杨晓东 余学科 黄玮琳 焦光婧
摘 要:近年来,在国外种子企业冲击下,国内种业全线动摇,市场的控制权面临易手,农作物安全遭遇挑战。为了探讨开展农作物商业化育种的科学方法,通过对当前中国商业化育种现状与国外种业存在的差距进行了较为详尽的分析,阐述了当前中国种业发展的新形势,分析了科技型种子企业、成长型种子企业和经营型种子企业实现商业化育种的途径。总结出商业化育种的概念,提出了中国农作物商业化育种总体目标、育种途径和育种策略,认为中国要成为世界种业强国,必需拥有国际一流的跨国种业集团,以及分工明确的现代种业创新体系和先进高效的商业化育种模式。
关键词:农作物;商业化育种;现状;对策
中图分类号:S562 文献标志码:A 论文编号:2013-0496
0 引言
主要农作物是指稻、小麦、玉米、棉花、大豆以及国务院农业行政主管部门和省、自治区、直辖市人民政府农业行政主管部门各自分别确定的其他一至二种农作物[1-2]。改革开放以来,中国粮食生产取得了举世瞩目的成就,1999年粮食种植面积达1106亿hm2,总产量6132亿t,人均占有量470~490 kg,略高于世界人均占有量450~460 kg[3]。中国棉花生产也快速发展,皮棉总产跃上700万t的高台阶,农村总体已进入温饱并向小康迈进的阶段。
中国拥有世界上规模最庞大的农业科研教学体系,各类科研机构和院校有500多家,科研从业人员6万多人,是美国的数倍之多。计划时期便形成的创新主体地位无人撼动,现在90%的品种仍是科研院校完成的。但是,由于“体制内”运行,缺少了市场竞争的生存压力。这种“先天缺失”,导致选育的品种大部分与市场脱节,开发价值不高。据统计,目前全国市场上有1万多个合法品种,其中有种植面积的仅有3000 多个,占30%左右;有70%左右的品种种植面积很少,甚至没有种植面积[4]。其次中国自然资源的硬约束不断增强,人均耕地、水资源量明显低于世界平均水平;据统计,中国目前缺水总量估计为400亿m3,每年受旱面积200万km2~260万km2,严重影响粮食和棉花产量[5]。第三,中国从事主要农作物产业的农业劳动力资源相对短缺,农村劳动力持续大规模地向城市非农产业转移,而农作物的机械化程度相对较低,由此制约着农作物产业的发展[6]。因此,采用商业化育种和产业化运作模式,培育适于不同生态区种植的高产、优质、耐盐碱、机械化作业、高优势新品种,快速进行中试鉴定、评估和示范推广,进而加快商业化育种进程,增强企业的自主创新能力,通过种业公司整合优势育种资源方式,积极培育以企业为主导的农作物产业技术创新战略联盟,具有极其重要的战略意义。
1 商业化育种的概念
商业化育种是一种先进的育种体系,其核心是以满足市场需求为目的,以企业为研发创新的主体的工厂化育种体系[7]。在欧、美发达国家,市场经济发展高度完善,市场自主配置资源的空间很大,商业化育种体系比较成熟[8]。中国商业化育种的概念是相对于现存的以科研院所育种为育种主体而提出来的全新的市场化育种概念。
2 国外种业发展现状
世界种业发展经历3个主要阶段,1920—1970年为公益性种业发展阶段,是以公立机构主导育种科研与种业发展;1971—1990年为商业化种业发展阶段,是以技术创新和产权保护促进商业化发展;1991至今,在高新技术引领下,全球种子企业迅速兼并重组,推动了育、繁、推一体化跨国种业公司的迅速崛起[9]。这其中以美国孟山都公司的发展最为突出。孟山都公司在生物技术方面投入巨资开展技术研究与应用,已抢占了种子科技制高点,成为生物种业发展方向的引领者,是农作物商业化育种的典范。特别是在商业化育种方面,已形成了数字化、程序化和永久性的种质材料收集、管理和利用体系,建立了拥有高通量的分子育种创新平台,实现了规模化、工厂化的“实验室→人工气候室→智能温室→田间”流水线式的操作流程,具备了高效“研发→产品→生产加工→销售→服务”产业发展运行体系[10]。
3 美国商业化育种情况
美国农作物商业化育种是其种子产业链的重要环节。包括种质资源的收集、整理和保存,新种质的创新,然后进入新品种选育、测试、繁殖和推广应用。种质资源的研究由国家主导的公益性研究机构完成,即种子基础研究阶段。之后的新品种选育等由种子企业完成,即种子商业化育种阶段[11]。
3.1 前育种研究
这一部分主要由国家主导的公益性研究机构开展研究,包括种质资源的搜集、保存、鉴定、改良、创新和利用,品种选育技术的改进与应用。以及相应的信息服务。这一阶段需要常抓不懈,才能源源不断地保障基础种质需求;其育种研究要有前瞻性,至少考虑5~10年甚至更长时期的育种需求。
