聶艷林
種業(yè)是“中國飯碗”的底部支撐。近年來,青島種業(yè)蓬勃發(fā)展,在嫁接、雜交選育和生物育種等諸多細(xì)分領(lǐng)域,創(chuàng)造了眾多“單項(xiàng)冠軍”,在種業(yè)全產(chǎn)業(yè)鏈條上均有堅(jiān)實(shí)的產(chǎn)業(yè)布局和基礎(chǔ)支撐。
六月的大沽河畔,陽光明媚,微風(fēng)和煦。荊世新站在一望無際的大白菜田里,如數(shù)家珍般地告訴記者:“這片基地100多畝,種植的就是我們研究所自己研發(fā)的‘蛋黃和‘夏妃兩個(gè)新品種。去年最貴的一棵,就賣到39元!”
種業(yè)是“中國飯碗”的底部支撐。青島市各類種業(yè)持證企業(yè)1100余家,總產(chǎn)值近100億元,年銷售額過億元種業(yè)企業(yè)17家。9家單位入選首批國家種業(yè)陣型企業(yè),10家大型種業(yè)企業(yè)在青島設(shè)立總部或分支機(jī)構(gòu),數(shù)量居全國城市前列。
近年來,青島種業(yè)蓬勃發(fā)展,在嫁接、雜交選育和生物育種等諸多細(xì)分領(lǐng)域,創(chuàng)造了眾多“單項(xiàng)冠軍”,在種業(yè)全產(chǎn)業(yè)鏈條上均有堅(jiān)實(shí)的產(chǎn)業(yè)布局和基礎(chǔ)支撐。
“單項(xiàng)冠軍”集群支撐青島農(nóng)業(yè)發(fā)展
荊世新既是膠州市里岔鎮(zhèn)的白菜種植大戶,也是膠州大白菜研究所所長。大沽河畔這大片大片的大白菜,便是魯迅先生當(dāng)年在《朝花夕拾》中描寫過的“膠白”,同時(shí)也是青島最著名的地理標(biāo)志產(chǎn)品。
在記者看來,荊世新的研究所簡(jiǎn)陋得像個(gè)“大作坊”。可就在這個(gè)“大作坊”內(nèi),荊世新與他的團(tuán)隊(duì)培育出兩個(gè)著名的大白菜新品種,已供應(yīng)全國各地。談起育種的艱辛,他感嘆道:“研發(fā)‘蛋黃和‘紫玫瑰我們用了5年時(shí)間,經(jīng)過組培雜交、田間對(duì)比試驗(yàn)、大田繁種、小面積試種等環(huán)節(jié),才最終成功?!?/p>
膠白享譽(yù)國內(nèi)外,廣受好評(píng),這與大沽河畔優(yōu)質(zhì)的水文地質(zhì)氣象條件密不可分。目前,青島市從事大白菜育種的企業(yè)有數(shù)十家,育種技術(shù)領(lǐng)先全國。僅青島市農(nóng)科院一家,每年就有十余個(gè)大白菜新品種問世,持續(xù)推向全國市場(chǎng)。
青島地處北緯35—37度暖溫帶季風(fēng)氣候區(qū),四季分明,是育種繁種的黃金區(qū)位。這也讓青島成為全國重要的小麥、大白菜、花生、藍(lán)莓等良繁基地(良種繁育),在農(nóng)作物、畜禽、水產(chǎn)和微生物等大種業(yè)板塊中,擁有眾多行業(yè)細(xì)分領(lǐng)域翹楚或“單項(xiàng)冠軍”。
種業(yè)是基礎(chǔ)性、戰(zhàn)略性產(chǎn)業(yè),是發(fā)展現(xiàn)代農(nóng)業(yè)的根基,是農(nóng)業(yè)新質(zhì)生產(chǎn)力的重要組成部分。近年來,青島市按照國家種業(yè)振興總體部署和要求,加強(qiáng)政策支持,強(qiáng)化部門協(xié)同,集成資源要素,大力發(fā)展現(xiàn)代種業(yè),涌現(xiàn)出大量細(xì)分行業(yè)的“單項(xiàng)冠軍”,有力地支撐起了現(xiàn)代農(nóng)業(yè)的高質(zhì)量發(fā)展。
6月上旬,平度市的南部平原上機(jī)聲轟鳴,小麥已經(jīng)開鐮。侯元江站在麥香醉人的高產(chǎn)示范田里,大手搓一把麥穗,胖滾滾的麥粒堆在手心里,嘬幾粒麥子在嘴里,向記者報(bào)喜:“今年‘青農(nóng)1931長勢(shì)喜人,豐收在望,預(yù)計(jì)將打破去年創(chuàng)造的全市小麥畝產(chǎn)837.2公斤的歷史最高紀(jì)錄!”
