作用,當(dāng)前我國農(nóng)產(chǎn)品良種覆蓋率達(dá)96%,自主選育品種面積占比超過95%[2]。然而,我國良種對糧食增產(chǎn)的貢獻(xiàn)率只有45%,與歐美發(fā)達(dá)國家的60%~80%仍然存在較大差距[3],種業(yè)部分領(lǐng)域仍存在資源利用不合理、創(chuàng)新性與競爭性不足等問題。黨中央、國務(wù)院對種業(yè)振興高度關(guān)注,農(nóng)業(yè)農(nóng)村部指出“種源安全關(guān)系到國家安全,必須下決心把我國種業(yè)搞上去,實現(xiàn)種業(yè)科技自立自強(qiáng)、種源自主可控”。2024年中央一號文件強(qiáng)調(diào)強(qiáng)化農(nóng)業(yè)科技支撐,加快推進(jìn)種業(yè)振興行動,加大種源關(guān)鍵核心技術(shù)攻關(guān)。種業(yè)科技創(chuàng)新是農(nóng)業(yè)進(jìn)步、提升糧食生產(chǎn)能力的重要引擎。回溯我國農(nóng)業(yè)發(fā)展史,每一次種業(yè)科技的重大突破,都帶來了農(nóng)業(yè)生產(chǎn)力質(zhì)的飛躍,提升了糧食生產(chǎn)能力與效率,推進(jìn)種業(yè)科技創(chuàng)新成為保障糧食安全的重要路徑。
國內(nèi)學(xué)者對我國種業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀與面臨的問題進(jìn)行了分析。多數(shù)學(xué)者認(rèn)為,近年來我國種業(yè)科技創(chuàng)新取得了一定成果,為糧食安全保障作出了突出貢獻(xiàn)。但是由于研發(fā)資金不足與人才短缺[4]、創(chuàng)新產(chǎn)業(yè)鏈建設(shè)滯后、育種知識產(chǎn)權(quán)保護(hù)不足[5]等原因,我國種業(yè)發(fā)展目前仍然面臨種質(zhì)資源流失與研發(fā)不足、育種科技創(chuàng)新體系不健全、技術(shù)水平偏低、企業(yè)缺乏競爭力、優(yōu)良品種及推廣不足等問題[6-9],導(dǎo)致我國種業(yè)的國際競爭力提升受限,由此影響我國糧食安全。國內(nèi)學(xué)者對我國種業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀進(jìn)行了大量研究,但從保障國家糧食安全視域出發(fā)對我國種業(yè)科技創(chuàng)新的研究十分缺乏,尤其是對我國種業(yè)科技創(chuàng)新歷程的研究較少。基于此,分析種業(yè)科技創(chuàng)新賦能國家糧食安全的理論機(jī)理、演進(jìn)歷程與現(xiàn)實挑戰(zhàn),為優(yōu)化我國種業(yè)科技創(chuàng)新路徑、增強(qiáng)糧食安全保障提供參考。
1 種業(yè)科技創(chuàng)新賦能國家糧食安全的理論機(jī)理分析
種業(yè)科技創(chuàng)新是指通過技術(shù)手段和科研成果提高種子品種的質(zhì)量和多樣性,包括基因編輯、雜交育種、生物育種、抗逆性品種研發(fā)等。聯(lián)合國糧農(nóng)組織研究顯示,單產(chǎn)水平提升對國際糧食總產(chǎn)量增長的貢獻(xiàn)率高達(dá)80%,其中良種的科技進(jìn)步對糧食單產(chǎn)水平提升的貢獻(xiàn)率高達(dá)60%~80%。種業(yè)科技創(chuàng)新不僅是提升糧食數(shù)量的手段,更是改善糧食質(zhì)量、滿足人民日益增長的營養(yǎng)需求和食品安全要求的關(guān)鍵所在。推進(jìn)種業(yè)科技創(chuàng)新成為我國種業(yè)振興與保障糧食安全的重中之重。
1.1 種業(yè)創(chuàng)新提升糧食生產(chǎn)能力,保障國家糧食數(shù)量安全