3.2 美国农作物商业化育种的基本流程
这一部分主要由种子企业完成,其商业化育种通常遵循一套标准流程及系统升级流程。以玉米为例,这一流程适用于所有玉米育种群体后代系统的选择。每一个玉米自交系统至少需要经过连续6年的产量、品质及稳定性的测试,才有可能成为商业杂交种。根据公司实力的强弱和种子市场分布的需要来决定测试规模。以美国中、小型公司测试为例其流程是:早代测试(S3到S4材料)→初级测试(S5到S6材料)→中级测试(S7到S8材料)→区域测试(S9到S10材料)→全国测试(S11到S12材料)→商业化测试(S13到S14材料)。
公司有一套完整的品种选育流程,育种家与公司测试人员密切合作,育种家只提供母本种子。根据育种家的要求,测试人员开展测试工作。测试结束后,结果反馈给育种家,育种家依据测试结果决定取舍,然后每年由公司召集几十位育种家开会,决定哪些品系可以升级,哪些品系应该淘汰。
美国推广农作物新品种完全由企业负责。从上可以看出,企业必需做若干年的产量测试,才能确定新品种的区域性产量潜力和稳定性。近年来,种子公司的测试规模愈来愈大,结果愈来愈可靠[12]。
4 中国种业发展和农作物商业化育种的现状
4.1 国内种业发展现状
中国种业发展经历了3个阶段,1990年前为计划管理,其科研、繁种、推广和经营相互独立;1990—2000年,种业开始向市场转变,多种类型种子公司出现;2000年至今,种业进入市场化发展阶段。全国共有持证种子经营企业8000多家,其中种子育、繁、推一体化的全国性种子公司100多家[13]。全国统一种子市场的形成,使新品种成为种子企业的核心竞争力。中国种业发展取得了一定成就,但是,中国种业发展并不成熟。主要问题是企业创新能力不足,企业竞争力不强,综合实力与国外种子企业相比还有很大差距。与国外跨国种子公司相比,中国种子公司的研究能力普遍不强,无法与跨国种子公司开展国际竞争。因此,中国种业自主创新能力和核心竞争力有待进一步加强,做大做强中国种业企业[14]。
4.2 中国商业化育种现状
中国现在以科研院所为育种主体的体制是从前苏联照搬过来的,是社会主义计划经济时代特定历史时期的产物,是政治体制的组成部分[15]。科研院所育种组织结构复杂,课题组小而全,研究内容彼此交叉重复,造成国家人力、财力、物力浪费,且资源材料和育种技术相对封闭,使用效率较低[16]。
随着中国社会主义市场经济改革的不断深入,科研院所课题组育种制度不能适应市场经济的要求,一定程度上阻碍了市场经济的发展。这就需要改革科研院所课题组育种制度,打破原有育种体制,创新商业化育种体制。种业商业化是体制改革的范畴,改革任务艰巨,只有在体制渐进改革中逐步得到解决,需要从国家层面搞好顶层设计入手,改变科研院所育种研究模式,加大对企业商业化育种的经费、人才、研究平台等科研条件的支持力度,实现从科研院所课题组育种逐步过渡到以企业为主体的商业化育种体系[17]。
2011年2月22日国务院召开常务会议,研究部署加快推进现代农作物种业发展,会议讨论通过了《关于加快推进现代农作物种业发展的意见》(以下简称《意见》)。农业部会同国家发革委、科技部和财政部等16个部委和单位成立了推进种业发展协调组,迅速出台扶持政策,加大工作力度,初步形成了推进现代种业发展的政策体系。
5 中国农作物商业化育种的发展对策
从前所述可以看出,在美国种子企业是新品种研发创新的主体,新品种主要由企业育成;在中国,受常期计划体制的影响,科研院校是新品种研发创新的主体,大部分品种是由科研院校育成的。看似二者均重视新品种培育,但着力点和成效天差地别[18]。美国是以市场为导向、种子企业为主体。中国却仍然受体制的限制,在商业化育种方面没有取得实质性突破。笔者就农作物商业化育种的总体目标、实现途径、育种策略发表一些看法和观点。
5.1 总体目标
以市场需求为主要目标,以商业化育种为手段,培育适于中国不同生态区的高产、优质、耐盐碱、机械化作业、高优势新品种。研究不同生态区新品种的配套栽培技术及示范推广技术体系;建立“育、繁、推”一体化、“产、学、研”相结合的育种新模式,建立新品种示范推广网络;培育具有较强育种创新能力和核心竞争力的农作物商业化育种骨干企业[19]。
5.2 不同种子企业实现商业化育种的途径
中国种子企业大致可分为科技型企业、成长型企业和经营型企业3类。种子企业类型不同,商业化育种的途径不一样。
