我國種業(yè)自主創(chuàng)新發(fā)展道路探析

盧 洪

（中玉金標(biāo)記（北京）生物技術(shù)股份有限公司，北京 102206）

種業(yè)是國家基礎(chǔ)性、戰(zhàn)略性核心產(chǎn)業(yè)，是保障國家糧食安全、提高糧食品質(zhì)、改善農(nóng)產(chǎn)品結(jié)構(gòu)的根本要素，也是農(nóng)業(yè)供給側(cè)改革的重要組成部分。當(dāng)前的農(nóng)業(yè)供給側(cè)結(jié)構(gòu)性改革既是對(duì)我們過去生產(chǎn)方式和品種選育目標(biāo)的挑戰(zhàn)，又為探索我國種業(yè)發(fā)展自主創(chuàng)新道路提供了機(jī)遇。

從2011年農(nóng)業(yè)部成立種子管理局以及國務(wù)院發(fā)布8號(hào)文件起，我國種業(yè)行業(yè)發(fā)生了巨大的變化，種業(yè)公司的自主創(chuàng)新意識(shí)明顯增強(qiáng)，研發(fā)投入大大增加，行業(yè)內(nèi)的合并重組頻繁發(fā)生，公司數(shù)量從2011年的8700多家減少到2017年的大約4400家。在行業(yè)發(fā)生這些可喜變化的同時(shí)，我國種業(yè)的自主研發(fā)能力仍然比較薄弱，技術(shù)手段主要還是傳統(tǒng)育種，分子育種大多數(shù)還停留在概念階段；育種體系以課題組形式為主，缺乏有效的分工和合作，不能形成規(guī)模和體系；育種材料創(chuàng)新不足，不能夠有效地滿足新的耕作制度對(duì)品種的要求；種業(yè)公司的財(cái)力有限，在研發(fā)方面的投入與國際大公司的差距巨大，這就是我國種業(yè)界的現(xiàn)狀和我國的基本國情。在這種競(jìng)爭(zhēng)極不對(duì)稱的情況下，我國種業(yè)的自主創(chuàng)新之路在哪里？我們的發(fā)展戰(zhàn)略是什么？

1 國際種業(yè)公司的創(chuàng)新體系

他山之石，可以攻玉。國際種業(yè)公司成功的背后一定有其值得學(xué)習(xí)和借鑒的經(jīng)驗(yàn)。1997-2003年我在美國普渡大學(xué)和康奈爾大學(xué)攻讀遺傳育種博士學(xué)位及從事博士后研究，2004年我加入到美國杜邦-先鋒公司，擔(dān)任其全球分子標(biāo)記實(shí)驗(yàn)室經(jīng)理。我的實(shí)驗(yàn)室每年要完成至少500多個(gè)分子育種項(xiàng)目，為先鋒公司全球的育種家提供分子標(biāo)記檢測(cè)及新技術(shù)開發(fā)方面的工作。在這個(gè)過程中我深刻地體會(huì)到國際大公司的運(yùn)營(yíng)效率和研發(fā)中心的優(yōu)勢(shì)：全球的育種家把試驗(yàn)材料送到一個(gè)共享的高通量檢測(cè)平臺(tái)，不僅提高了效率、降低了成本，而且公司總部愿意投資把全球最先進(jìn)的技術(shù)引入到該平臺(tái)，這又保持了平臺(tái)的先進(jìn)性和競(jìng)爭(zhēng)力。比如先鋒公司在遼寧鐵嶺的育種站，通過快遞把他們的育種材料（玉米葉片）送到我的實(shí)驗(yàn)室，我們檢測(cè)和分析后及時(shí)地把分子育種信息發(fā)送給鐵嶺的育種家。這樣先鋒公司在鐵嶺的育種家就可以享受到最先進(jìn)的分子育種技術(shù)成果，幫助他們進(jìn)行育種材料的升級(jí)和取舍，大大提高了選擇的科學(xué)性、精準(zhǔn)性和育種效率。公司總部的數(shù)據(jù)中心也及時(shí)地收集到了全球各個(gè)育種站的各類數(shù)據(jù)，公司內(nèi)部的分類大數(shù)據(jù)自然就形成了，而公司總部的生物信息、遺傳學(xué)等研究人員在此基礎(chǔ)上進(jìn)行各種各樣的數(shù)據(jù)分析、基因挖掘、模型驗(yàn)證等工作。公司內(nèi)部形成了一個(gè)龐大的分工合作、信息共享、相互支持的研發(fā)體系，有了這個(gè)體系的保障，每年新品種、新技術(shù)的產(chǎn)出便形成一個(gè)水到渠成的管道（Pipeline）。國際大公司的核心競(jìng)爭(zhēng)力主要來自于3個(gè)方面：一是公司高度契合、高效運(yùn)營(yíng)的研發(fā)管理體系；二是大力度的研發(fā)投入，研發(fā)費(fèi)用一般是年銷售收入的10%以上；三是一流的研發(fā)隊(duì)伍，從全球招聘中高級(jí)科研人員并以優(yōu)厚的待遇留住人才。我國的種業(yè)公司與國際公司相比在這3個(gè)方面都有差距，但我認(rèn)為最大的問題是我國種業(yè)公司落后的研發(fā)管理體系。在我國一個(gè)典型的種業(yè)公司里一般有幾個(gè)育種課題組，他們獨(dú)立從事自己的育種工作，在材料、信息、隊(duì)伍等方面很少有分享，不同課題組之間是一條條從頭到尾的平行線，往往是競(jìng)爭(zhēng)關(guān)系而鮮有合作，大家做的工作往往是低端的重復(fù)而沒有形成合力。各個(gè)公司的經(jīng)濟(jì)實(shí)力有限，在財(cái)力、人力、技術(shù)等方面都無法支撐起一個(gè)高水平的研發(fā)中心。

