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现代种业科技创新体系亟待建立
来源:中国安全食品网 2022/1/5 16:31:19

  育种是种业振兴的关键环节。当前,我国在育种创新中存在信息化技术应用水平低等短板和瓶颈。农业农村部科技教育司司长周云龙表示,近年来,我国在农作物遗传发育与抗性机理等方面突破了一批重大基础理论和方法,培育推广了一批农作物新品种。但是也要清醒看到,从育种水平来看,目前发达国家已进入种业4.0时代,我国还在2.0至3.0时代之间,应加快科技创新,努力实现高水平自立自强。

推进种质资源创新利用

  种子是农业的芯片,种质资源中蕴含的优质基因则是种子的芯片。历史上我国粮食单产水平的两次重大飞跃,均得益于半矮秆基因、细胞质雄性不育基因等突破性重要基因的发现和利用。目前我国保存有50万份种质资源,数量庞大,但其中蕴含的大量抗逆、高产等优质基因仍有待挖掘。中国工程院院士、中国农业科学院副院长万建民指出,我国作物育种依旧缺乏具有重要育种价值的关键基因。

  农业农村部种业管理司二级巡视员谢焱指出,我国在育种创新中存在信息化技术应用水平低,信息技术、智能技术结合不紧密,深度融合不够等短板和瓶颈,直接影响了育种效率和产业链现代化水平,迫切需要加快交叉融合和协同攻关。

  反观世界,基因资源争夺已呈白热化阶段。大规模发掘新基因成为竞争焦点,争夺基因知识产权成为提升国际竞争力的核心。

  在花卉和生猪种业,我国也面临类似问题。国家生猪产业体系首席科学家陈瑶生表示,生猪行业在去年开始关注“种猪芯片”,全世界有一半生猪在中国,但种猪却不尽人意。相关专家建议,加强对种质资源的引进保护力度,同时提高资源利用率,推进种质资源创新利用。

  中国工程院院士胡培松表示,我国在水稻种质资源研究和新基因发掘领域总体上已达国际先进水平,但目前种质资源育种利用率仅为3%—5%。水稻种业发展过程中仍需持续进行资源精准鉴定和种质创新,需持续挖掘适合轻简化栽培、优质、功能性、重金属低积累、耐穗发芽、耐高低温等重要种质。

从分子育种进入智能育种

  当前,国际一流种业正由分子育种的3.0时代进入智能育种的4.0时代,且正发力研究新一代革命性、颠覆性技术。而我国种业仍在由表型选择的2.0时代过渡到分子育种的3.0时代。

  常规育种预见性差、周期长的缺点正不断凸显。新的增产技术途径亟待被利用,生物育种是最佳选择。生物育种有助于培育高产优质、多抗高效和具有优质功能的品种,进而有助于保障食品安全、生态安全和健康安全。

  我国在育种技术与信息技术的结合方面起步较晚。“一批关键技术需要突破,例如智能化表型性能测定关键技术,可以把关键基因和香甜口感之类的表型一一配对,不再靠人工,而是靠传感器,靠红外,靠物联网高光谱等技术,再通过大数据整合建立模型分析,将大大提高育种效率。”中国农科院研究员许世卫表示,我国正在构建人工智能为主的育种平台,还在摸索阶段。

  胡培松表示,我国在基因编辑、合成生物学、全基因组选择、机械化制种等新兴交叉领域技术研发方面,原始创新能力不足,缺少重大突破性的理论和方法,国际竞争优势相对较弱。

  国家水稻产业技术体系首席科学家程式华表示,依赖于表现型选择和育种家经验的传统“作坊式”育种仍是我国水稻品种选育的主要方式。功能基因组研究与育种实践仍然存在脱节。基因组编辑是目前最热门的育种创新技术,但核心专利基本被美国控制。

  党的十九届五中全会将生物育种列入实施国家重大科技项目的八大战略性、前瞻性的前沿领域之一,我国生物育种迎来新的发展机遇。农业农村部科技教育司副司长张振华表示,农业农村部正加紧谋划、推进中央决策部署的落实落地,将启动农业生物育种重大科技项目和农业关键核心技术攻关的重大专项。

  万建民表示,生物种业是国家战略性产业,种业将进入4.0时代,将实现转基因与全基因组选择、基因组编辑、合成生物学技术、信息技术、人工智能技术的有机融合,同时衍生出多种能大幅提高育种效率的新技术、新方法。

  保障国家粮食安全是一个永恒课题。相较传统育种,生物育种更高效,能大幅提升粮食单产水平。中国工程院院士陈温福建议不断推进藏粮于技战略实施。“通过增加农业科技投入,促进科技进步,提高单产,稳定总产,用最少的耕地产出更多的粮食。只要确保5.5亿吨的粮食产能,就能确保我国农业的可持续发展。”陈温福表示。

探索科企合作新模式

  “种业企业育种创新能力亟待提升,我国目前有5000多家农作物种业企业,其中实现‘育繁推一体化’,即有能力从事科研的企业不足100家。”万建民指出,从全国范围来看,种业科技创新体系尚未完善,种业上中下游衔接不紧密,科技创新与市场严重脱节,尚未形成市场导向的高效种业科技创新体系。

  日前,农业农村部印发的《“十四五”全国农业农村科技发展规划》提出,到2025年,力争突破一批受制于人的“卡脖子”技术和短板技术,农业领域原始创新能力大幅提升,农业科技整体实力稳居世界第一方阵,生物育种、农业5G应用、动物疫苗等领域居世界领先水平。

  张振华表示,要推进产学研协同,以开放的胸怀促进科企融合,既要发挥好科研单位的优势,也要发挥好企业的优势,强化企业创新主体地位。

  许世卫表示,中国的育种能力在不断增强。我国已经形成了政产学研一体的联合攻关新机制,审定了很多品种,取得了单产平均提高5%的好成绩,实现了新一轮品种的更新换代。万建民建议,要充分发挥好举国体制优势,创新机制,强化产学研用紧密结合,构建现代种业科技创新体系。

  中国农业科学院党组书记张合成表示,科企合作构建创新联合体是未来发展方向和趋势。希望不断建设完善智慧育种平台,探索科企合作新模式,使之成为种业发展的助推器、人才培育的孵化器,打造科企服务国家战略需求的样板。

  (高娜 综合整理)

 

《中国食品报》(2022年01月05日04版)

  (责编:高 娜)

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