育種專家侯元江是青島青豐種業(yè)公司總經(jīng)理。說起“青農(nóng)1931”,他的喜悅之情溢于言表:“這是我們公司研發(fā)的小麥最新品種,去年剛通過國家審定,屬于中國高產(chǎn)穩(wěn)產(chǎn)抗病抗逆小麥最新品種,產(chǎn)量高,品質(zhì)好,抗逆性強(qiáng)?!?/p>
據(jù)侯元江介紹,“青豐1號(hào)”于2006年“破繭而出”,2008年搭乘“神舟七號(hào)”遨游太空,開啟太空育種新篇章。從“青豐1號(hào)”到“青農(nóng)1931”,青豐公司先后育成10個(gè)小麥新品種,除供應(yīng)本市生產(chǎn)外,還大量供應(yīng)山東、江蘇、安徽等省,累計(jì)推廣面積達(dá)3500多萬畝。
青島作為“黃海明珠”,域內(nèi)既有北部平坦的數(shù)百萬畝高產(chǎn)糧田、菜地,沿海又多丘陵山地,因此海珍品養(yǎng)殖和草食畜牧業(yè)也十分發(fā)達(dá),但產(chǎn)業(yè)的源頭卻一直被國外控制、壟斷。
位于西海岸新區(qū)的康大集團(tuán),就曾因肉兔良種繁育受制于人,而導(dǎo)致生產(chǎn)成本長期居高不下。為徹底解決這一“卡脖子”難題,公司下決心選育具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的肉兔良種。
從2006年開始,康大累計(jì)投資1億多元,先后從法、美和新西蘭等國引進(jìn)10余種世界優(yōu)良肉兔種質(zhì),歷經(jīng)6年繁育攻關(guān),終于成功育成康大1、2、3號(hào)肉兔配套系,并成功通過國家新品種認(rèn)定。
康大集團(tuán)項(xiàng)目開發(fā)部總經(jīng)理劉永需自豪地說:“我們的肉兔配套系性能指標(biāo)已遠(yuǎn)超國外配套系,近幾年又深度開發(fā)出世界首例彩色肉皮兼用兔配套系?!?/p>
康大開發(fā)的肉兔良種,徹底打破了國外的壟斷,填補(bǔ)了國內(nèi)空白,使中國的肉兔良種繁育技術(shù)水平一舉躋身國際先進(jìn)行列。但這僅是青島良種產(chǎn)業(yè)的一幅剪影,目前全市有一系列擁有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的新品種,使農(nóng)業(yè)良種化、優(yōu)質(zhì)化水平不斷提高。
記者走進(jìn)萊西市河頭店鎮(zhèn)楊家屯村的淡水魚養(yǎng)殖車間時(shí),只見光線幽暗,水聲潺潺,排列整齊的圓形養(yǎng)殖池內(nèi),呈紡錘形的魚苗密密麻麻,游得正歡。這些墨瑞鱈魚苗,是2011年中國海洋大學(xué)的攻關(guān)團(tuán)隊(duì)從澳大利亞引進(jìn)首批墨瑞鱈魚苗,通過群體選育等技術(shù)手段攻關(guān)養(yǎng)殖技術(shù),從而繁育的親魚。
墨瑞鱈是享譽(yù)世界的優(yōu)良淡水魚種,但種苗繁育一直被澳大利亞深度壟斷。人工繁育墨瑞鱈難度極大,澳大利亞原來也只實(shí)現(xiàn)了半自然條件下繁育。攻關(guān)團(tuán)隊(duì)艱苦奮戰(zhàn)了整整8年,才終于在世界上首次實(shí)現(xiàn)了墨瑞鱈的規(guī)模化全人工繁育。
中國海洋大學(xué)教授宮慶禮感慨道:“這一突破很不容易,墨瑞鱈全人工繁育及工業(yè)化高密度循環(huán)水養(yǎng)殖技術(shù),當(dāng)年即被業(yè)界評(píng)定為國際領(lǐng)先水平,現(xiàn)在已在貴州、湖北、河北等省廣泛推廣?!?/p>
