内容摘要:农业科技是农业竞争力的核心。本文采用比较分析方法,对中国农业科技、特别是高新科技现状及与发达国家的差距进行了梳理,提出应该结合产业发展实际与战略需求,加快基因组学技术研发,加快育种体系建设和特色种质资源保护,推动产学研结合和重大新品种培育。同时,加快现代农业院所制度建设,释放研发部门创新活力;创新国家重大农业科技项目组织模式,切实发挥企业创新主体作用。
关键词:生物技术 品种资源 育种体系 基因组学技术
产学研结合
近年来,我国农业生产稳定,农业科技成绩瞩目,但与农业发达国家特别是美国相比,科技方面还存在很大差距。农业科技最关键的因素有三,即人才、种质资源和技术。这些年,我国培养了大量农业科技人才,农业科技人才引进方兴未艾,各种渠道获得的种质资源也很多。但是,受制于人的是关键技术[HL1] ,其中以生物技术为首。而且,种质资源的高效应用,也离不开生物技术手段的使用。
一、种植业科技:生物技术、品种资源、智能装备智能[HL2]
在大田作物方面,主要是玉米和大豆转基因技术落后。蔬菜和[HL3] 在园艺作物方面,主要是品种落后。山东寿光原来的蔬菜品种均为国产品种,目前 80%的主栽品种为国外进口。中国50%以上的高档蔬菜种子份额,已经被外资企业占领。在农机装备方面,主要是大型机械落后,。在国内稍大的农场,占据主导地位的,不是美国的大机械(约翰•迪尔),就是日本的大机械(久保田)。
目前,转基因技术的主要应用专利,仍然是集中在抗虫和耐除草剂两大类。这两类应用最广的,仍然是孟山都公司的专利。国内和其他国外公司的相关专利,数量虽然众多,但是从应用效果和市场接受程度,都难以和孟山都公司抗争。美国育种公司和中小公司[HL4] 的转基因玉米,大部分都是通过非独家许可,转入孟山都公司的抗虫、抗除草剂基因。近年,生物技术研究的另一个热点是,基因编辑技术在育种上的应用,其核心专利80%以上属于美国的科研机构和大学,陶氏杜邦公司在这项技术研究上处于种业跨国公司前列。国内在基因编辑应用的研究方面,能和欧美抗争,但是核心专利受制于人,基因编辑产品投入市场,就需要支付昂贵的专利许可费。
生物技术方面,基因组技术原始创新、基础专利等,均掌握在国外科研机构或企业手中。基因发掘及高通量分子辅助选择技术数据分析水平落后,技术运用多在科研院所,企业未广泛使用。高通量测序技术以及单细胞测序技术均购自国外公司,基因芯片技术精细程度及知识产权落后于国外。优异种质资源、育种材料及基因等优质资源控制在跨国种业公司手中。我国种子强化处理技术手段匮乏,技术专利掌握在国外企业手中。种子高质量加工生产技术精细化程度低,技术专利掌握在国外企业手中。
智能装备方面,智能化、信息化的育种装备系统及制造技术大部分均需从国外企业进口,高效、精确的种子检验设备(特别是高通量基因测序及SNP等检测设备)大部分也是均需从国外企业进口。美国跨国种业公司正在加快布局精准农业技术(人工智能技术),作物数据采集技术多学科交叉融合,形成庞大表型数据库。我国农业科研大联合、大协作、大平台的局面仍未形成,依然以课题组或传统单位形式存在为主,各自封闭、各自为战,数据化程度较低。
二、养殖业科技:畜禽良种、育种体系、资源保护
对于养殖业来说祱,目前我国与美国的差距,主要是畜禽良种缺乏,进口依赖程度较高。原因是好的育种材料国外控制很严,国内拿不到;同时国内又缺乏系统的育种体系,没有坚持测定和持续选育。另外,国内有很多优良地方品种,但研究不够,资源利用度低。这些年,由于地方品种养殖效益低,大部分品种都被杂交改良,地方资源越来越少,保种不系统,、手段落后,形势严峻。
育种技术方面,国家持续对畜禽育种技术研发给予资助,通过自主研发,掌握了全基因组选择、体细胞克隆、转基因和基因编辑、冷冻精液、大数据遗传评估、精准性能测定等核心育种技术。但与美国等发达国家相比,仍然有5年以上的差距,大部分是跟跑阶段,少数处于并跑阶段。
养猪业稍好一些,。从进口国家来看,2017年进口种猪,美国占47%(含PIC18.6%),法国占36%,加拿大占15%。从进口目的来看,多数为种业企业从战略角度收集全球种质资源。从进口用途来看,部分作为曾祖代进入核心群,部分作为祖代用于扩繁。进口种猪并非我国种猪市场的主流,对我国生猪种业总体影响不大。而且可供进口相同质量种猪的国家有美国、加拿大、法国、丹麦等多个选择,美国种猪并非唯一选择。但在牛、羊和鸡、鱼的种质资源、育种技术、品种选育方面,我国与发达国家的差距就更大。在种质资源、育种技术、品种选育方面总体上差距巨大,至少是10年以上的距离。在白羽肉鸡和奶牛育种领域,我国还没有很强的企业。