2 我國種業(yè)的自主創(chuàng)新之路探索

在反復(fù)思考我國的種業(yè)研發(fā)現(xiàn)狀并與國際公司進(jìn)行對(duì)比分析后，我覺得我們必須走一條與國際公司不同的發(fā)展道路，我們必須走科企結(jié)合的道路，必須走抱團(tuán)取暖、合作共享的道路。我們要團(tuán)結(jié)多家公司和科研單位的力量并在國家農(nóng)業(yè)部的支持和指導(dǎo)下建立一個(gè)公共的、共享的研發(fā)平臺(tái)，把國際先進(jìn)的設(shè)備、技術(shù)、人才集中在這個(gè)平臺(tái)上為全國的種業(yè)公司提供技術(shù)支持，把先進(jìn)的分子育種技術(shù)手段引進(jìn)來并幫助和培訓(xùn)我國的種業(yè)公司推廣應(yīng)用，這樣才能夠利用有限的資源來發(fā)揮最大的社會(huì)效益。

在這個(gè)思路的指導(dǎo)下，2013年9月分別在北京和長(zhǎng)沙注冊(cè)成立了中玉金標(biāo)記（北京）生物技術(shù)股份有限公司和華智水稻生物技術(shù)有限公司。中玉金標(biāo)記的創(chuàng)立是創(chuàng)新的產(chǎn)物，是探索中國特色種業(yè)自主創(chuàng)新體系建設(shè)的產(chǎn)物，該公司從以下幾個(gè)方面體現(xiàn)了創(chuàng)新和價(jià)值。

（1）這是一個(gè)在資本層面進(jìn)行科企聯(lián)合的產(chǎn)物。金標(biāo)記的創(chuàng)始股東包括8家國內(nèi)有影響的種業(yè)公司和中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院作物科學(xué)研究所，種業(yè)公司的老總們和作物科學(xué)研究所的專家們?cè)谵r(nóng)業(yè)部種子管理局領(lǐng)導(dǎo)的親切關(guān)心支持下成立了這個(gè)公共服務(wù)平臺(tái)——國家玉米分子育種平臺(tái)。

