关于作物种源“卡脖子”的调查

刘炫彤

（山东农业大学，山东 泰安 271001）

一直以来，种子都是重要的农业资源，是农业现代化的基础。中国是农业大国，然而我们的种业却面临着“卡脖子”的困境。每年的中央经济工作会议1号文将粮食安全和耕地保护作为一项重点任务提出来，这也非常明确地表明中央对农业生产的重视，而作为核心产业的农作物种子工程更是重中之重。本文针对农作物种业“卡脖子”的表现出发，从种质资源与核心技术两大方面解释种源是怎么被“卡”上的，并给出个人的建议。

1 对“卡脖子”的理解

“卡脖子”的含义，在工农业生产当中是指工作在推进实施进程中，因某一环节受限或出问题而影响全产业链的进程。我国各地农业领域“卡脖子”的地方，专指由国外相关领域全面碾压国内技术水平造成的情形。我们的七寸被别人攥在手里，这对任何一个产业来说势必造成致命的威胁，严重影响产业发展[1]。

但是在我国国务院新闻办公室于今年2月22日举行新闻发布会发布“全面推进乡村振兴加快农业农村现代化的有关情况”时，发言人表示：当前，我国农作物，特别是位于农业产业链源头的粮食种子，已经实现自给自足，自主选育的品种种植面积高达95%以上，做到了中国粮主要用中国种。这说明种业“卡脖子”是特殊的、不均衡的，大部分时候它并不像对外依赖度高的芯片等高技术产业受制于人的情况，但在其中存在的一些隐患很有可能会导致“卡死”的情况，所以我们要看到其中的危机，防患于未然。

2 种源“卡脖子”现象及其分析

联合国粮农组织研究表明，中国作为世界8个地理多样性中心之一，国人对食物营养构成和能量供给对世界种质资源的依存度仍高达47%～55%。根据中国海关的数据显示，在1995～2019年间我国的作物种子基本上一直呈现贸易逆差。海关总署公布的2020年全年进口数据显示，我国粮食累计进口14262.1万t，同比增加3117.5万t，增幅27.97%。由此可以看出我国是不折不扣的种子净进口国，且进口总规模有持续上涨的趋势。通过分析我国近年来作物种子的进出口贸易数据和贸易结构，有以下几个特点：

花卉类种苗和部分大田作物类的种子进口占比较高，而高端的蔬菜种子品种更是只能依靠进口进行生产。

在2015～2017年1～9月中国进口贸易数据比较中可以发现进口量最大的作物是黑麦草种子，为27695t，占进口总量的44%；进口额最大的是蔬菜种子，为1.36亿美元，占进口总额的42.85%。

对大田作物类、蔬菜类、花卉种苗类种子1995～2014年的进口结构数据进行分析，可以看出部分大田作物类和蔬菜类种子所占比重虽然小幅下降，但主要是源于进口的花卉类种子数量飞速增长，使蔬菜类进口数量所占进口总量的比重提升，从而让大田作物类种子进口总量被动下降，实际本身的进口总量并未下降。

中国进口的种子品类结构与全球种子商品贸易结构差异明显。

无论从全球主要种子贸易的金额构成还是数量占比，大田作物种子都占绝对主导地位，蔬菜种子次之，花卉种子排在最后。根据ISF数据统计，中国农作物种子进口和出口在全球种子贸易中均排第10位。进口排名前10位的国家中，大多数国家大田作物种子进口总额占比均超过55%，花卉类种苗进口比重小于8%。而中国则是蔬菜种子在种子进口结构中占主导地位，大田作物种子次之。这种反常现象与中国的种子进口政策导向和国内3类种子发展水平失衡有关。

