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[科普中國]-打響種業(yè)保衛(wèi)戰(zhàn)|種子的“卡脖子”難關(guān)怎么過?

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2021年2月,指導(dǎo)“三農(nóng)”工作的中央一號文件正式發(fā)布,首次單獨提出了種業(yè)發(fā)展,22日農(nóng)業(yè)農(nóng)村部的新聞發(fā)布會也聚焦該話題。

種業(yè)問題何以成為目前的農(nóng)業(yè)工作重點?我們又應(yīng)如何打好這場“種業(yè)保衛(wèi)戰(zhàn)”?

小小的種子,卻是農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的“芯片”

小小的種子,何以如此重要?

考古學(xué)家曾在伊拉克的耶莫遺址中發(fā)現(xiàn)了大約公元前6750年的種子遺存。也許從那時起,人類就知道了保存種子是來年收成的重要保障。

一直以來,種子都是重要的農(nóng)業(yè)資源,是農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化的基礎(chǔ)。根據(jù)聯(lián)合國糧農(nóng)組織的資料,糧食總產(chǎn)增長的80%依賴單產(chǎn)提高,單產(chǎn)提高的60%~80%源于良種貢獻??梢哉f,種子是農(nóng)業(yè)的“芯片”,對提升農(nóng)業(yè)生產(chǎn)效率有著不可忽視的貢獻率。

(圖片來源:pixabay)

種子面臨“卡脖子”困境,問題出在了哪兒?

中國是農(nóng)業(yè)大國,然而,在種子問題上,我們卻面臨著“卡脖子”的困境。

目前,我國農(nóng)作物種子年進口量約占國內(nèi)用種總量0.1%,農(nóng)作物自主選育品種面積占比超過95%,水稻、小麥兩大口糧作物品種做到了100%自給自足。僅從數(shù)字上看,我國農(nóng)業(yè)用種安全是有保障的,風(fēng)險也是可控的,我國農(nóng)作物,特別是糧食種子能夠靠自己來解決。

然而,在看似安全的情況下,也暗藏著風(fēng)險。

首先,我國是種業(yè)大國,但卻不是種業(yè)強國,種業(yè)自主創(chuàng)新與發(fā)達國家還存在很大的差距。有些品種,如大豆、玉米,單產(chǎn)水平還不高。在我國,“留過洋”的蔬菜種子種植面積占比達13%,你可能很難想象,出現(xiàn)在我們飯桌上的許多蔬菜,其實是“進口”的。雖然它們生長在國內(nèi)的土地上,但它們的種子卻來自國外。

其次,種業(yè)核心技術(shù)原創(chuàng)性不足,商業(yè)化育種體系不健全。所謂的“卡脖子”,卡的不是種子數(shù)量,而是原創(chuàng)性的育種技術(shù)。目前,我們對一些功能性狀基因的挖掘尚且不足,也就沒有培育優(yōu)良種子的“原料”,無法按照農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的需求去培育出我們想要的種子。

另外,我國商業(yè)化育種體系尚不健全,在種業(yè)市場上分量、底氣不足。優(yōu)良種子的選育需要大量的時間、資金投入。但從現(xiàn)在的種業(yè)格局來看,我國種業(yè)企業(yè)普遍規(guī)模較小,每一個品種的市場份額很低,這意味著企業(yè)獲得的利潤有限,自然也很難加大研發(fā)投入。而另一方面,當今種業(yè)市場仍被大型跨國公司壟斷。前十大種業(yè)公司占全球種業(yè)市場份額的75%以上。在此形勢下,如果有人想卡我們的脖子,我們?nèi)舨慌リP(guān),就只能受制于人。

(圖片來源:pixabay)

種業(yè)難題怎么破?科技創(chuàng)新是關(guān)鍵

面對種業(yè)“卡脖子”的現(xiàn)狀,我們應(yīng)該如何應(yīng)對,才能打贏“種業(yè)翻身仗”?中央一號文件明確指出,“自主創(chuàng)新要活起來”,要加強種業(yè)核心關(guān)鍵技術(shù)攻關(guān),有序推進生物育種產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用,同時要加強基礎(chǔ)性、前沿性研究。

為了培育出更優(yōu)良、更適應(yīng)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)需要的種子,科學(xué)家們從未停下探索的腳步。

但科研不僅存在于實驗室中,還存在于種業(yè)企業(yè)的研究中。企業(yè)的研究重點不在原始創(chuàng)新能力上,而在于能否適應(yīng)市場的需求。為了讓農(nóng)民更多地選用我們自己研發(fā)的種子,就必須對農(nóng)作物的特性加以優(yōu)化,實現(xiàn)增產(chǎn)增收,為農(nóng)民帶去實實在在的利益。這就要求育種企業(yè)和科研機構(gòu),挖掘農(nóng)作物自身某些功能性狀的基因,培育出帶有高產(chǎn)、抗蟲、抗除草劑等優(yōu)良特性的新品種。

如果我們想要培育一種擁有特定性狀的種子,又該怎么做呢?這就輪到現(xiàn)代生物育種技術(shù)大顯身手了。目前,這種技術(shù)已在大型種業(yè)企業(yè)中廣泛使用。它將傳統(tǒng)的雜交技術(shù)同基因組信息、基因編輯技術(shù)等相結(jié)合,達到精準育種的目的。借助這種技術(shù),我們可以直接“鎖定”對應(yīng)某種性狀的基因,加以精準培育,創(chuàng)制滿足不同需求的作物品種。

除此之外,現(xiàn)代信息技術(shù)也扮演著不可或缺的角色。通過數(shù)字化管理,科研人員的戰(zhàn)場從田間地頭轉(zhuǎn)移到了實驗室內(nèi),有更多的時間開展良種選育和培育工作。由于大量現(xiàn)代測試設(shè)備的使用,科學(xué)家已經(jīng)可以跟蹤雜交群體中某個單株的表型,包括特定的生理生化性狀等,就像從茫茫人海中快速識別出某個人一樣。再結(jié)合大數(shù)據(jù)進行分析,便可快速所需要選育的品種,大大提高效率。

加強原始創(chuàng)新、洞察市場需求、提升科技含量,是我們應(yīng)對種業(yè)“卡脖子”難題的法寶。相信借助科學(xué)的力量,我們定能解鎖核心育種技術(shù),培育出更優(yōu)良的種子,確保糧食安全。

(圖片來源:pixabay)

參考文獻:

[1] 打響種業(yè)保衛(wèi)戰(zhàn):種子“卡脖子”,究竟卡在哪兒?科學(xué)網(wǎng)http://news.sciencenet.cn/htmlnews/2021/2/453464.shtm

[2] 破解“卡脖子”難題要過幾道關(guān)?科學(xué)網(wǎng) http://news.sciencenet.cn/htmlnews/2021/3/454208.shtm

[3] 我國轉(zhuǎn)基因生物產(chǎn)業(yè)化亟待突破科學(xué)網(wǎng) http://news.sciencenet.cn/htmlnews/2021/3/454717.shtmv

[4] 糧食安全如何保?種業(yè)翻身仗怎么打?鄉(xiāng)村建設(shè)怎樣謀劃?人民網(wǎng) http://finance.people.com.cn/n1/2021/0223/c1004-32034454.html

[5] 農(nóng)業(yè)農(nóng)村部:“十四五”時期推進種業(yè)高質(zhì)量發(fā)展打贏種業(yè)“翻身仗” 人民網(wǎng)-美麗鄉(xiāng)村頻道 http://country.people.com.cn/n1/2021/0113/c419842-31998643.html

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