糧食安全的“中國芯”

文|本刊記者 黨小飛

種業(yè)的可持續(xù)健康發(fā)展，對(duì)糧食安全保障至關(guān)重要。

種子，是農(nóng)業(yè)之母，是農(nóng)業(yè)科技的“芯片”，也是糧食生產(chǎn)的源頭。種業(yè)的可持續(xù)健康發(fā)展，對(duì)糧食安全保障至關(guān)重要。

1949年新中國成立以來，中國一直都把種子工作作為農(nóng)業(yè)發(fā)展的重中之重，特別是20世紀(jì)80年代改革開放以來，農(nóng)作物種植和糧食生產(chǎn)取得了巨大進(jìn)步，實(shí)現(xiàn)了用占世界9%的耕地養(yǎng)活世界近20%人口的目標(biāo)，取得了令世人矚目的成就。

“中國糧”用“中國種”

新中國成立初期，受限于當(dāng)時(shí)的育種技術(shù)水平等因素，中國糧食種子的產(chǎn)量低，品質(zhì)和抗病性也較差。

水稻是中國第一大糧食作物，其產(chǎn)量占全國糧食總產(chǎn)量的40%左右。但在20世紀(jì)50年代，水稻品種大都是株高在1.5米左右的高桿品種，倒伏現(xiàn)象普遍發(fā)生，在較高水肥條件下越發(fā)嚴(yán)重，這成為當(dāng)時(shí)水稻高產(chǎn)的主要障礙。為此水稻遺傳育種專家黃耀祥帶領(lǐng)團(tuán)隊(duì)開始了矮化育種研究，將其降為株高80-90公分的矮桿品種，具有耐肥、抗倒、產(chǎn)量高的特性，其畝產(chǎn)從250公斤提高到350公斤以上。

“這在世界水稻育種史上是一次重大突破，在世界農(nóng)業(yè)發(fā)展史上被譽(yù)為‘第一次綠色革命’?！敝袊r(nóng)業(yè)科學(xué)院副院長、中國工程院院士萬建民評(píng)價(jià)說。

第二次綠色革命是常規(guī)稻向雜交稻的變革。從20世紀(jì)60年代開始，以袁隆平為首的育種專家團(tuán)隊(duì)開始了雜交水稻研究，并在1973年培育成功。1976年在全國進(jìn)行大面積推廣，水稻畝產(chǎn)由原來的350多公斤提高到400多公斤,徹底解決了中國的溫飽問題。

據(jù)袁隆平農(nóng)業(yè)高科技股份有限公司（簡稱“隆平高科”）水稻首席專家、湖南亞華種業(yè)科學(xué)研究院院長楊遠(yuǎn)柱介紹，20世紀(jì)80年代末以前是三系法雜交水稻，1973年湖北省仙桃市原種場科研人員石明松發(fā)現(xiàn)光敏不育水稻，拉開了兩系法雜交水稻育種的序幕。1986年，袁隆平提出“雜交水稻發(fā)展戰(zhàn)略設(shè)想”，并帶領(lǐng)團(tuán)隊(duì)于1994年成功育成中國第一個(gè)兩系法雜交水稻新品種，大大簡化了育種程序、提高了產(chǎn)量，畝產(chǎn)達(dá)到450公斤以上。更重要的是，兩系法雜交水稻的推廣促進(jìn)了超級(jí)雜交水稻的育種，畝產(chǎn)700公斤、800公斤、900公斤、1000公斤的目標(biāo)逐步實(shí)現(xiàn)。目前，中國水稻畝產(chǎn)量為世界平均水平的1.71倍。

2018年楊遠(yuǎn)柱帶領(lǐng)團(tuán)隊(duì)在“隆平高科”海南陵水水稻育種基地選種

除了產(chǎn)量上的不斷提高，水稻育種在抗病抗蟲上也取得了一定進(jìn)展。據(jù)萬建民介紹，條紋葉枯病、白葉枯病靠自主研發(fā)的水稻品種可以完全控制住。

小麥?zhǔn)侵袊诙蠹Z食作物，是中國北方地區(qū)最重要的口糧作物。據(jù)中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院作物科學(xué)研究所研究員、國際玉米小麥改良中心中國辦事處主任何中虎介紹，新中國成立以來，國內(nèi)小麥育種大致經(jīng)歷了抗病穩(wěn)產(chǎn)早熟、矮化抗倒高產(chǎn)和高產(chǎn)優(yōu)質(zhì)高效3個(gè)階段?！皬?949年到現(xiàn)在，小麥單產(chǎn)量增加了8倍。主產(chǎn)麥區(qū)先后經(jīng)歷了8-9次大規(guī)模品種更新?lián)Q代，為單產(chǎn)和總產(chǎn)提高做出了重要貢獻(xiàn)?！焙沃谢⒄f。

除了水稻和小麥，中國在玉米、高粱、馬鈴薯等其他糧食作物育種上也取得了很大成就，成功培育出數(shù)千個(gè)高產(chǎn)優(yōu)質(zhì)作物新品種新組合，實(shí)現(xiàn)多次大規(guī)模更新?lián)Q代。目前，中國良種覆蓋率超過97%，水稻、小麥、大豆等糧食作物已實(shí)現(xiàn)全部自主選育，玉米自主品種的面積占比也由85%增長到90%以上，用“中國種”養(yǎng)活了近14億中國人。

