淺談我國農(nóng)業(yè)生物育種技術(shù)發(fā)展歷程及產(chǎn)業(yè)化對策

曾凡花

摘? 要：現(xiàn)如今，我國是21世紀(jì)快速發(fā)展的新時期，伴隨千百年來自然物種進(jìn)化與人類科技進(jìn)步，世界農(nóng)業(yè)育種經(jīng)歷了原始育種、傳統(tǒng)育種和分子育種三個時代的跨越。生物育種是生物技術(shù)育種的簡稱，屬于從轉(zhuǎn)基因育種3.0版跨入智能設(shè)計育種4.0版、集各種前沿技術(shù)大成的新一代分子育種技術(shù)，其中最具代表性的包括培育革命性和顛覆性新品種的全基因組選擇、基因編輯和合成生物技術(shù)?；仡櫫藝鴥?nèi)外農(nóng)業(yè)轉(zhuǎn)基因和生物育種技術(shù)的發(fā)展歷程，分析了我國生物育種面臨的嚴(yán)峻挑戰(zhàn)，提出了加快我國生物育種技術(shù)創(chuàng)新的產(chǎn)業(yè)化對策。

關(guān)鍵詞：生物育種;轉(zhuǎn)基因育種;全基因選擇育種;基因編輯;合成生物技術(shù);產(chǎn)業(yè)化對策

引言

隨著全球農(nóng)業(yè)生物技術(shù)不斷取得重大突破并迅速產(chǎn)業(yè)化，農(nóng)業(yè)生物技術(shù)產(chǎn)業(yè)逐漸成為國際農(nóng)業(yè)競爭的焦點和發(fā)展的制高點，亦成為許多發(fā)達(dá)農(nóng)業(yè)國家新的經(jīng)濟(jì)增長點。世界各國政府紛紛將農(nóng)業(yè)生物技術(shù)納入優(yōu)先支持的技術(shù)領(lǐng)域。近年來，在國家的高度重視和支持下，我國農(nóng)業(yè)生物技術(shù)研發(fā)、推廣和產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用步伐明顯加快，但仍存在短板。

1必要性分析

首先，農(nóng)業(yè)生產(chǎn)經(jīng)營主體的變化，迫切需要農(nóng)業(yè)領(lǐng)域積極應(yīng)用生物技術(shù)，借助于生物技術(shù)的優(yōu)勢來發(fā)展現(xiàn)代農(nóng)業(yè)。在農(nóng)村勞動力向城鎮(zhèn)地區(qū)不斷轉(zhuǎn)移的趨勢下，農(nóng)業(yè)從業(yè)人員的數(shù)量驟減、素質(zhì)參差不齊，與農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)發(fā)展需求不相符合。隨著農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的規(guī)?；约稗r(nóng)業(yè)分工的精細(xì)化，要實現(xiàn)農(nóng)業(yè)經(jīng)濟(jì)的有效發(fā)展，必須重視新型農(nóng)業(yè)經(jīng)濟(jì)主體的主體作用?？梢灶A(yù)見，農(nóng)業(yè)生物技術(shù)成果的享用需要將更多社會精英人才吸納到農(nóng)業(yè)領(lǐng)域中來，新型職業(yè)農(nóng)民必將成為農(nóng)業(yè)領(lǐng)域的支柱力量，對農(nóng)業(yè)生態(tài)技術(shù)成果的需求也會不斷增加。其次，傳統(tǒng)發(fā)展方式的弊端凸顯，需要通過農(nóng)業(yè)生物技術(shù)來助推生產(chǎn)經(jīng)營方式的迅速轉(zhuǎn)變?，F(xiàn)代農(nóng)業(yè)生產(chǎn)面臨著諸多難題，如耕地面積大幅度減少、土地質(zhì)量持續(xù)下降、生態(tài)環(huán)境污染形勢嚴(yán)峻等。要解決這些問題，最有效的途徑之一便是轉(zhuǎn)變農(nóng)業(yè)生產(chǎn)經(jīng)營方式。然而在實踐中，人們并未意識到這一點，為了增產(chǎn)一味施加農(nóng)藥、化肥等投入品，導(dǎo)致農(nóng)村生態(tài)環(huán)境問題持續(xù)惡化。必須正視農(nóng)村土地面積減少、耕地質(zhì)量不斷降低的客觀現(xiàn)實，應(yīng)用生物技術(shù)如發(fā)酵工程，能夠生產(chǎn)出更有利于種植業(yè)發(fā)展的微生物肥料，以此來取代化肥農(nóng)藥等，在不污染生態(tài)環(huán)境的基礎(chǔ)上來實現(xiàn)糧食增產(chǎn)。最后，要提升農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)競爭優(yōu)勢，必須依靠農(nóng)業(yè)生物技術(shù)發(fā)展。目前，我國農(nóng)業(yè)發(fā)展速度整體落后于工業(yè)與服務(wù)業(yè)，為打造農(nóng)業(yè)生產(chǎn)優(yōu)勢，必須持續(xù)推動以基因工程、細(xì)胞工程為核心的生物技術(shù)向農(nóng)業(yè)領(lǐng)域的不斷滲透，爭取創(chuàng)造出更大的經(jīng)濟(jì)效益。例如，利用農(nóng)業(yè)生物技術(shù)開發(fā)的動物激素、酶和氨基酸等飼料添加劑，能夠增強(qiáng)動物對營養(yǎng)物質(zhì)的吸收效率，從而有效提升畜牧業(yè)的實際產(chǎn)量。