搭建種業(yè)成果共享共建平臺(tái)
青島種業(yè)之所以能誕生出如此多的“單項(xiàng)冠軍”,得益于青島市大力推進(jìn)國際種都建設(shè),“單項(xiàng)冠軍”成為推進(jìn)現(xiàn)代種業(yè)發(fā)展的強(qiáng)大“引擎”,從而助力種企不斷突破種源“卡脖子”難題,為全市打贏種業(yè)翻身仗創(chuàng)造了條件。
筑巢引鳳,促進(jìn)國內(nèi)外優(yōu)秀種企快速集聚。按照國家種業(yè)振興總體要求,以即墨區(qū)移風(fēng)店鎮(zhèn)為主體,規(guī)劃建設(shè)國際種都產(chǎn)業(yè)集聚核心區(qū)。以青島西海岸省級(jí)農(nóng)高區(qū)為主體,建設(shè)國際種都高新技術(shù)示范區(qū)。充分發(fā)揮核心區(qū)、示范區(qū)在招商引資、企業(yè)培育、前沿技術(shù)集成等方面的示范引領(lǐng)作用,推動(dòng)全市種業(yè)實(shí)現(xiàn)規(guī)?;⒓刍l(fā)展。
2024年上半年,國內(nèi)頂尖生物技術(shù)企業(yè)未米生物科技有限公司總部落戶青島市,有望解決中國飼用蛋白高度依賴進(jìn)口大豆的“卡脖子”困境。至此,已有荷蘭瑞克斯旺、香港黃瀧、韓國農(nóng)友等10家大型種業(yè)企業(yè)在青島設(shè)立總部或分支機(jī)構(gòu)。中化先正達(dá)、蔬菜集團(tuán)、山東登海種業(yè)、山東華盛共4家國內(nèi)知名種企,均在青島建立生產(chǎn)基地或研發(fā)中心,初步形成集種子研發(fā)、培育、銷售、展示、貿(mào)易于一體的全產(chǎn)業(yè)鏈發(fā)展格局。
全球排名前五名的荷蘭瑞克斯旺集團(tuán),投資1.6億元建成蔬菜研發(fā)中心,中化先正達(dá)投資2000萬美元建成世界一流的現(xiàn)代化種子加工中心,登海種業(yè)投資2億元建設(shè)面向全球的現(xiàn)代種業(yè)高新技術(shù)研發(fā)中心。
搭建平臺(tái),打通產(chǎn)學(xué)研鏈條上的眾多堵點(diǎn)。充分發(fā)揮全市擁有66家高校院所、技術(shù)創(chuàng)新中心、重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室的優(yōu)勢(shì),成立了由多家本土科研院所牽頭、60家骨干種企為成員的青島現(xiàn)代種業(yè)聯(lián)盟,打造產(chǎn)學(xué)研協(xié)同的完整鏈條,搭建種業(yè)資源、技術(shù)、成果共建共享平臺(tái)。
青島市共有7個(gè)品種入選首批國家農(nóng)作物優(yōu)良品種推廣目錄,累計(jì)通過國家或省審定的主要農(nóng)作物品種45個(gè),登記的非主要農(nóng)作物品種1355個(gè),位居副省級(jí)城市前列。
“青麥6號(hào)”被中華人民共和國科學(xué)技術(shù)部和山東省科學(xué)技術(shù)廳選定為首批“渤海糧倉”科技專項(xiàng)試種品種,山東省花生研究所成功轉(zhuǎn)讓“花育42號(hào)”等多個(gè)新品種,并與魯花集團(tuán)合作開發(fā)育成“花育951”等4個(gè)高油酸花生品種。