（2）這是一個(gè)真正的開放平臺(tái)和服務(wù)平臺(tái)，對(duì)全國各個(gè)單位開放并為大家提供一流的技術(shù)服務(wù)。金標(biāo)記自從成立以來，已經(jīng)投資7500萬元，建成了目前國內(nèi)技術(shù)配套最完善、檢測(cè)通量最高、技術(shù)水平領(lǐng)先的分子育種和分子檢測(cè)實(shí)驗(yàn)室。從2015年5月開始運(yùn)營(yíng)以來，已經(jīng)為全國205家種業(yè)公司和育種單位完成了670個(gè)分子育種和分子檢測(cè)項(xiàng)目，平臺(tái)的技術(shù)水平、開放程度、先進(jìn)理念、管理水平得到了社會(huì)各界的認(rèn)可和贊賞。

（3）這也是一個(gè)真正的共享平臺(tái)！我們農(nóng)業(yè)人的理念并不落后，在共享單車等共享經(jīng)濟(jì)變得十分火熱之前，我們已經(jīng)設(shè)計(jì)并且建立起了這個(gè)共享的種業(yè)研發(fā)平臺(tái)。這個(gè)模式尤其適合目前我國的種業(yè)行情。絕大多數(shù)種業(yè)公司沒有足夠的財(cái)力、物力、人力建立起一個(gè)獨(dú)立的分子育種實(shí)驗(yàn)室，也沒有足夠的業(yè)務(wù)需求來支撐，因此讓各個(gè)種業(yè)公司建立自己的分子實(shí)驗(yàn)室不現(xiàn)實(shí)，也沒有必要，但每家公司的需求是存在的，育種家們也希望享受到一流的育種技術(shù)。因此，建立一個(gè)高水平、高通量的公共服務(wù)平臺(tái)在全國共享，為全國提供技術(shù)服務(wù)是一個(gè)最合理、最高效的選擇。這就相當(dāng)于國際公司的研發(fā)中心，區(qū)別在于我們是為全國種業(yè)服務(wù)的，而不是僅為自己公司內(nèi)部的育種家服務(wù)。這是中國版的種業(yè)研發(fā)中心，是種業(yè)版的共享單車。

（4）這是一個(gè)種業(yè)科技轉(zhuǎn)化平臺(tái)。自從公司成立之后，聯(lián)合國內(nèi)一流的大學(xué)和科研單位，挖掘、驗(yàn)證和轉(zhuǎn)化他們的優(yōu)異科研成果并為種業(yè)服務(wù)，這是我們的發(fā)展策略。我們與包括中國科學(xué)院遺傳發(fā)育與生物學(xué)研究所、中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院作物科學(xué)研究所、中國農(nóng)業(yè)大學(xué)在內(nèi)的12家單位建立起了戰(zhàn)略合作關(guān)系，并開始了實(shí)實(shí)在在的科技合作。以與中國農(nóng)業(yè)大學(xué)徐明良教授的合作為例，徐明良是國際知名的玉米抗病遺傳育種教授，對(duì)玉米的青枯病、絲黑穗病、粗縮病、灰斑病等方面的抗病基因或QTL有非常深入的研究，并克隆了部分抗病基因。公司與徐明良課題組簽訂了技術(shù)開發(fā)協(xié)議，我們每年給他的課題組支付一定的研發(fā)費(fèi)用，徐教授把他的基因或QTL信息提供給我們進(jìn)行SNP標(biāo)記的開發(fā)和驗(yàn)證，用于育種材料的抗病改良。公司實(shí)驗(yàn)室在此基礎(chǔ)上做了大量的研發(fā)工作，開發(fā)出了一系列與抗病基因緊密連鎖或基因內(nèi)部的功能標(biāo)記，用于分子標(biāo)記輔助育種或育種材料的抗性評(píng)估，大大提高了育種的效率和精準(zhǔn)性。