此外,我国还缺少能在国际市场上与一流跨国公司竞争的大型科技型农业企业,。企业形态是典型的多、小、乱、杂、散的混乱局面,明显缺乏与美国孟山都、陶氏杜邦等超大型生物技术企业竞争抗衡的实力。
三、对策措施建议:基因组学技术、产学研结合、重大新品种
亡羊补牢,犹未为晚。要制定针对性、操作性和突破性更强的政策,突出企业是创新的主体,加大对产业核心技术研发和产品生产企业的支持,同时也要加强与其关联的企业的支持。要坚持以应用促发展,依托大企业,结合国家重大工程的实施,加强集成创新和协同创新,切实增强政府采购、财税、人才扶持等政策的支持力度和强度。
一是加大基因组学技术的研发力度。我国部分机构虽然掌握了全基因组选择、转基因和基因编辑、大数据遗传评估、精准性能测定等核心育种技术,但与发达国家相比,技术的成熟度还不够,技术应用的时间还不长,领跑的技术还不多,个别技术还处于空白。如CT测定技术已由Topigs-Norsvin、Hypor、CG等多个公司掌握,我国还没有开始研发。当前,我国生物技术、信息技术、人工智能技术迅猛发展,多学科融合、交叉的进程加快,种业企业实力不断增强,正是种业技术实现弯道超车的历史机遇。应强化企业的技术创新主体地位和产学研合作,大力开展基于基因组的精准选种选配技术、智能精准测定技术、大数据育种信息化技术和基因编辑育种技术等关键技术研发,获取有希望居于领跑地位的标志性成果。同时,进一步推动转基因育种,加大新技术的推广应用。
二是加快构建育繁推商业化育种技术体系。我国专业化、商业化育种已有20年的发展历程,涌现了隆平高科、温氏、华大农业等一批专业化、商业化的育种公司集团。一些企业初步构建了商业化育种技术体系,但总体上体系还不完整、技术工程化程度不够、先进技术的应用面不广、人才队伍还不强大、技术转移转化的机制尚不完善。种业“育繁推一体化”的全产业链工程技术体系应涵盖种质资源收集和保存、种业产业化配套等系列工程技术,但能够同时开展全产业链技术研发的企业不多,企业之间的协同攻关机制尚未形成。企业育种人才十分缺乏,目前育种专业技术人才主要集中在高校、研究所和一些大型企业,中小型种业企业人才技术力量薄弱,且缺乏吸引高水平人才的条件。产学研融合还不够紧密,我国种业企业与科研院所之间的产学研结合已有一定基础,但多数仅限于研究项目合作、技术顾问咨询,缺乏人才互派、利益共享的深度融合机制,导致科技成果的转移转化极不顺畅。因此,应加快构建商业化育种技术体系,建设以企业为主的育种专业人才队伍,推动企业与科研院所深度融合。
三是加强具有自主知识产权的重大新品种培育。我国杂交水稻、生猪育种取得了重大成就,一批有自主知识产权的新品种、新配套系培育成功,在实际生产中发挥了重要作用。但是,随着我国经济快速发展,人们对美好生活的需求在不断增加,市场对于农产品的需求也在发生变化。我国幅员辽阔,民族众多,由于消费习惯、生活水平的不同,对于农产品的市场需求呈现多元化趋势,各地市场分割、价格不尽相同,但总体趋势是要求更安全、更营养、更美味。随着中美贸易摩擦加剧,我国饲料粮部分依赖进口(如大豆40%左右依赖美国进口)的负面影响加大,人畜争粮的矛盾将越来越突出,节粮型新品种培育显得意义重大。与此同时,我国养殖业环保要求越来越高,减排任务重,且废弃物处理和资源化利用的成本高,环境友好型的新品种培育也是解决环保问题的有效举措。因此,应持续加强具有自主知识产权的重大新品种培育,适应不同区域的条件,满足各地多元化市场的需要,尤其是要进行优质高效、环境友好型新品种培育。
在当前中美贸易摩擦背景下,我们更应当清醒认识到,我国的农业科技体制已经越来越不适应攻克核心技术的需要,也不适应当今科技创新跨学科、融合发展的趋势。我国每年农业科技成果很多,但真正管用的成果不多;科研院所有很多专家,但名家、大家越来越少。要加快推进现代科研院所制度和建设,完善薪酬制度、评价制度和流动制度,让一批科研人员潜心研究,让科研院所回归科研。要创新国家重大农业科技发展项目组织实施机制和模式,针对不同技术类型采取不同模式,主要项目应由企业牵头组织承担,积极探索“企业为主导+科研院所和高校为主力+政府支持+开放合作”的组织模式,。对需要长周期持续投入的前沿重大技术研究,以新的机制和模式组建若干国家级研究中心,把不同专业的相关科学家、技术专家集聚起来,下决心打“持久战”,实现集成创新和协同创新。
作者简介: 华大农业集团 刘英杰;东北农业大学 杨德光;华南农业大学 蔡更元;华大农业应用研究院 李勇;北京铂尚天辰生物科技有限公司 张可为。
中国乡村发现网转自:三农决策要参 2018年11期
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