種業(yè)科技創(chuàng)新是糧食生產(chǎn)的基礎(chǔ)。由于耕地資源有限,提高單產(chǎn)水平成為我國糧食保障糧食安全的重要途徑,提升糧食單產(chǎn)水平需立足于科技手段,其中種業(yè)科技創(chuàng)新是重要著力點,種子的質(zhì)量直接影響糧食的產(chǎn)出能力。首先,種業(yè)科技創(chuàng)新可有效改善種子性能,提升糧食產(chǎn)量。通過基因編輯、傳統(tǒng)育種與現(xiàn)代生物技術(shù)結(jié)合等方法促進(jìn)種業(yè)科技創(chuàng)新,可培育出產(chǎn)量更高、性能更強(qiáng)的糧食品種,從而提高糧食產(chǎn)量。其次,種業(yè)科技創(chuàng)新能夠提升種子應(yīng)對自然災(zāi)害的能力。通過種業(yè)科技創(chuàng)新,可以培育具有抗倒伏、抗旱抗?jié)场⒛筒∠x害的種子,使糧食作物能夠更好適應(yīng)氣候變化,有效應(yīng)對糧食生產(chǎn)中的自然災(zāi)害威脅。再次,種業(yè)科技創(chuàng)新可提升種子對糧食種植條件的適應(yīng)性,拓展糧食勞動對象邊界。高產(chǎn)抗凍抗倒耐鹽堿等種業(yè)科技創(chuàng)新可有效提升種子對土壤的適應(yīng)能力并不斷拓展鹽堿地、空氣、海洋等新的糧食生產(chǎn)對象,結(jié)合精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)技術(shù)與精細(xì)化管理,可有效應(yīng)對我國耕地資源約束趨緊對糧食安全帶來的不利影響。最后,種業(yè)科技進(jìn)步還可提升農(nóng)民經(jīng)濟(jì)收益,提升種糧主體積極性。種子科技的普及和推廣可有效促進(jìn)農(nóng)民對糧食種植技術(shù)的掌握,從而提升糧食勞動者技能與種植效率、實現(xiàn)糧食增產(chǎn),促進(jìn)農(nóng)民增收,促進(jìn)農(nóng)民種植技術(shù)與勞動素養(yǎng)的提升,形成科技進(jìn)步與農(nóng)民增收的良性循環(huán)。
1.2 種業(yè)創(chuàng)新改善糧食質(zhì)量,滿足食物消費升級需求
隨著我國居民食物消費升級,居民食物需求呈現(xiàn)多元化、綠色化、健康化趨勢,提升糧食質(zhì)量成為當(dāng)前我國保障糧食安全的重要目標(biāo)之一,種業(yè)科技創(chuàng)新在改善糧食質(zhì)量方面發(fā)揮著愈發(fā)重要的作用。首先,通過細(xì)胞工程、分子育種和基因編輯等現(xiàn)代生物技術(shù),科研人員能夠定向培育滿足居民食物消費需求與口感偏好的糧食品種,提升糧食營養(yǎng)含量,提升糧食生產(chǎn)質(zhì)量。其次,種業(yè)科技創(chuàng)新有助于提高作物的抗逆性,減少病蟲害的影響,從而保證糧食在生產(chǎn)和存儲過程中的質(zhì)量安全。如抗病蟲害基因的引進(jìn)使得部分作物品種能有效抵御特定病害,從而減少農(nóng)藥的使用,降低食品殘留風(fēng)險,提升糧食安全水平,滿足居民對于糧食綠色化的需求趨勢。糧食作物的抗逆性提升可確保作物在惡劣環(huán)境下的生長穩(wěn)定性,減少化肥使用,進(jìn)一步提高糧食的整體品質(zhì),推動農(nóng)業(yè)綠色化發(fā)展。
1.3 種業(yè)創(chuàng)新增強(qiáng)種子自主權(quán),降低糧食供給國際依賴
種業(yè)發(fā)展水平關(guān)乎糧食安全和重要農(nóng)產(chǎn)品的穩(wěn)產(chǎn)保供,種業(yè)科技創(chuàng)新在增強(qiáng)種子自主權(quán)、降低糧食供給國際依賴方面發(fā)揮著重要作用。首先,種業(yè)的自主創(chuàng)新能力是保障國家糧食安全的重要基石。自主開發(fā)的種子不僅可以針對本地生態(tài)環(huán)境和農(nóng)民的實際需求進(jìn)行優(yōu)化,提升作物的抗逆性和適應(yīng)性,還可通過引入種子多樣性,增強(qiáng)農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)的韌性,以此保障國家糧食安全。其次,種業(yè)創(chuàng)新可有效提高糧食產(chǎn)業(yè)鏈韌性,降低糧食供給的國際依賴。通過發(fā)展本土種業(yè),可有效建立起穩(wěn)定的種子生產(chǎn)和供應(yīng)體系,一方面降低種子成本,另一方面推動我國種業(yè)整體發(fā)展,提升我國種子自主權(quán),減少對外依賴,形成良性的經(jīng)濟(jì)循環(huán),在復(fù)雜的國際環(huán)境下有利于提升糧食自我保障能力。
2 糧食安全視域下新中國種業(yè)科技創(chuàng)新歷程