（5）這是一個(gè)高效的種業(yè)科技創(chuàng)新平臺(tái)。在進(jìn)行科技轉(zhuǎn)化和服務(wù)的同時(shí)，我們也緊跟國際公司的技術(shù)動(dòng)態(tài)和發(fā)展方向，抓緊研發(fā)對(duì)我國種業(yè)公司有價(jià)值的育種新技術(shù)、新方法。以種子切片機(jī)為例，目前國際上只有孟山都公司擁有種子切片機(jī)，然而它實(shí)行嚴(yán)格的技術(shù)壟斷，不對(duì)外銷售機(jī)器也不對(duì)外提供服務(wù)。種子切片機(jī)與分子標(biāo)記結(jié)合使用能夠在種子播到地里之前進(jìn)行選擇，把不符合要求的種子淘汰掉，只留下符合育種目標(biāo)的種子，然后播種到地里進(jìn)行田間鑒定和升級(jí)。這就會(huì)大大提高育種效率、減少田間工作量并加速育種進(jìn)程。為了打破孟山都公司在該技術(shù)領(lǐng)域的壟斷，公司首席科學(xué)家?guī)ш?duì)，組織了一個(gè)精干的研發(fā)團(tuán)隊(duì)，與一個(gè)生產(chǎn)精密設(shè)備的國內(nèi)公司聯(lián)合，經(jīng)過2年的攻關(guān)和500多萬元的研發(fā)投入，我們終于研發(fā)出了玉米、小麥、水稻種子切片機(jī)，這是我國第一臺(tái)完全自主研發(fā)的高通量種子切片機(jī)，每年一臺(tái)機(jī)器至少可以切割100萬粒種子。在此基礎(chǔ)上，我們還進(jìn)一步研發(fā)出了高通量種子挑選機(jī)，就是把經(jīng)過分子標(biāo)記分析后的種子進(jìn)行自動(dòng)化挑選，選出育種家希望留下來的種子。這是中國第一，也是國際首創(chuàng)！公司最近又聯(lián)合國內(nèi)15家科研單位，推出了5大農(nóng)作物（玉米、小麥、水稻、大豆、油菜）的育種芯片。這5張育種芯片包含了我們已知的功能標(biāo)記位點(diǎn)并兼顧在基因組中的代表性，包括抗病性、抗旱性、高產(chǎn)性及部分農(nóng)藝性狀，是我國分子育種的代表作品，能夠極大地推動(dòng)我國的育種水平。這是科企合作的產(chǎn)物，是我國種業(yè)界聯(lián)合研發(fā)的結(jié)晶。

中玉金標(biāo)記公司成立3年多來為探索中國特色種業(yè)創(chuàng)新體系的建立做了大量的實(shí)踐，我也深深地感覺到創(chuàng)新之不易，尤其是在體系創(chuàng)新和模式創(chuàng)新方面需要堅(jiān)定的信念、強(qiáng)大的信心和扎實(shí)的管理。令人欣喜的是我們的探索之路已經(jīng)開始結(jié)出碩果，除了上述的成果之外，我們的玉米品種改良工作非常讓我覺得驕傲。利用開發(fā)的各種玉米抗病標(biāo)記，我們?yōu)?2家種業(yè)公司開展了26個(gè)品種的抗病改良工作。這些品種都是目前生產(chǎn)上大規(guī)模推廣的品種，我們有信心在5年之后經(jīng)過中玉金標(biāo)記改良的玉米品種將占到我國玉米市場(chǎng)的10%，并通過品種抗病性的大幅提高而減少病害損失大約10%，即每年為農(nóng)民增加收入大約40億元。中玉金標(biāo)記的建立和成功運(yùn)營(yíng)是我的中國種業(yè)夢(mèng)。如今，金標(biāo)記已經(jīng)成功建立，但還需要更多的努力使公司做到成功運(yùn)營(yíng)，需要政府和種業(yè)界同仁一如既往的關(guān)心和支持。

我堅(jiān)信中國種業(yè)的自主創(chuàng)新之路會(huì)越來越扎實(shí)，中國種業(yè)也會(huì)在體制創(chuàng)新和科技創(chuàng)新的雙重驅(qū)動(dòng)下越來越強(qiáng)大，中玉金標(biāo)記愿為中國種業(yè)的發(fā)展壯大創(chuàng)造無限動(dòng)力！