王振忠, 刘作凯, 李翔, 刘刚, 卢兵友
(1.中国农村技术开发中心, 北京 100045;2.中信农业科技股份有限公司, 北京 100004;3.湖北省农业科学院粮食作物研究所, 武汉 430064)
种业是国家战略性、基础性的核心产业,是促进农业长期稳定发展、保障国家粮食安全的根本。随着经济全球化的不断发展,国际种业巨头纷纷进驻我国,其成熟的商业化育种体系、强大的研发能力和明显的品种优势给我国种业带来巨大的机遇和挑战。水稻是我国主要的粮食作物之一,2018年播种面积3 018.9万hm2,占全国粮食播种面积的25.8%,总产量21 213万t,占全国粮食总产量的32.2%,播种面积和总产量仅次于玉米,单产在主要粮食作物中位居第一位[1]。水稻也是我国商业化育种体系发展最快、最成熟、发展前景最好的主粮作物之一。加快水稻商业化育种体系建设,对于应对国际种业巨头挑战和保障我国粮食安全具有重要意义。本文从科技创新的角度分析了我国水稻商业化育种的现状并对存在问题进行了剖析,并在此基础上提出了相应的发展建议,以期对我国水稻以及其他农作物商业化育种体系的构建和发展提供参考。
我国在水稻育种方面先后取得了矮化、三系杂交和两系杂交等育种技术的突破,推动了水稻种业快速发展。随着现代生物技术的发展,在以国家重点研发计划项目、国家科技重大专项为代表的国家科技计划支持下,我国在基础研究领域取得突出进展,克隆了一批控制水稻产量、抗性、品质以及耐逆等重要性状的关键基因,并通过分子标记辅助技术育成了一批在生产上广泛应用的新品种。2017年,我国在国际上37本影响因子4.0以上的涉及作物遗传育种领域的高水平期刊上发表论文共计692篇,其中水稻156篇,仅次于模式植物拟南芥,远高于其他主要农作物的研究论文数量[2]。据不完全统计,目前全国有157家水稻主要育种科研院校、312家生产经营杂交水稻种子企业、445家生产经营常规水稻种子企业,有骨干育种专家4 000余人,每年育成500余个水稻新品种。近五年来,全国杂交水稻种子商品化率始终保持为100%,常规水稻种子商品化率长期在74.6%以上[3]。
2016年,中国种子协会评定的57家中国种业信用骨干企业中,以水稻种子为主营业务的企业多达33家,占比57.9%[4]。在育种创新能力上,企业建立了商业化育种体系,品种产出数量已经赶超科研院所。2017年,国审178个水稻品种中,企业作为第一完成单位的品种多达150个,占比84.3%(图1)。其中,“育、繁、推”一体化领军企业国审品种占比显著上升,仅隆平高科、荃银高科和金色农华三家企业的审定品种之和占比就达到58.1%。以隆两优、晶两优系列为代表的一批企业自主知识产权品种的推广面积快速上升,成为新一轮杂交水稻品种更新换代的主力军。
图1 2013—2017年国审水稻品种数量Fig.1 Number of rice varieties examined by the state from 2013 to 2017注:数据来源于中国种业大数据平台。Note:Data from big data platform of China seed industry.
近年来,随着领军企业商业化育种能力的快速提升,我国水稻种业的产学研合作已经从传统的“科研院校育种+企业推广”模式向“领军企业主导下,科研院校支撑企业商业化育种”的方向转变。例如:大北农集团通过收购龙粳种业,将黑龙江省农业科学院佳木斯水稻所的育种团队和资源纳入自身商业化育种体系;隆平高科与南京农业大学成立南方粳稻研究中心,科企优势全面对接;荃银高科联合6家科研单位,成立安徽中科荃银分子育种研究院。我国企业主导的“产、学、研”合作商业化育种模式,正在向更加深入、更加紧密的阶段快速发展。
我国水稻商业化育种近年来快速发展,取得了显著成效,但是面对新形势、新要求,我国水稻商业化育种水平还不能满足农业供给侧结构性改革、种业绿色发展等重大需求。
虽然我国水稻基础研究已经处于世界领先水平,但现阶段基础性、公益性研究的体制和机制仍然与企业、产业发展有诸多不相适应之处,甚至成为创新发展的阻力。一是基础性、公益性研究和应用性研究的科技资源错配现象突出,科企分工执行不彻底。目前,由于科研成果转化收益的短期激励机制以及与创新流动导向不一致的人事管理机制,导致一批本应从事基础研究的人员大规模从事品种选育工作,难以潜心坚持基础性研究,阻碍突破性育种技术的研发,不利于水稻“产、学、研”合作商业化育种的分工协作。以种质资源为例,我国拥有全球第二大种质资源库,但是其中深度研究利用的不足3%,97%的种质资源尚未开展系统评价和应用[5]。二是水稻科研和生产脱节现象长期存在。我国科技评价长期倾向于“重成果、轻应用,重数量、轻质量”的评价机制,导致基础研究方向与商业化育种需求不匹配,资源鉴定和挖掘与商业化育种材料创制相脱节,关键性状基因解析和互作机理研究等无法有效支撑商业化育种等应用研究体系的快速发展。