我國種業(yè)發(fā)展較遲、起點較低,從我國種業(yè)科技創(chuàng)新歷程來看,可分為以下三個時期。
2.1 恢復(fù)與發(fā)展糧食生產(chǎn)的“自給為主”時期(1949—1977年)
該時期我國農(nóng)業(yè)領(lǐng)域主要任務(wù)為恢復(fù)和發(fā)展農(nóng)業(yè)生產(chǎn),滿足人民基本的溫飽需求,為工業(yè)化提供農(nóng)產(chǎn)品積累。總體看來,種業(yè)的創(chuàng)新發(fā)展可以分為“群眾選育、引進(jìn)吸收和科研培育”和“四自一輔”兩個階段。
新中國成立前,由于缺乏創(chuàng)新意識與推廣應(yīng)用,我國的良種普及率十分低下,1949 年我國良種推廣面積僅為66.73萬公頃,占當(dāng)時農(nóng)作物種植面積的萬分之六左右[10]。中華人民共和國成立后,為了迅速恢復(fù)糧食生產(chǎn)水平,滿足人民生活需要,我國發(fā)動大規(guī)模的群眾留種選育運動,并輔助引進(jìn)國外良種、加強(qiáng)自主研發(fā)等手段以解決良種缺乏問題[11]??紤]到農(nóng)業(yè)科技水平低下的客觀條件,我國迅速建立起以種子公司和種子站為主體的種子管理網(wǎng),其負(fù)責(zé)業(yè)務(wù)涵蓋種子的購、銷、調(diào)、推等環(huán)節(jié)。大規(guī)模的群眾留種選育運動是該時期糧食種子的重要來源,但傳統(tǒng)的農(nóng)戶自留品種存在抗病、抗災(zāi)性能低、生產(chǎn)效率不高等問題。為提高種子性能,從1950年開始,原農(nóng)業(yè)部開始從蘇聯(lián)、美國、匈牙利、波蘭、阿爾巴尼亞等國引進(jìn)棉花、油葵、小麥等種子品種,一定程度上豐富了我國種質(zhì)資源。與此同時,國家積極支持農(nóng)業(yè)專家自主培育良種,支持玉米、小麥、水稻等糧食種子的自主研發(fā),建立種子繁育農(nóng)場。經(jīng)過群眾留種選育、引進(jìn)吸收和科研培育,到1957年我國共選育新品種555個,全國主要糧食作物的良種栽培面積已達(dá)6 966.67萬公頃,占播種面積的56.5%[12]。該時期的種業(yè)政策促進(jìn)了種子的改良,一定程度上滿足了農(nóng)民對良種的需求,但以群眾留種為主的方式一定程度上限制了高品質(zhì)良種的繁育研發(fā),影響了糧食單產(chǎn)的提升。
1958年,全國種子會議提出“主要依靠農(nóng)業(yè)生產(chǎn)合作社自繁、自選、自留、自用,輔之以調(diào)劑”的“四自一輔”工作方針,此后,全國建立起了良種繁育推動體系。國家對種子行業(yè)進(jìn)行統(tǒng)一的計劃管理,科研、繁種、推廣和經(jīng)營是四個獨立的環(huán)節(jié)。這一階段,我國開始進(jìn)行水稻、小麥、棉花等主要農(nóng)作物育種,并開始成立專業(yè)育種科研組織,有目的地引進(jìn)國外品種,重點對糧食品種的抗病、抗災(zāi)等性能進(jìn)行改善。有效提升了糧食作物單位產(chǎn)量、提升了其抗病蟲害能力。1959 年全國主要農(nóng)作物良種種植面積占播種面積的比例猛增到近80%,比1957年提升了20%以上[8]。1977 年陜西省良種面積達(dá)到26萬公頃,比1957年增長40%[13]。
根據(jù)國家統(tǒng)計局?jǐn)?shù)據(jù),我國糧食總產(chǎn)量從1949年的11 318.40萬噸上升到1977年的28 272.5萬噸,人均糧食產(chǎn)量從1952年的288.1千克上升至1978年的318.74千克。糧食單產(chǎn)從1952年的1 322.25千克/公頃提升至1977年的2 348.21千克/公頃[1],上升幅度較大,但仍遠(yuǎn)低于世界的平均水平。種業(yè)的發(fā)展有力促進(jìn)了糧食生產(chǎn)能力的提升,但僅勉強(qiáng)維持居民的基本溫飽。1978年,我國城鎮(zhèn)和農(nóng)村居民的恩格爾系數(shù)仍然高達(dá)57.5%和67.7%[14],糧食安全沒有得到根本性保障。我國種業(yè)發(fā)展基礎(chǔ)仍然薄弱,生產(chǎn)用種呈現(xiàn)出“多、亂、雜”的特征,未實現(xiàn)良種的專業(yè)化生產(chǎn)。
