生物种业实验室的建设与探索

罗娜 刘浩源

(湖南农业大学，湖南 长沙 410128)

1 岳麓山实验室建设的背景及意义

岳麓山实验室作为中国种业领域高水平基础研究的重要基地，是全面贯彻党的二十大精神，以习近平新时代中国特色社会主义思想为指导，湖南省政府发挥区域主体优势，整合聚集全球优势创新资源和产业力量，抢占全球生物种业制高点，为创新驱动乡村振兴提供源动力，联合优势高校院所和种业领军企业协同共建。建设岳麓山实验室是从源头上保障国家粮食安全、食品安全、生态安全的战略支撑；是应对全球新一轮绿色革命与产业变革，增强我国农业在国际领域的核心竞争力，实现种业强国的必由之路。

1.1 生物种业实验室是实施创新发展战略的重要驱动力

种子是农业的根基和命脉，是根本性的生产要素。我国在玉米、小麦、大豆及部分蔬菜等主要作物的单产、品质及其他重要经济性状等方面，与发达国家相比还存在差距。要扭转影响粮食安全的结构性问题，守住粮食安全的底线，亟需夯实基础，确保中国粮食要用中国种。面向产业提质增效，特别是提升土地产出率、劳动生产率和资源利用率，需要种业担当重担、精准发力。新中国成立特别是党的十八大以来，我国种业发展成效显著，科技创新成为种业发展的第一动力[1]。但我国在生物育种、种业科技和体制机制等方面的发展困境是我国种业发展的难点。实验室建设一旦成为国家意志，其背后一定会有国家战略需求的牵引[2]。种业新一轮科技革命正在兴起，保障国家粮食安全，亟需抓住新一轮技术革命的契机，以实验室为平台实现更高水平强化种业科技创新。

1.2 生物种业实验室是一流学科建设的重要载体

作为国家级科研平台的实验室与高校学科、专业建设紧密相连，是优势学科建设的重要载体和组成部分，一流学科建设能促进实验室的良好运行。服务农业领域学科的实验室有助于实现资源的优化整合，形成特色鲜明的实验技术平台，通过建立实验室开放共享机制，能促进高校一流学科建设下人才培养、科学研究及社会服务功能[3]。当前，部分农业院校学科调整建设较慢，学科发展现状与新时代农业和供给侧结构性改革社会发展存在一定差距，产业关键环节还不够全面。围绕农业现代化新需求、种业产业关键领域和薄弱环节，通过科学布局确立实验室管理体制机制，才能更好地发挥一流实验室在农业高校一流学科建设和创新人才培养中的关键作用。

2 国家重点农业实验室建设的现实困境

2.1 服务于农业现代化的种业科技原始创新亟待提升

国家重点实验室是完善科技创新体系的关键力量，为提高我国科技原始创新能力、实现国家重大战略需求目标展现科技担当。但在农业领域，国家重点实验室建设不完备，导致研究条件较差，难以凝聚和吸引国内外优秀人才，从事技术研究的科研人员匮乏，研究能力有待提高，这直接关系到中国农业产业化及成果转化率；一些学科取得诸多国际水平成果的同时仍存在原始积累少、原创性和国际话语权少等问题[4，5]。

当前，我国种业前沿引领性技术原始创新相对不足，部分种源在一定程度上受制于人。党的十八大以来，我国种业创新成果显著，特别是在关键功能基因解析、杂种优势利用和部分作物分子育种等领域达到世界先进水平，但在现代生物育种理论与技术的创新利用方面与世界发达国家还存在较大差距，在表型组和信息系统上与国际领先水平仍相差10～20年，部分关键领域原创成果缺乏。由于第三代测序、基因编辑、高通量表观遗传分析、性别控制、干细胞、表型组学等新一代生物技术核心及衍生专利均为国外科研院校或跨国巨头所有，我国生物种业发展存在着被“卡脖子”的潜在风险。针对优质作物种质资源挖掘利用率较低、品种培育周期长等问题，迫切需要开展农作物种源关键技术攻关，提高种业科技原始创新[6]。我国种业总体安全可控，但是部分物种的核心种源存在受制于人的状况。