財(cái)金賦能,形成種業(yè)創(chuàng)新發(fā)展的強(qiáng)大驅(qū)動(dòng)力。青島市在全國率先出臺(tái)《青島市人民政府辦公廳關(guān)于加快現(xiàn)代種業(yè)創(chuàng)新發(fā)展的實(shí)施意見》,制定了7條種業(yè)獎(jiǎng)補(bǔ)政策,累計(jì)對(duì)20家在培育良種和保護(hù)畜禽遺傳資源中作出貢獻(xiàn)的企業(yè)進(jìn)行了財(cái)政獎(jiǎng)補(bǔ)。
組建全國首個(gè)地市級(jí)優(yōu)質(zhì)種業(yè)企業(yè)儲(chǔ)備庫,從中遴選8家領(lǐng)軍型、11家優(yōu)勢(shì)型、26家特色型企業(yè),構(gòu)建青島市種業(yè)企業(yè)陣型,開展分類施策、精準(zhǔn)扶優(yōu)。設(shè)立青島國際種都高新技術(shù)示范區(qū)專項(xiàng)發(fā)展資金,對(duì)頭部企業(yè)給予扶持。
青島市近兩年累計(jì)投入專項(xiàng)資金1385萬元,支持種質(zhì)資源保護(hù)、新品種培育和領(lǐng)軍型企業(yè)、育繁推一體化企業(yè)發(fā)展。爭(zhēng)取中央預(yù)算內(nèi)投資2600萬元,支持瑞滋刺參種質(zhì)資源場(chǎng)和康大肉兔育繁推一體化項(xiàng)目。
青島市在全國率先推出種業(yè)專項(xiàng)信貸產(chǎn)品“琴島·種子貸”,創(chuàng)新知識(shí)產(chǎn)權(quán)質(zhì)押,解決種業(yè)企業(yè)貸款難問題,貸款規(guī)模超3.2億元。并在全國首創(chuàng)種業(yè)“撥改投”,設(shè)立財(cái)政領(lǐng)域股權(quán)投資資金“種子金”,將過去單純“一次性獎(jiǎng)勵(lì)”“政策性補(bǔ)貼”等方式轉(zhuǎn)變?yōu)橐怨蓹?quán)直投方式支持種業(yè)企業(yè)做優(yōu)做強(qiáng)。
截至目前,整合財(cái)政資金約7800萬元,帶動(dòng)社會(huì)投資8億元,被投企業(yè)估值總規(guī)模超200億元。相關(guān)經(jīng)驗(yàn)做法在全國予以推廣。
鼓勵(lì)種企與世界頂尖企業(yè)同臺(tái)競(jìng)技
作物育種歷經(jīng)馴化選育1.0、雜交育種2.0時(shí)代,從上世紀(jì)末至今,已全面進(jìn)入分子育種3.0和智能設(shè)計(jì)育種4.0時(shí)代。青島種企順應(yīng)育種技術(shù)發(fā)展趨勢(shì),既把傳統(tǒng)的雜交選育做精,又積極深耕分子育種技術(shù),并不斷推進(jìn)生物技術(shù)與信息技術(shù)高度融合,努力搶占種業(yè)創(chuàng)新技術(shù)高地。
嫁接和雜交選育,仍是作物良種繁育的重要技術(shù)途徑。
六月的大沽河畔機(jī)聲隆隆,一片繁忙景象,位于城陽區(qū)的鹽堿地稻作改良示范基地里,又到了“海水稻”插秧季。
所謂“海水稻”是坊間習(xí)慣性稱法,準(zhǔn)確名稱是耐鹽堿水稻,這項(xiàng)國家級(jí)育種創(chuàng)新研究,由已故中國工程院院士袁隆平的研究團(tuán)隊(duì)通過雜交選育進(jìn)行。
在國家耐鹽堿水稻技術(shù)創(chuàng)新中心鹽堿地改良中心的試驗(yàn)田里,該基地工作人員告訴記者:“今年將要播種的,就是由我們研發(fā)中心選育的耐鹽堿水稻品系的耐鹽常規(guī)稻‘海粳37‘海粳38。去年我們對(duì)這兩個(gè)品種進(jìn)行了小面積試驗(yàn)田種植,經(jīng)過測(cè)產(chǎn)驗(yàn)收,其畝產(chǎn)分別達(dá)676.6公斤、694.5公斤。”