2.2 提升糧食產(chǎn)量的“自研+引進(jìn)吸收”時期(1978—2010年)
改革開放以后,為了滿足居民日益上升的糧食數(shù)量需求,我國的種業(yè)獲得快速發(fā)展。該時期我國的種子研發(fā)能力顯著提升,主要可劃分為“政府主導(dǎo)的種業(yè)產(chǎn)業(yè)化探索”和“市場化主導(dǎo)的種業(yè)產(chǎn)業(yè)化發(fā)展”兩個階段。
在“政府主導(dǎo)的種業(yè)產(chǎn)業(yè)化探索”階段,為了適應(yīng)人民對于糧食增產(chǎn)的需求,我國從1978年開始施行“種子生產(chǎn)專業(yè)化、加工機(jī)械化、質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)化、品種布局區(qū)域化和以縣為單位統(tǒng)一供種”的“四化一供”方針,有效促進(jìn)了種子質(zhì)量與生產(chǎn)效率的提升,我國種業(yè)也逐漸從農(nóng)民自留向?qū)I(yè)化生產(chǎn)過渡。此階段,我國建立了以國營種子公司為主體的種子管理經(jīng)營機(jī)構(gòu),這一管理經(jīng)營體制保障了種子集中、專業(yè)化生產(chǎn),提升了良種的繁育與推廣速度。國家連續(xù)多年設(shè)立種子專項資金,在全國建立雜交水稻、雜交玉米、綠肥種子等專業(yè)化種子生產(chǎn)基地,并于1988年建立國家種子資源庫,保障并改善種質(zhì)資源。為保障種業(yè)的健康發(fā)展,種子法律法規(guī)體系開始建立。與此同時,種業(yè)對外交流取得顯著進(jìn)展,在積極引進(jìn)國外品種的同時,國內(nèi)種子公司自1983年開始與國際公司進(jìn)行合作制種,以該模式每年在我國生產(chǎn)的品種、組合有300多種,制種總量十幾萬千克[11]。合作制種為我國培養(yǎng)了大量種子科技人才,為我國種業(yè)創(chuàng)新提供了良好的技術(shù)基礎(chǔ)。到1994年,良種在農(nóng)業(yè)增產(chǎn)中的貢獻(xiàn)率已經(jīng)提高到32%[15] 。
我國1995年開始實施“種子工程”,在此背景下,我國種子產(chǎn)業(yè)化進(jìn)程開始加速,進(jìn)入“市場化主導(dǎo)的種業(yè)產(chǎn)業(yè)化發(fā)展”階段。此階段,種子管理法治化獲得實質(zhì)性進(jìn)展,2000年出臺《中華人民共和國種子法》(以下簡稱《種子法》),鼓勵科研單位建立種子公司,將競爭性機(jī)制引進(jìn)種子行業(yè)。此后,我國種業(yè)法律法規(guī)體系不斷完善,商業(yè)化的種子產(chǎn)業(yè)真正開始起步。政府十分重視種子自主研發(fā)能力的提升,1996年后的10年間,國家累計投資近63億元,用于建立種質(zhì)資源庫、品種改良中心、種子種苗繁育基地、種子檢測中心等,種業(yè)創(chuàng)新獲得一定進(jìn)展,在此期間引進(jìn)種子加工成套設(shè)備815套,種子生產(chǎn)與儲存能力均有顯著提升。我國與國際種業(yè)的合作也在不斷加強(qiáng),在此過程中種子技術(shù)的消化吸收為種業(yè)創(chuàng)新提供了良好條件,但一些植物種子依賴進(jìn)口的現(xiàn)象開始突出,并日漸成為我國種業(yè)發(fā)展面臨的威脅與瓶頸。該階段我國的良種培育能力與使用率明顯提升,良種對糧食增產(chǎn)的貢獻(xiàn)率從2003年的36%提高到2009年的40%[16]。
這一時期,我國培育了一批高產(chǎn)優(yōu)質(zhì)糧食品種,基本保障了人民對糧食的需求。我國糧食總產(chǎn)量從1978年的30 476.5萬噸上升到2010年的55 911.31萬噸,人均糧食占有量從1978年的318.74千克上升至2010年的417.96千克。糧食單產(chǎn)從1978年的2 527.34千克/公頃提升至2010年的5 005.69千克/公頃[1],糧食單產(chǎn)顯著提升,在一定程度上保障了我國糧食數(shù)量的安全。但我國部分種業(yè)領(lǐng)域發(fā)展仍然較為落后,良種的開發(fā)與生產(chǎn)仍然存在較大發(fā)展空間,良種依賴進(jìn)口的問題較為突出。
2.3 保障糧食量質(zhì)齊升的“自主創(chuàng)新”時期(2011年后)
