打響種業(yè)保衛(wèi)戰(zhàn)——種子的“卡脖子”難關(guān)怎么過？

出品：科普中國
制作：苑天琪（健康學(xué)人）
監(jiān)制：中國科學(xué)院計算機網(wǎng)絡(luò)信息中心

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。

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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(dāng)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。

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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。

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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