5.2.1 科技型种子企业 科技型种子企业一般属于科研院所下属公司,或者以下属公司为背景改制后的由科研院所参股或控股的公司,或者有科研院所知名育种专家或者法人代表参股的股份制公司,统称为科技型种子企业。这类企业特点是规模较大,研发能力较强、科研人才优势明显,品种占据较大市场地位,大多已经承担国家级或者省级育种和产业化项目[20]。科技型企业具备一定的商业化育种基础,其发展途径可以通过与科研院所联合,引进优异资源材料和先进育种技术,制定优惠政策吸引科研精英,组建和充实企业创新中心,培养创新人才,在全国适应种植农作物区域建立新品种试验、中试和良种繁育基地,组建分子生物学实验室,确立农作物育种信息处理系统,根据企业特点设置合适的商业化育种流程,逐步过渡到农作物的商业化育种。
5.2.2 成长型种子企业 成长型种子企业一般属于农业主管部门下属的国有种子公司。这类企业特点是有一定的育种基础,经营能力较强,经营人才优势明显,在一定区域内占据一定的市场地位,大多承担地方政府产业化项目,但缺乏育种领军人才,育种资源不足。成长型种子企业实现商业化育种的途径必须首先组建企业研发中心,从科研院所招聘人才,征集育种资源材料,采用与科研院所联合研究的方法培养人才,制定优惠政策,吸引科研院所优秀人才,具备一定的育种能力后,建立试验和中试基地,组建或与其他企业联合组建分子生物学实验室,确立育种信息处理系统,根据企业特点设置合适的商业化育种流程,逐步过渡到农作物的商业化育种。
5.2.3 经营型种子企业 经营型种子企业一般属于县、乡、村农技人员等创办的民营企业或者有多个合伙人参加的股份制公司,其特点是规模小,经营能力一般,基本不具备新品种研发能力,经营品种主要靠引进和买断,品种占据市场份额较小,一般未承担或者参加国家级或者省级产业化项目。经营型种子企业实现商业化育种的途径是与其他企业联合,增强自身实力,或与其他企业联合组建企业研发中心和育种团队,制定优惠政策,吸引科研院所招聘科研人才,具备一定的科研基础后,建立企业研发中心,开展种子试验和中试,建立良种繁育基地,根据企业特点设置合适的流程,逐步过渡到农作物的商业化育种。
5.3 农作物商业化育种策略
农作物商业化育种就是工厂化流水线育种,在流水线上参加的育种专家、生物技术专家、数据统计专家、信息处理专家等众多专业技术人员必须做到信息与资源的共享,包括种质资源和育种材料评价标准的统一;数据的标准化和规范化;资源共享机制;建立标准化和持续不断的工厂化流程等[21]。
5.3.1 常规育种与生物技术相结合 商业化育种包括育种程序—基因分型平台—田间试验平台—分子标记系统—信息系统。
5.3.2 种质资源的收集、鉴定和评价 广泛收集育种种质资源和育种材料,建立种质资源和育种材料基因型库,实现种质资源和育种材料评价标准的统一。
5.3.3 分子标记辅助育种 运用分子技术手段,建立重要经济性状的分子标记,提升育种效率。研究种质资源和育种材料的表现型和基因型内在联系,建立分子育种信息库。
5.3.4 建立商业化育种测试体系 在各主产区建立育种试验站,对高代材料进行丰产性、适应性试验,提供分门别类的品种测试标准,测试结果建立数据库。
5.3.5 对数据分析处理,建立标准化数据库 所有数据汇成商业化育种的信息系统,信息在商业化育种各环节资源共享。
6 结语
中国的战略目标是成为创新型国家[22]。中国要成为世界种业强国,必需拥有国际一流的跨国种业集团,以及分工明确的现代种业创新体系和先进高效的商业化育种模式。如何建设高效的农作物商业化育种模式,笔者认为:
(1)通过科技体制改革,实现育种体制的创新。分清哪些是政府需要管理的事,哪些是用市场机制可以解决的事。譬如,国家级公益性科研单位负责种质资源的创新等基础研究,研究成果向全社会发放,形成社会公益效益。种子企业和省、地、县级农业科研单位负责商业化育种研究,形成成果可直接转化为企业的经济效益。
(2)种子企业要坚持“育繁推一体化”的发展模式[23]。在“从上游技术研发、中游产品物化和下游价值实现”的一套功能完整、衔接紧密、运转高效的产业链条中,种子企业着力点应在中游产品的物化和下游价值的实现上,使种子企业将潜在的科技创新理念转化为现实的商业市场价值,实现企业利益最大化。
(3)形成国家种业创新战略,建立具有较强约束力的技术创新和专利保护法律体系,千方百计使种业企业成为技术创新和产业化的主体,并从科研投入、税收激励、吸引人才等方面给予政策支持,通过知识产权和贸易规则维护中国种业企业利益,促进种业企业不断兼并重组,使其长期保持在全球种业经济竞争中的发挥主导地位[24]。
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