全球及我国的种子进口来源地均集中于美日欧等发达国家和地区。

整体来看进口来源地主要来源于美国、荷兰、德国等发达国家几大种业巨头，进口来源高度集中，这导致我国种子进口的选择品种和议价空间严重受限，带来巨大风险和挑战。

但在水稻、小麦等主粮作物上，我国种子的自给率还是非常高的，自给率连续5年100%，我国种子市场份额外资只占3%，总数量占全国用种量的0.1%。这表明，我国主粮作物并未受制于人。但蔬菜、花卉却不乐观。通过查阅我国蔬菜、花卉种业存在的主要问题，发现国家层面对此方向的科研起步晚、投入少，育种技术大多停留在传统技术上。由于我国自身种质资源结构的不足，自主研发的国产蔬菜种子品质差、产量低，种质资源匮乏[6]，且市场管理体制也跟不上。这是造成蔬菜、花卉种源被“卡”脖子的主要原因。

针对分析主粮作物，比如小麦是怎么突出重围的，经了解济南市农业科学研究院的有关人员，调阅了他们关于在小麦问题上的调研材料，发现之所以目前我国的小麦没有被“卡脖子”，得益于我国与国际组织建立了固定的小麦品种资源交换联系机制、同时我国一直高度重视主粮作物（比如水稻、小麦）的科研和创新力度等举措。比如，把本土品种蚂蚱麦作为母本，引入澳大利亚碧玉麦作为父本，杂交育成优良小麦新品“碧蚂1号”，在我国推广面积达600多万hm2，是我国到目前为止推广栽种面积最大的小麦品种。为丰富和改良基因，我国还从国外引进了大量具有重要遗传基因的优良小麦品种，或不能作为优良品种直接推广利用，但具有某种或多种优良遗传基因的作物育种原始材料，将这些材料用于作物育种和其他科研领域，极大地促进了种子科学和基因遗传学的发展[7]。这些从国外引进的优质种质资源为农业育种打下坚实基础，很大程度上促进了新品种的研发，有效避免了“卡脖子”现象。

综上，当前种质资源方面的问题与部分核心技术的落后正是作物种业“卡脖子”的主要因素。

3 种源“卡脖子”原因分析

3.1 分子育种核心技术方面

有文献资料显示，在我国的植物育种领域中最突出的短板就是缺乏有重大利用价值的基因，育种时所需品种不足玉尤其是玉米已经是无法忽视的一点了。我国正在积极地通过引入优质的“基因”以达到品种的优化，也就是我们所称为的“转基因”育种来解决这一重大问题。

从大趋势上分析，规模化的分子育种已成为主流的发展方向，知识产权与分子育种的关系也越来越密切了。但目前我国现有的分子育种的产业化程度并不高，在育种领域的技术起步相对较晚，总体研究水平仍比较低，与国际领先水平相差10年左右。而且，现在杜邦、孟山都等世界种业巨头利用其技术优势抢先注册种质资源方面的知识产权，主要包括标记技术、载体技术和转基因技术等，一系列底层基础技术都申请了专利。现在基因编辑技术对农作物生产的战略意义越来越重要，欧美发达国家掌握着大量基因编辑的最底层技术的知识产权，在研发路径和研发手段上都处于掌控之下。相比之下，我国具有自主知识产权的基因很少，技术落后，一旦分子育种技术进入商业化、产业化，这些基因供应商肯定会利用这些最优秀的基因或者是某些先进的技术给其竞争者设置障碍，对我国的种业研发进行围堵，人为设立大量技术壁垒，很容易形成垄断的情况，从而被国外扼住“基因”咽喉，最终被迫退出种子市场。因此我国若想在现有基础上寻求新的突破，加快改良创新并打造出作物的基因优势，就必须尽快补上技术方面的短板。那么开发有自主知识产权的前沿生物技术、基因编辑技术就显得尤为迫切和重要，所以才有了种源“卡脖子”技术进行攻关的要求。

令人欣慰的是，近十余年来，在863计划、973计划、国家自然科学基金等项目的人才、资金推动下，我国在杂交遗传、新基因发掘等育种技术领域取得了可喜的成就：

（1）新基因发掘已渐入高潮

目前，对水稻、小麦、大豆、玉米、土豆、花生、芹菜等作物的种质资源进行了遗传多样性和表型多样性研究，建立了核心种质资源库，利用各种自然群体和人工群体，标记和定位了一大批优良和特色基因。