2011年后,我國十分重視種業(yè)自主研發(fā)能力的提升,以保障居民糧食消費的多元化需求與糧食安全。2011年4月,國務(wù)院頒布《國務(wù)院關(guān)于加快推進(jìn)現(xiàn)代農(nóng)作物種業(yè)發(fā)展的意見》,提出構(gòu)建“以產(chǎn)業(yè)為主導(dǎo)、企業(yè)為主體、基地為依托、產(chǎn)學(xué)研相結(jié)合、‘育繁推一體化’的現(xiàn)代農(nóng)作物種業(yè)體系”。2021年中央全面深化改革委員會審議通過《種業(yè)振興行動方案》。在一系列政策措施的鼓勵下,我國種業(yè)科技創(chuàng)新不斷取得新的進(jìn)步。
此階段,種業(yè)法律法規(guī)體系進(jìn)一步發(fā)展并完善,我國先后修訂《種子法》《中華人民共和國植物新品種保護(hù)條例》等,指引和規(guī)范中國種業(yè)發(fā)展的基本法律與時代進(jìn)一步接軌。國家大力扶持種業(yè)研發(fā),加快國家級種子生產(chǎn)基地建設(shè)。目前我國擁有世界上最龐大的以公共研發(fā)為主體的育種研發(fā)隊伍[17]。這一時期,為了實現(xiàn)“中國糧主要用中國種”目標(biāo),我國分批啟動了玉米、大豆、水稻、小麥良種重大科研聯(lián)合攻關(guān),開展大豆、馬鈴薯、油菜、花生等作物聯(lián)合育種攻關(guān)。在此進(jìn)程中,積極探索“企業(yè)+科研院所+高?!钡姆N業(yè)創(chuàng)新合作模式,種業(yè)科技創(chuàng)新取得顯著進(jìn)步。2022年,我國品種權(quán)申請量達(dá)到11 199件,其中3 375件獲得了授權(quán)[18]。與此同時,我國積極尋求與國際種業(yè)合作新方式,2015年,我國收購國際種業(yè)巨頭先正達(dá),對提高我國種業(yè)技術(shù)水平與農(nóng)業(yè)競爭力、保證糧食安全起到了重要作用。
根據(jù)國家統(tǒng)計局?jǐn)?shù)據(jù),我國糧食總產(chǎn)量從2011年的58 849.33萬噸上升到2023年的69 540.99萬噸,人均糧食占有量從2011年的437.53千克上升至2023年的493.31千克。糧食單產(chǎn)從2011年的5 208.81千克/公頃提升至2023年的5 845.33千克/公頃[1],糧食單產(chǎn)已提升至相對較高水平。2023年,主要農(nóng)作物良種覆蓋率超過96%[19]。
3 糧食安全視域下中國種業(yè)科技創(chuàng)新面臨的挑戰(zhàn)
近年來,我國不斷加強(qiáng)種業(yè)國家創(chuàng)新體系建設(shè)和種業(yè)企業(yè)培育。然而,與美國等發(fā)達(dá)國家的種業(yè)創(chuàng)新體系相比,我國種業(yè)創(chuàng)新體系大而不強(qiáng),仍然面臨核心技術(shù)受制于人、企業(yè)創(chuàng)新能力弱、知識產(chǎn)權(quán)保護(hù)不足等挑戰(zhàn),一定程度上影響“藏糧于技”戰(zhàn)略實施效果。
3.1 種業(yè)創(chuàng)新能力較弱,核心技術(shù)受制于人
改革開放以來,我國水稻、小麥和玉米等糧食作物品種的培育與推廣不斷取得進(jìn)步,三大谷物目前的現(xiàn)代品種采用率均超過96%。但與國際先進(jìn)水平相比,在轉(zhuǎn)基因技術(shù)、基因編輯等核心技術(shù)領(lǐng)域與國際領(lǐng)先水平存在差距,部分高技術(shù)種子仍依賴進(jìn)口,成為國家保障糧食安全的嚴(yán)重隱患。在育種技術(shù)方面,當(dāng)前基因編輯、合成生物、全基因選擇、人工智能算法等技術(shù)正處于深入發(fā)展時期,世界種業(yè)強(qiáng)國均奮力搶占制高點。而我國種業(yè)還處于從傳統(tǒng)育種向精準(zhǔn)育種轉(zhuǎn)變階段,育種體系仍以傳統(tǒng)雜交育種為主,育種技術(shù)代際差距明顯。在科技裝備方面,我國種業(yè)科技與裝備創(chuàng)新能力仍與世界領(lǐng)先水平存在一定差距。雖然我國在種業(yè)領(lǐng)域的投資逐漸增加,但科技裝備的更新速度和研發(fā)投入的效率仍有待提高。