我国水稻种业企业育种投入能力有限,主要体现在以下几个方面:一是企业主动投入能力有限。我国种业虽然近年来取得快速发展,但企业仍处于原始积累初级阶段,可用于科研主动投入的绝对金额较少。例如,2017年全国水稻种业研发投入最大的隆平高科,其研发投入为3.23亿元[6],与国际巨头仍有一定的差距。二是社会资本对支持企业创新的战略型投资意愿不强。现阶段社会资本对于种子企业的投资多为针对市场规模和利润指标的财务投资,长周期支持企业创新的战略型投资案例凤毛麟角,仅有中信集团战略投资隆平高科等少数案例。财务投资的短期性与种业的长周期特点不相适应,造成被投资企业无力开展突破性、长期性创新。同时,水稻基因编辑等新一代前沿技术的法规政策不明晰,导致种子企业在前沿技术领域的研发投入举步不前,更影响了社会资本进入的积极性。三是国家科技计划对企业的支持力度尚显不足。国家应用性、商业化育种项目仍然由科研单位作为主要承担主体,赋予企业牵头组织实施权责的项目比重偏低,企业难以按照产业需求对应用性育种项目自主决定攻关重点方向、资源整合方式与创新合作单位等。针对企业重大创新成果的“后补助”机制尚未建立。四是企业科技资源获取能力较为薄弱。我国育种资源、研发团队主要配置在科研院校,现有事业单位的科技成果转化激励体系、成果评价机制都给企业聚集商业化育种的创新资源造成了较大阻力。
我国现行的基于UPOV1 978版本的《植物新品种保护条例》已无法满足现阶段创新发展需要,原始品种的保护水平和保护效率过低,缺少对实质性派生品种的限制措施,导致品种改良式育种、模仿育种盛行,鼓励和保护原始创新的良好环境难以形成。
一是种业企业要打造行业性创新大平台,提升自主创新能力。通过建立行业性种业科技创新大平台,强化应用性、商业化、集成式创新,针对种质资源、功能基因、关键技术等进行组装集成,创制突破性育种材料,有效支撑重大新品种培育。二是坚持扶优扶强,打造国际一流种业企业。国家重大种业创新项目和国家级种业技术创新研发平台与创新布局要重点向种业领军企业及其构建的创新联合体倾斜。应用型研究创新的科研项目强化由有实力的领军企业组织、引导科研资金分配的模式,促使科研院校主动与领军企业深度融合发展,形成创新链条。三是加大对企业创新型人才支持。种业企业与科研院校的种业人才在项目支持、职称评定、奖励申报等方面享受同等待遇。支持种业企业人才在重大项目评审、重大项目主持中担当更重要角色。鼓励企业与院士等高端专家建立紧密合作关系,建设博士后科研工作站,培养种业高端人才,培育种业企业的高端科学家、科技战略管理专家,积极发展由企业联合发起的产业创新研究机构等高层次智库,支持企业人才申报院士、领军人才等高端人才计划。
一是科研院校要提升基础性、公益性创新服务能力。强化科研院校开展的种业基础性、公益性研究对我国种业发展的引领和支撑作用,构建财政资金稳定、长周期支持机制。二是创新种质资源交流机制。推动现代先进信息和制造技术在种质资源交流中的应用,构建信息化、公开化、可溯源的种质资源交流体系,建立不同主体间种质资源互信和交流机制。三是落实种业科技成果公开交易制度。完善各级种业成果交易平台,建立有效可行的交易机制,主要由财政资金形成的公益性研究成果,严禁私下交易,鼓励科研院校育种成果申请品种权和专利,科学评价成果公益属性和科研人员的创新贡献,明晰产权构成和成果激励机制,加快成果转化应用。
建立科研院校种业科研人员和科研成果分类考核与评价体系,对承担重大科技攻关任务的科研人员采取灵活的薪酬制度和奖励措施。科研院校要加强种业学科建设,进一步改革论文导向与人才评价机制。科研院校要鼓励种业人才到企业挂职、兼职和离岗创新创业,消除其在职称评定、工资福利、社会保障等方面的后顾之忧。
一是加快建立实质性派生品种制度。深入研究建立实质性派生品种的相关认定标准,推动实质性派生品种制度在水稻种业早日建立。二是大力发展种业知识产权第三方运营和维权机构。大力发展具有深厚产业资源和专业素养的第三方机构,从事种业知识产权的战略研究、成果孵化、评估评价、授权许可及维权保护等,重点解决我国种业知识产权的多元化运营体系不够发达等问题,推动种业知识产权实现专业化管理、市场化运营和资本化开发。
加大支持具有自主知识产权的高效基因组编辑新技术及新产品的研发。支持有实力的种业企业全球范围内获取基因编辑技术的原始专利许可。建立水稻基因编辑产品的分类评估与简化监管办法,加快推进基因编辑作物的产业化进程。
支持政府引导基金联合产业资本、金融资本和科技团队共同发起“生物种业科技创新基金”。构建种业科技创新基金与国家重大项目在投资决策、项目遴选、主体遴选、过程监管、成果考核等方面的协同机制,围绕国家战略所需要的下一代颠覆性、战略性、引领性核心技术攻关及其产业化进行重点投资、长期投资和持续投资。
近年来,我国水稻整体科技创新和应用水平显著增强,种业企业商业化育种能力快速提升,商业化育种产学研合作紧密程度不断加深。尽管还存在一些问题与不足,但是我国水稻商业化育种体系的建设对水稻种业的发展起到了重要作用。在未来的发展中,我国水稻商业化育种应坚持企业创新为主导,强化基础性、公益性研究,深化种业科研院校等事业单位改革,建立种业知识产权保护体系,健全生物技术法规监管体系,加强金融支持力度,以提升我国水稻种业自主创新能力,推动水稻种业发展,保证我国粮食安全。