（2）转基因育种进入迅猛发展期

经过20多年的科研攻关，我国以基因枪、花粉管通道或农杆菌介导等转化技术为主的小麦、水稻和花生转基因技术体系已逐步成熟，并建立完善了规模化的水稻、大豆遗传转化技术体系。例如，水稻转化效率从之前的40%提高到现在的80%以上，具备了年转化5000个基因的能力。利用这些转基因技术体系，培育出抗逆、抗病虫、抗除草剂等转基因各类农作物新品种、新品系400多个。

我国需要集中力量保护开发特有的优良生物基因，分离克隆一批完全自主知识产权的、可供植物遗传基因工程利用的新基因。集中资源加强分子育种技术的原始创新，完善作物分子育种体系，进一步提高育种效率和良种率。建立工厂化、规模化的分子育种技术平台，加速推进作物分子育种产业化发展。最后，要积极开展分子育种技术的科普宣传，不要“谈转基因而色变”，这也将有助于分子育种的产业化发展。

3.2 种质资源方面

种质资源“卡脖子”的主客观原因分析。

首先，从客观因素上讲，进入21世纪以来，以基因技术为核心，以种质资源为基础，以生物品种为载体的种子科学技术产业正在逐步形成，种业寡头，互相争夺物种资源，已经对种质资源造成威胁，况且像蔬菜、花卉类主要依赖进口的品种，我国本土缺乏更丰富种质资源，一旦“卡”住种源供给，势必造成育种路径狭窄，种源质量提高缓慢的情况。

其次，从主观方面来说，人类的活动尤其是工业活动也对种质资源造成不良影响。近年来，虽然我国在农业种质资源保护与利用方面取得了重大成效，但随着工业化进程的激进扩张和城市化进程的大规模盲目推进，自然环境遭到破坏，生物生存环境持续恶化，可耕种农田和自然资源大量减少，导致了动植物品种正在持续加速自然流失和灭绝。据统计，我国主要粮食作物地方品种的数目从1956年的11500多个，锐减至2014年的3200出头，主要粮食作物地方品种消失比例高达七成以上。以水稻为例，湖南省分别在1956、1981、2014年普查的79个县，水稻地方品种断崖式下跌到1366个、644个和80个。为中国的杂交水稻起到主要贡献，在发现的野生稻雄性不育株，由于不够重视、保护不力，野生稻这一宝贵种质资源已在1991年完全绝迹[8]。第三次全国农作物种质资源普查的结果也印证了我国种质资源的保护形势不容乐观[9]。

随着国家种子安全战略的大力推进，我国农作物的品种研发现在正呈井喷式发展，但是农业生产同质化趋势明显，对于种质资源的保护意识并未随之提升，这使得许多特色、传统、古老的地方品种面临绝迹的风险。以泰安市岱岳区的作物种质资源普查收集的研究为例，调研结果表明，一些没有很高知名度的地方农作物品种，如二起楼谷子，它们品质的优越性并没有得到充分重视。在岱岳区已有近百年种植历史的黑胡萝卜，市面上很少见，大家还以为是新品种。当前，我国亟须对有优良基因的地方特色种质资源进行提纯复壮[10]。

4 结语

结合各地的实际调查，经整合优化后，有以下建议可供参考：

首先，要抓紧对农业种质资源进行全国普查，严格按照科学标准进行门类鉴定，建立全国统一的农业种源目录，构建组织体系，加大政策投入，进一步明确政府主体责任，统筹做好发展规划、资源收集、资金保障、执法监管等工作，为系统、科学的种源保护利用提供可靠依据。其次，加大科普宣传，通过电视、网络、报刊、会议等渠道，利用互联网、短视频等形式，逐渐提高人民群众对于种质资源的保护意识。再者，加强当地政府与企业和科研院所的联系，开展地方特色农作物种源优势基因和特色性状的开发研究，重点将那些品质好却因不为人所知而濒临灭绝的种质资源抢救下来。最后，提供资金支持，加速完善我国作物种质资源保存体系，实现资源信息互通和种质共享，避免造成一方面征集的种质资源种类不齐全和利用率较低，另一方面一些相同种质源却在不同单位重复保存、造成浪费的状况。