當(dāng)前,許多種業(yè)企業(yè)仍依賴傳統(tǒng)生產(chǎn)方式,缺乏智能化設(shè)備和自動化技術(shù),在一定程度上限制了生產(chǎn)效率和種子質(zhì)量的提升??萍既瞬排c種業(yè)研發(fā)投入有限是制約種業(yè)科技與裝備創(chuàng)新能力提升的重要因素,我國農(nóng)業(yè)高校和研究機(jī)構(gòu)培養(yǎng)了大量種子技術(shù)人才,但掌握高端技術(shù)的人才仍然較為短缺,農(nóng)業(yè)科技投入只占農(nóng)業(yè)GDP的0.71%,遠(yuǎn)低于發(fā)達(dá)國家的2%~3%,且用于育種研發(fā)投入的占比不足20%[20]。多項因素疊加,嚴(yán)重制約著我國種業(yè)的創(chuàng)新與種業(yè)規(guī)?;⑸虡I(yè)化發(fā)展。
3.2 種子企業(yè)實力較弱,缺乏國際競爭力
種子企業(yè)是種業(yè)科技創(chuàng)新與發(fā)展的重要主體,其國際競爭力直接關(guān)乎我國種業(yè)未來發(fā)展。我國種業(yè)企業(yè)多而不強(qiáng),種業(yè)上市公司普遍存在效益低、實力弱、規(guī)模小的問題,在創(chuàng)新能力、盈利能力、經(jīng)營管理等方面與國際大型種子企業(yè)存在顯著差距。目前,我國約80%以上的種子企業(yè)主營種子銷售業(yè)務(wù),企業(yè)同質(zhì)化現(xiàn)象嚴(yán)重。種子研發(fā)投入不足、研發(fā)創(chuàng)新能力較弱,大部分種業(yè)企業(yè)的研發(fā)投入占營業(yè)收入的比重都低于5%的國際水平線[20]。在種子業(yè)務(wù)毛利潤率方面,孟山都的利潤率超過60%,而中國種業(yè)公司的盈利能力普遍低于40%[21]。當(dāng)前,我國種業(yè)企業(yè)前十強(qiáng)銷售額僅占國內(nèi)市場份額的15.8%,在國際上占有份額則更低,我國種業(yè)企業(yè)在國際上缺乏有效競爭力,這嚴(yán)重限制了種業(yè)的創(chuàng)新發(fā)展。
3.3 種質(zhì)資源不足,缺乏多樣性
種質(zhì)資源的多樣性和優(yōu)質(zhì)性直接決定著育種創(chuàng)新工作的效率和質(zhì)量,影響種業(yè)新品種的培育。目前我國種質(zhì)資源數(shù)量較為充足,2022年,我國收集保存資源總量已突破54萬份,僅次于美國的60萬份。但在多樣性和優(yōu)質(zhì)性上仍有所欠缺,導(dǎo)致我國的育種創(chuàng)新研究容易受到基礎(chǔ)材料的限制。首先,種子資源不足。我國種質(zhì)入庫資源基本以本土資源為主,國外的優(yōu)質(zhì)種質(zhì)資源占比僅為24%,育種群體遺傳基礎(chǔ)較為狹窄。其次,種子資源保護(hù)意識欠缺,種子資源流失嚴(yán)重。由于以往對于種質(zhì)資源挖掘與保護(hù)的意識較為淡薄,一些地方品種和主要作物野生近緣種流失。20世紀(jì)50年代初,全國推廣種植的小麥品種超過10 000種,現(xiàn)在僅剩余400余種,1954年,我國主要糧食作物地方品種在將近16 000個,2015年僅剩余3 420個,部分本土品種幾乎滅絕[5],喪失速度呈加快趨勢。再次,優(yōu)質(zhì)種質(zhì)資源的精準(zhǔn)鑒定不充分,利用程度有限。目前,我國對農(nóng)作物種質(zhì)資源庫中所保存種質(zhì)資源的鑒定基本局限于表型農(nóng)藝性狀的鑒定,被用于基因型和表型精準(zhǔn)鑒定的數(shù)目不到10%。美國近10萬份玉米種質(zhì)資源中約有20%能夠得到精準(zhǔn)性狀鑒定,并能直接轉(zhuǎn)為商業(yè)化利用。對于一些攜帶重要特性和基因的種質(zhì)資源的挖掘利用程度不足,無法滿足創(chuàng)制突破性新種質(zhì)的需求,種質(zhì)資源優(yōu)勢尚未轉(zhuǎn)化為基因優(yōu)勢。最后,種質(zhì)資源交流共享程度較低。我國種質(zhì)資源交流共享平臺建設(shè)尚不完善,研發(fā)單位特別是企業(yè)往往會缺少所需的育種材料,使得規(guī)?;N的難度大幅提高。研發(fā)單位自有的種質(zhì)資源公開信息較少,絕大多數(shù)仍分散在研發(fā)單位及科研人員手中,降低了種質(zhì)資源的交流共享程度。并且礙于科研成果評價機(jī)制和成果轉(zhuǎn)化分配機(jī)制不健全,一定程度上影響了科研人員共享資源的意愿。