“隆平高科”關(guān)山研發(fā)基地水稻田

自主創(chuàng)新助力育種水平提升

20世紀(jì)80年代，河北農(nóng)民種一季小麥要澆5到6次水，一畝就需要300立方米的水，現(xiàn)在只需要澆2次，一畝只需要100立方米的水，而且產(chǎn)量也大幅提高。何中虎表示，這樣的種性改良得益于小麥育種技術(shù)、計(jì)算機(jī)信息技術(shù)、小麥栽培技術(shù)等新技術(shù)的應(yīng)用。

糧食育種水平的提升離不開自主創(chuàng)新，中國采取多種措施助推糧食作物育種自主創(chuàng)新能力。據(jù)農(nóng)業(yè)農(nóng)村部副部長余欣榮介紹，通過推進(jìn)種業(yè)科研成果權(quán)益改革，科研人員創(chuàng)新積極性明顯提高、科研成果轉(zhuǎn)化速度明顯加快。與此同時(shí)，政府還大力推進(jìn)種業(yè)“放管服”改革，通過下放和取消許可審批事項(xiàng)、改革品種管理制度、開通品種綠色通道等手段，激發(fā)企業(yè)創(chuàng)新活力。

早在2011年，國務(wù)院出臺(tái)了《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》，要求企業(yè)加快建立自主研發(fā)體系，大力發(fā)展商業(yè)化育種。此后，企業(yè)的自主研發(fā)發(fā)展加快，企業(yè)培育品種的比例超過80%。如今，企業(yè)已逐步成為育種創(chuàng)新的主體。

作為種業(yè)企業(yè)的領(lǐng)頭羊，“隆平高科”十分注重自主研發(fā)與創(chuàng)新。據(jù)“隆平高科”綜合管理部曾昀介紹，公司每年將銷售收入的10%用做研發(fā)資金。2018年，研發(fā)投入達(dá)到了4.49億元人民幣。投入必有回報(bào)，自2015年以來，“隆平高科”完全自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)研發(fā)的“隆兩優(yōu)”“晶兩優(yōu)”系列雜交水稻品種，因其高產(chǎn)、抗病、優(yōu)質(zhì)等特性取得了很好的市場銷量。2018年，其銷量突破2200萬公斤，年推廣面積已超過3000萬畝。

“自主創(chuàng)新是種業(yè)企業(yè)發(fā)展的引擎，沒有自主創(chuàng)新就沒有核心競爭力！”負(fù)責(zé)“隆兩優(yōu)”“晶兩優(yōu)”系列雜交水稻品種研發(fā)的首席育種專家楊遠(yuǎn)柱感慨地說。他建議，種業(yè)企業(yè)要進(jìn)一步夯實(shí)自主創(chuàng)新平臺(tái)，加大投入，提升商業(yè)化育種水平和能力，尤其是加大現(xiàn)代生物技術(shù)在傳統(tǒng)育種上的應(yīng)用，通過種子資源與育種技術(shù)的不斷創(chuàng)新來培育更多更好的品種。同時(shí)，要高度重視研發(fā)人才的培養(yǎng)，尤其是國際化人才的培養(yǎng)。

目前，全國農(nóng)作物種子公司由2011年的8700多家已減少到現(xiàn)在的3800家，但仍然面臨“小、散、亂”的局面。對(duì)此，萬建民表示，“要盡快實(shí)行企業(yè)的兼并，讓小企業(yè)成為區(qū)域性的銷售性公司?！痹谒磥?，科研單位和企業(yè)之間要做好合理的研發(fā)分工與合作，“前者要強(qiáng)化基礎(chǔ)研究和種質(zhì)資源創(chuàng)新，后者要加大商業(yè)化育種、加強(qiáng)高產(chǎn)高效種子生產(chǎn)技術(shù)的研究”。

交流合作推動(dòng)世界種業(yè)共同發(fā)展

國際性種質(zhì)資源交換是推動(dòng)育種進(jìn)步的另一重要因素。“中國雜交水稻研究的成功與國際合作密切相關(guān)，它得益于從國際水稻所引進(jìn)的一批具有強(qiáng)恢復(fù)系的水稻種質(zhì)。雜交稻是中國利用國外種質(zhì)資源最成功的典范?！睏钸h(yuǎn)柱說。

泰國米因其高品質(zhì)，在中國大米高端市場中非常受歡迎。目前，楊遠(yuǎn)柱帶領(lǐng)團(tuán)隊(duì)利用從巴基斯坦引進(jìn)優(yōu)質(zhì)稻米品種與本土稻米品種雜交，培育出的高端優(yōu)質(zhì)品種，其品質(zhì)達(dá)到泰國米，并且畝產(chǎn)在500公斤以上，是泰國米產(chǎn)量的2倍。

在育種資源引進(jìn)的同時(shí)，中國也在進(jìn)行育種技術(shù)的輸出，為世界糧食種業(yè)的進(jìn)步做出貢獻(xiàn)。中國雜交水稻品種目前已在全球40多個(gè)國家和地區(qū)推廣應(yīng)用。中國與美國簽訂了三系雜交水稻技術(shù)轉(zhuǎn)讓協(xié)議。目前，美國雜交水稻種植面積已經(jīng)超過了水稻種植總面積的50%。此外，中國研發(fā)的抗赤霉病品種小麥在國際上也得到了很好的應(yīng)用。

不僅如此，中國還為世界各國培訓(xùn)雜交水稻人才。20世紀(jì)80年代以來，在中國政府的支持下，袁隆平通過雜交水稻國際培訓(xùn)班，已為近80多個(gè)發(fā)展中國家培訓(xùn)了10000多名雜交水稻技術(shù)人才。近年來，中國正通過一些“一帶一路”項(xiàng)目，援助共建國家，把水稻育種方法及種植方式傳授給他們，幫助當(dāng)?shù)厝颂岣咚旧a(chǎn)。