2農(nóng)業(yè)生物育種技術(shù)的發(fā)展歷程及產(chǎn)業(yè)化對策

2.1引導(dǎo)農(nóng)業(yè)生物技術(shù)產(chǎn)業(yè)整合發(fā)展，形成合力參與國際競爭

全球農(nóng)業(yè)生物技術(shù)產(chǎn)業(yè)已形成少數(shù)跨國巨頭企業(yè)壟斷格局，行業(yè)進(jìn)入門檻極高，而新一代技術(shù)對企業(yè)研發(fā)力量、資本規(guī)模和市場資源提出了更高要求。隨著市場開放和農(nóng)業(yè)走出去，國內(nèi)農(nóng)業(yè)生物技術(shù)產(chǎn)業(yè)面臨來自跨國巨頭企業(yè)壟斷的競爭壓力越來越大。而農(nóng)業(yè)生物技術(shù)事關(guān)國家農(nóng)業(yè)基礎(chǔ)與糧食安全，應(yīng)從國家戰(zhàn)略高度給予重視，由國家層面對科研工作進(jìn)行統(tǒng)籌協(xié)調(diào)，對產(chǎn)業(yè)發(fā)展進(jìn)行布局謀劃，發(fā)揮科研機(jī)構(gòu)與企業(yè)協(xié)同作用。針對科研機(jī)構(gòu)，逐步轉(zhuǎn)變科研考核體系向理論研究與實踐應(yīng)用并重，提升科研成果、專利成果轉(zhuǎn)化應(yīng)用作為科研考評指標(biāo)的權(quán)重，提高對專利保護(hù)權(quán)利的認(rèn)識，擴(kuò)大專利在全球的保護(hù)權(quán)利、地域范圍;針對市場主體，由國家層面引導(dǎo)國內(nèi)相關(guān)企業(yè)和科研機(jī)構(gòu)共同組建農(nóng)業(yè)生物技術(shù)聯(lián)盟，集中國內(nèi)優(yōu)勢力量開展關(guān)鍵核心技術(shù)科研攻關(guān)，建立技術(shù)成果的共享機(jī)制。推動國內(nèi)農(nóng)業(yè)生物技術(shù)研發(fā)和產(chǎn)業(yè)資源整合，集中力量抱團(tuán)發(fā)展，形成合力參與國際競爭。

2.2建立農(nóng)業(yè)基準(zhǔn)數(shù)據(jù)和標(biāo)準(zhǔn)體系

目前我國農(nóng)業(yè)數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)化進(jìn)程還不完善，數(shù)據(jù)儲存和分析的結(jié)構(gòu)不夠合理，嚴(yán)重制約了農(nóng)業(yè)市場的快速發(fā)展。因此，必須建立和完善農(nóng)業(yè)基準(zhǔn)數(shù)據(jù)，改善數(shù)據(jù)收集技術(shù)的形式、內(nèi)容和時間，規(guī)范數(shù)據(jù)傳輸?shù)乃俾省⒎椒?、?shù)據(jù)存儲的形式，還需要建立物聯(lián)網(wǎng)、傳感器、移動終端軟件等基礎(chǔ)設(shè)施和設(shè)備。應(yīng)建立數(shù)據(jù)指標(biāo)、樣本標(biāo)準(zhǔn)等標(biāo)準(zhǔn)體系，構(gòu)建用于開發(fā)和利用農(nóng)業(yè)數(shù)據(jù)的標(biāo)準(zhǔn)系統(tǒng)。加強(qiáng)對病蟲害發(fā)生規(guī)律的研究，明確病蟲害發(fā)生和傳染的主要因素，建立生物學(xué)模型與統(tǒng)計模型、短期預(yù)警模型、中長期模型相結(jié)合的主要蟲害預(yù)測系統(tǒng)模型。

2.3加快共性平臺和大科學(xué)裝置建設(shè)