鹽堿地是中國重要的后備耕地資源,目前“海水稻”的基礎(chǔ)性研究和關(guān)鍵核心技術(shù)攻關(guān)已經(jīng)取得重大成果,未來大面積推廣后,必將對(duì)保障國家糧食安全和拓展耕地資源等方面,發(fā)揮極其重要的作用。
與國家耐鹽堿水稻技術(shù)創(chuàng)新中心的專家們一樣,周玉忠的青島金媽媽農(nóng)業(yè)科技有限公司,專注蔬菜砧木和鮮食玉米種子研發(fā),通過傳統(tǒng)的嫁接和雜交選育,分別培育出新型黃瓜和甜玉米品種,并連續(xù)9年位居中國蔬菜砧木市場(chǎng)份額第一。
多家種企或?qū)嶒?yàn)室深耕分子育種技術(shù),使畜禽、水產(chǎn)遺傳育種不斷打破國外壟斷,并填補(bǔ)國內(nèi)空白。
與康大肉兔良種被國外“卡脖子”類似,過去國內(nèi)肉鴨85%以上的市場(chǎng),被英國櫻桃谷鴨和美國楓葉鴨控制。新希望六和集團(tuán)與中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院北京畜牧獸醫(yī)研究所侯水生院士團(tuán)隊(duì)合作,從2012年起正式啟動(dòng)肉鴨新品種繁育試驗(yàn)。
育種過程中,該團(tuán)隊(duì)采用“模塊”育種技術(shù)培育,引進(jìn)北京鴨遺傳資源,應(yīng)用肉鴨RFI選種技術(shù)、鴨活體不易度量形狀的準(zhǔn)確估測(cè)技術(shù)等常規(guī)育種技術(shù),以及全基因組選擇、蛋白組學(xué)基礎(chǔ)等分子育種技術(shù),歷經(jīng)8年時(shí)間,終于培育出具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的“中新白羽肉鴨配套系”新品種,并通過審定上市。研究期間,團(tuán)隊(duì)共申報(bào)并獲得《一種高瘦肉率低皮脂率白羽肉鴨的制種方法》等發(fā)明專利6項(xiàng),《一種全自動(dòng)育雛鴨籠》等實(shí)用新型專利16項(xiàng)。
“中新白羽肉鴨配套系”新品種的繁育成功,是常規(guī)育種與分子育種技術(shù)相結(jié)合的典型,它標(biāo)志著中國大型分割型肉鴨的自主育種實(shí)現(xiàn)了從0到1的突破,打破了國外壟斷,填補(bǔ)了行業(yè)空白。目前山東省內(nèi)市場(chǎng)占有率已超過30%,并已初步實(shí)現(xiàn)進(jìn)口替代。
青島集聚中國海洋大學(xué)、黃海水產(chǎn)研究所、中國科學(xué)院海洋研究所等一批涉海院校,海洋種業(yè)底蘊(yùn)深厚,育種能力位居全國第一,培育的水產(chǎn)新品種占全省80%、全國20%。
全基因組選擇育種技術(shù)和基因編輯育種技術(shù),已經(jīng)在魚類育種中得到廣泛運(yùn)用。中國工程院院士、黃海水產(chǎn)研究所研究員陳松林的團(tuán)隊(duì),2014年便建立了半滑舌鰨全基因組選擇育種技術(shù)體系。2020年,在對(duì)牙鲆進(jìn)行全基因組重測(cè)序的基礎(chǔ)上,研制出中國首款魚類抗病育種基因芯片“魚芯1號(hào)”,填補(bǔ)中國魚類抗病育種基因芯片的空白。