3.4 知識產(chǎn)權(quán)保護(hù)不力,企業(yè)研發(fā)積極性受挫
我國長期致力于建立完善的種子知識產(chǎn)權(quán)保護(hù)體系,自2000年《種子法》頒布以來,我國種業(yè)知識產(chǎn)權(quán)保護(hù)體系不斷發(fā)展完善,目前已經(jīng)取得了一定成效。但中國種業(yè)市場仍然長期面臨“套牌種子”問題,種子品種同質(zhì)化、“仿種子”、“剽竊式”現(xiàn)象嚴(yán)重,假冒偽劣、套牌侵權(quán)、未審先推、“白皮袋”種子、網(wǎng)絡(luò)違法售種等行為頻出,嚴(yán)重打擊種業(yè)研發(fā)機(jī)構(gòu)和企業(yè)創(chuàng)新的積極性。種子品種的育種周期平均一般為8~13年,成本高、風(fēng)險大,大部分中小型種業(yè)企業(yè)缺乏品種選育意愿,僅有少量頭部企業(yè)重視種子研發(fā)創(chuàng)新。當(dāng)前,我國種業(yè)知識產(chǎn)權(quán)體系并不能較好地保護(hù)種業(yè)創(chuàng)新成果,這在一定程度上打擊了企業(yè)從事長時段的、基礎(chǔ)性的種質(zhì)資源的篩選、改良和創(chuàng)新活動的信心與積極性,導(dǎo)致我國優(yōu)質(zhì)種子創(chuàng)新不足。
4 促進(jìn)種業(yè)科技創(chuàng)新保障糧食安全的對策建議
隨著我國居民食物消費不斷升級,種業(yè)發(fā)展除了要保障糧食數(shù)量安全之外,還需關(guān)注糧食質(zhì)量與食物的多樣化需求。未來,可從以下四個方面著手促進(jìn)種業(yè)科技創(chuàng)新。
4.1 加大種子研發(fā)投入,培養(yǎng)種業(yè)創(chuàng)新人才
我國雖與種業(yè)強(qiáng)國存在一定差距,但種業(yè)科技革命的浪潮也是加速提升育種創(chuàng)新能力的良好機(jī)遇,種子研發(fā)投入提升與創(chuàng)新人才的培養(yǎng)對于我國抓住種業(yè)創(chuàng)新能力提升機(jī)遇至關(guān)重要。首先,應(yīng)加大對種子研發(fā)的財政投入。通過設(shè)立專項資金支持新種質(zhì)資源開發(fā)、育種技術(shù)創(chuàng)新和農(nóng)業(yè)裝備應(yīng)用,同時鼓勵科研機(jī)構(gòu)和企業(yè)在核心技術(shù)、前沿科技和基礎(chǔ)研究領(lǐng)域進(jìn)行創(chuàng)新,全面推動種業(yè)升級。其次,設(shè)立高等教育與培訓(xùn)相結(jié)合的種業(yè)創(chuàng)新人才培養(yǎng)體系。加強(qiáng)農(nóng)業(yè)高等教育體系建設(shè),鼓勵高校與企業(yè)合作,推動實習(xí)和研究項目的開展,設(shè)置更具針對性的課程和實踐項目,培養(yǎng)具備現(xiàn)代農(nóng)業(yè)科技背景的專業(yè)人才。開展針對在職人員的繼續(xù)教育和培訓(xùn),幫助農(nóng)業(yè)從業(yè)者提升技術(shù)水平和管理能力。通過行業(yè)交流會、技術(shù)研討會等活動,搭建人才交流平臺,促進(jìn)技術(shù)經(jīng)驗的交流與分享。最后,積極引入國際人才和技術(shù)。通過國際合作與交流,引進(jìn)先進(jìn)的育種技術(shù)和管理經(jīng)驗,提升我國種業(yè)的整體水平,確保國家的糧食安全。
4.2 鼓勵種業(yè)企業(yè)規(guī)模化發(fā)展,提升種子企業(yè)競爭力
針對我國種業(yè)企業(yè)“小、散、弱”的特征,應(yīng)加快種業(yè)企業(yè)的整合,做大做強(qiáng)種業(yè)企業(yè)。首先,政府應(yīng)制定相關(guān)政策,通過財政支持、稅收優(yōu)惠和技術(shù)服務(wù),鼓勵種業(yè)企業(yè)整合資源、優(yōu)化配置,推動規(guī)模化生產(chǎn)。其次,應(yīng)推進(jìn)種業(yè)領(lǐng)域的標(biāo)準(zhǔn)化建設(shè),促進(jìn)企業(yè)在產(chǎn)品質(zhì)量、生產(chǎn)流程和技術(shù)服務(wù)等方面的規(guī)范化,提升整個行業(yè)的競爭力。