重大共性技術(shù)平臺和大科學(xué)裝置是世界科技強(qiáng)國技術(shù)水平、創(chuàng)新能力和綜合實力的集中體現(xiàn)，是彰顯世界大國形象與科技強(qiáng)國地位的重要標(biāo)志。隨著以基因編輯、合成生物等為核心的前沿農(nóng)業(yè)生物技術(shù)的興起，美國等發(fā)達(dá)國家和國際跨國公司加強(qiáng)高通量、大型化、規(guī)?；⒆詣踊闹卮蠊残云脚_和科學(xué)大裝置建設(shè)，譬如在生物育種領(lǐng)域相繼建立了專業(yè)化遺傳轉(zhuǎn)化體系，高通量表型組和人工智能決策等技術(shù)平臺，以確保其在全球生物產(chǎn)業(yè)競爭中的領(lǐng)先地位。

2.4培育技術(shù)創(chuàng)新主體，推動產(chǎn)學(xué)研一體化

第一，企業(yè)是農(nóng)業(yè)生物技術(shù)創(chuàng)新的關(guān)鍵主體，應(yīng)當(dāng)允許科技人員以知識產(chǎn)權(quán)和農(nóng)業(yè)生物技術(shù)成果的方式入股創(chuàng)辦企業(yè)，引導(dǎo)并支持企業(yè)重視農(nóng)業(yè)生物技術(shù)研發(fā)。要實時地成立專門的農(nóng)業(yè)生物技術(shù)研發(fā)中心，凡是對技術(shù)研發(fā)做出重大貢獻(xiàn)的人員，應(yīng)當(dāng)給予相應(yīng)的獎勵，如分紅等，以此來激發(fā)企業(yè)內(nèi)部其他科技研發(fā)人員的工作熱情，從根本上提升創(chuàng)新企業(yè)的市場競爭力。第二，客觀分析現(xiàn)有農(nóng)業(yè)科研機(jī)構(gòu)的實際情況，適度調(diào)整改革方向，推動農(nóng)業(yè)科技機(jī)構(gòu)的市場化發(fā)展。例如，一些農(nóng)業(yè)科研究機(jī)構(gòu)涉及國家安全、公共利益的不得擅自推向市場;除此之外的其他科研院所，或者直接改制為企業(yè)，或者加入企業(yè)集團(tuán)，不論何種形式，均有助于將其自有技術(shù)創(chuàng)新成果向市場化、產(chǎn)業(yè)化趨勢發(fā)展，將它們推向市場，以企業(yè)形式存在，能夠從整體上提升企業(yè)的創(chuàng)新能力。第三，推進(jìn)產(chǎn)學(xué)研一體化發(fā)展。深入分析農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)發(fā)展的具體需求，依托高校資源優(yōu)勢，發(fā)揮高校的信息挖掘能力，盡快篩選出成功率高的農(nóng)業(yè)生態(tài)技術(shù)成果，并將其統(tǒng)一錄入儲備庫。同時，農(nóng)業(yè)院校應(yīng)當(dāng)積極聯(lián)合創(chuàng)新能力強(qiáng)的企業(yè)開展技術(shù)成果轉(zhuǎn)化，做好農(nóng)業(yè)生物技術(shù)成果的管理與實時跟蹤，及時掌握重大科研項目的實施狀況。

結(jié)語

在農(nóng)作物病蟲害監(jiān)測與預(yù)警中充分利用現(xiàn)代信息技術(shù)，是進(jìn)一步提升作物病蟲害監(jiān)測與預(yù)警的重要手段。農(nóng)業(yè)病蟲害監(jiān)測和預(yù)警系統(tǒng)要緊跟現(xiàn)代信息技術(shù)的發(fā)展步伐，不斷吸收和利用新技術(shù)，及時開發(fā)和升級系統(tǒng)功能，加強(qiáng)對病蟲害監(jiān)測和預(yù)警的基礎(chǔ)研究;對現(xiàn)有數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，研究科學(xué)實用的預(yù)警模型，重視對重大病蟲害實時監(jiān)測預(yù)警系統(tǒng)的開發(fā)，加強(qiáng)有害生物預(yù)測大數(shù)據(jù)建設(shè)，促進(jìn)全國有害生物監(jiān)測數(shù)據(jù)和氣候數(shù)據(jù)共享;促進(jìn)建立病蟲害預(yù)測物聯(lián)網(wǎng)，開發(fā)標(biāo)準(zhǔn)接口，連接到病蟲害智能自動監(jiān)測設(shè)備領(lǐng)域，提高病蟲害數(shù)據(jù)收集的自動化和智能化水平。這樣才能改善我國農(nóng)業(yè)病蟲害的預(yù)防和控制機(jī)制，提高農(nóng)作物的產(chǎn)量，增加農(nóng)民的收益，實現(xiàn)我國農(nóng)業(yè)發(fā)展的現(xiàn)代化、智能化和自動化。

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