目前,陳松林團(tuán)隊(duì)已育成牙鲆“鲆優(yōu)1號(hào)”“鲆優(yōu)2號(hào)”、半滑舌鰨“鰨優(yōu)1號(hào)”等魚類新品種3個(gè)。其中,抗病速生新品種“鰨優(yōu)1號(hào)”是中國半滑舌鰨第一個(gè)國審新品種,填補(bǔ)了半滑舌鰨養(yǎng)殖業(yè)新品種的空白。
除全基因組選擇育種技術(shù)外,中國科學(xué)院海洋研究所在牙鲆基因編輯育種上也取得了成功。
清原自主創(chuàng)新的“基因敲高”技術(shù),是中國在基因編輯育種領(lǐng)域的一個(gè)重大突破。
青島清原作物科學(xué)公司(簡(jiǎn)稱“清原”)是一家始創(chuàng)于2009年的青島民營農(nóng)業(yè)生物高科技企業(yè),致力于新農(nóng)藥創(chuàng)制和生物技術(shù)育種。目前該公司已在全球申請(qǐng)發(fā)明專利1835件,已授權(quán)400件,其中海外專利占比85%。2018年、2020年,清原先后發(fā)布了定位于水稻、小麥和玉米三大世界級(jí)主糧作物的四大除草劑,即環(huán)吡氟草酮、雙唑草酮、三唑磺草酮和苯唑氟草酮。其中環(huán)吡氟草酮被列入國家“十三五”重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃項(xiàng)目。
在商業(yè)化生物育種領(lǐng)域,清原同樣成就斐然。2021年底,該公司的生物技術(shù)團(tuán)隊(duì)在國際植物科學(xué)頂級(jí)期刊《Nature》在線發(fā)表了基因編輯最新研究成果—“基因敲高”技術(shù)。即:在進(jìn)行基因編輯育種時(shí),在無供體DNA條件下,大幅提高了靶標(biāo)基因的表達(dá)量,從而創(chuàng)制出了抗雙唑草酮和氟草啶兩種作用機(jī)理除草劑的非轉(zhuǎn)基因水稻材料。
在此之前,基因編輯技術(shù)運(yùn)用到商業(yè)育種領(lǐng)域一般只有基因敲除(Gene Knock-out)和堿基編輯(Base Editing)兩種方式,受專利限制較大。而清原自主創(chuàng)新的“基因敲高(Gene Knock-up)”技術(shù),一舉突破了上述限制,為生物技術(shù)育種打開了新天地。其“基因敲高”系統(tǒng)在植物抗除草劑育種領(lǐng)域的成功應(yīng)用,對(duì)世界動(dòng)植物育種產(chǎn)生深遠(yuǎn)影響,也是中國在基因編輯領(lǐng)域的一個(gè)重大技術(shù)突破。這項(xiàng)技術(shù)的厲害之處,通俗地說就是在生物育種過程中,通過使用“基因敲高”技術(shù),讓種子能對(duì)特定的除草劑產(chǎn)生抗性,從而能大幅提高農(nóng)作物的安全性,大幅降低除草劑用量,并對(duì)人類和環(huán)境友好。
2022年,清原公司還成功地開發(fā)出了耐氟氯氨草酯、氟草啶和草甘膦等三種除草劑,同時(shí)抗玉米主要鱗翅目害蟲的玉米品種。依托技術(shù)和人才優(yōu)勢(shì),清原已建立起行業(yè)領(lǐng)先的現(xiàn)代生物育種體系,在全國各主要玉米和大豆種植生態(tài)區(qū)都建立了育種基地,2024年,由清原自主選育的多個(gè)玉米品種即將通過審定進(jìn)入銷售。目前,該公司正在積極籌建海洋生物基因編輯育種實(shí)驗(yàn)室,建成后必將大幅提升中國高價(jià)值海洋魚類、蝦貝類等生物的生產(chǎn)力。