加強(qiáng)行業(yè)組織的建設(shè)與行業(yè)自律,充分利用種子行業(yè)協(xié)會促進(jìn)信息共享與技術(shù)合作,幫助企業(yè)建立良好的市場環(huán)境和競爭秩序。積極制定并推廣行業(yè)標(biāo)準(zhǔn),引導(dǎo)企業(yè)向規(guī)?;?、標(biāo)準(zhǔn)化方向發(fā)展,從而提升行業(yè)整體競爭力。最后,提升企業(yè)管理水平,提升企業(yè)的核心競爭力。企業(yè)應(yīng)通過加強(qiáng)人才培養(yǎng)、優(yōu)化生產(chǎn)流程等手段,增強(qiáng)自身的市場適應(yīng)能力與創(chuàng)新能力。同時,鼓勵企業(yè)加強(qiáng)國際化視野,積極開拓國際市場,通過參與國際競爭,提高產(chǎn)品質(zhì)量和技術(shù)水平,實現(xiàn)從“跟跑”到“并跑”“領(lǐng)跑”的轉(zhuǎn)變。
4.3 完善種質(zhì)資源共享體系,提升種質(zhì)資源利用效率
完善種質(zhì)資源共享體系,提升種質(zhì)資源利用效率,對于保障我國糧食安全、提升糧食自給率十分重要。首先,應(yīng)完善農(nóng)作物種質(zhì)資源制度體系,提升資源的規(guī)范管理和有序高效利用。根據(jù)我國種質(zhì)資源現(xiàn)狀,制定相關(guān)政策,鼓勵各地區(qū)、各科研機(jī)構(gòu)和企業(yè)之間的信息共享與合作,創(chuàng)建開放、透明的種質(zhì)資源管理平臺,有效促進(jìn)種質(zhì)資源的流動與利用。其次,拓展優(yōu)質(zhì)種質(zhì)資源。積極整合國際先進(jìn)的種質(zhì)資源信息,通過對種質(zhì)資源的系統(tǒng)分類和標(biāo)準(zhǔn)化管理,使種質(zhì)資源信息更加智能化、可視化,提升種子企業(yè)和研發(fā)機(jī)構(gòu)的種質(zhì)資源利用效率。同時,加強(qiáng)與其他國家和地區(qū)的科研機(jī)構(gòu)和種子企業(yè)的合作,共享種質(zhì)資源的研究成果,提升我國種質(zhì)資源的開發(fā)和利用效率。
4.4 完善知識產(chǎn)權(quán)保護(hù)體系,提升企業(yè)研發(fā)積極性
完善的種業(yè)知識產(chǎn)權(quán)體系可有效激發(fā)種子企業(yè)的研發(fā)積極性,也是我國種業(yè)創(chuàng)新發(fā)展的重要基石。首先,應(yīng)持續(xù)完善我國種業(yè)法律法規(guī),保護(hù)種子企業(yè)在育種、繁殖和銷售過程中所創(chuàng)造的品種權(quán)、商標(biāo)權(quán)和著作權(quán)等知識產(chǎn)權(quán)。建立致力于保護(hù)種子研發(fā)的各個環(huán)節(jié)的法律法規(guī)體系,確保企業(yè)的創(chuàng)新成果能夠得到有效保護(hù)。其次,加大知識產(chǎn)權(quán)的執(zhí)法力度。政府應(yīng)完善知識產(chǎn)權(quán)的執(zhí)法機(jī)制,提高執(zhí)法機(jī)構(gòu)的專業(yè)水平和執(zhí)行效率。通過加大對侵權(quán)行為的打擊力度,保護(hù)種子企業(yè)的合法權(quán)益,維護(hù)市場的公平競爭環(huán)境。同時,建立快速反應(yīng)機(jī)制,降低企業(yè)維權(quán)成本,提升企業(yè)研發(fā)信心和積極性。最后,積極參與國際知識產(chǎn)權(quán)保護(hù)體系。隨著全球化進(jìn)程的加快,我國種業(yè)企業(yè)“走出去”步伐加快,這需要其積極融入國際種子市場,適應(yīng)國際種業(yè)知識產(chǎn)權(quán)保護(hù)規(guī)則。企業(yè)應(yīng)了解國際知識產(chǎn)權(quán)法律法規(guī),參與國際知識產(chǎn)權(quán)組織的活動,增強(qiáng)自身在國際市場的競爭能力。此外,企業(yè)可以通過國際合作,分享技術(shù)與資源,擴(kuò)大市場空間,從而實現(xiàn)更高水平的創(chuàng)新與發(fā)展。
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