2.2 面向中国特色创新体系的体制机制有待完善

根据《国家中长期科学和技术发展规划纲要(2006—2020年)》要求，我国目前已基本建成适应社会主义市场经济体制、符合科技发展规律的中国特色国家创新体系[7]。当前，我国种业创新力量分散、开放协调薄弱，创新主体各自为战，创新资源配置不尽合理，创新机制不够灵活，科研机构与企业缺乏有效协作，面临协调创新难、跨区资源整合难、平台项目人才融合难、产学研对接难，社会资本进入难等问题。体制机制建设主要体现在管理体制和运行机制，实验室管理体制机制是否合理，将直接关系到实验室能否充分发挥功能，高效合理利用和配置科技资源，更好地为实验教学、科学研究服务[8]。

在成果转化方面，我国研发资源集中在科研院校，科研育种和应用转化“两张皮”问题突出，成果转化渠道较窄，创新体系效率偏低。

在完善市场机制上，种业研发资源分布的现状决定种业实验室在体制机制上需要新理念、新思路。我国种业企业的整体研发历程较短、基础薄弱、投入不足，产学研结合尚未完全破题，基础研究、应用研究与农业生产之间的创新链条、产业链条尚未高效贯通，研究成果集成转化为现实生产力还有待提升。

The dissipation due to charging and discharging capacitances Edyn can be calculated as

在权责问题上，基于共建单位与实验室具有典型的社会化和多元化特征，信息不对称导致系统运营风险，无法保证风险分担机制在系统中有效运转[9]。国家重点实验室尤其是多方共建实验室，容易出现高校、企业等共建单位与实验室间的权责模糊的问题，阻碍实验室的有效管理和运行形成合力。

2.3 服务于人才强国战略的高校人才培养有待创新

党的二十大报告明确提出深入实施人才强国战略，培养造就大批德才兼备的高素质人才的战略目标，为国家级实验室建设指明了方向，提供了根本遵循。国家重点实验室团队建设包括团队组建、团队科研、人才引进和培养等方面。国家重点实验室是高校人才培养的重要基地，更是实施科教兴国战略、强化现代化建设人才支撑的重要平台。传统实验室建设与管理模式严重削弱了对高校人才培养质量的支撑作用，实验室科研资源共享机制不完善，资源利用率较低，无法满足学生自主研究的需要[10]；高校对实践教学不够重视，在学生创新精神和实践能力方面的培养效果不佳，实践育人功能难以发挥，亟需深化实验教学改革，创新人才培养体系。

2.4 支撑实验室高效运行的科研团队建设有待提升

学科建设是实验室建设的根本，一流学科建设的关键是一流的学科领军人才和科研团队[11]。科研团队建设是国家重点实验室发展的必备条件，是实验室内在结构的重要经济因素之一，形成一套相对成熟科研团队引智创新机制是实验室高效运行的重要保证。目前，国家重点实验室和省实验室存在人才队伍人员结构不合理，青年科研人才上升渠道模糊、发展动力不足，素质和能力有待加强等共性问题，不利于形成层次分明的人才培养梯队[12]。在人才管理方面，优秀人才引进与培养机制还不够完善，迫切需要建立既符合国家战略需求，又要结合自身学科优势的引智机制，才能吸引并留住各类高层次人才。

3 岳麓山生物种业实验室建设路径探索

3.1 以党和国家重大战略部署为导向开展科研攻关

生物种业是全球农业竞争的战略高地，也是我国农业发展的短板和掣肘。实验室按照“边建设、边研究、边出成果”原则，统筹功能平台与人才队伍建设，全面组织开展科研攻关。实验室预计在2023年7月底前，围绕底盘技术、关键共性技术、重大新品种培育凝练科研攻关项目清单，通过“揭榜挂帅”“赛马制”“定向委托”等方式，组织实施一批种业重大科研项目。

在技术攻关方面，聚焦关键共性技术和前沿引领技术两类技术创新。在关键共性技术领域，重点聚焦基因挖掘、分子育种、杂种优势利用、动物联合性能测定与联合育种、动物高效繁殖技术，通过多技术集成，构建表型、基因型和环境型大数据库和数据标准体系。在前沿引领技术领域，超前部署合成生物、新一代基因编辑、表型组、微生物培养组、种业区块链和新一代智能化育种等一批未来10年的重点前沿关键技术，筑牢长期发展的基础。

在产业带动方面，以创新中心为基点，通过新技术、新基因、新性状、新材料、新品系等成果输出，打造创新中心与种业企业的紧密型联合创新体系，形成“优势互补、上下一体、收益共享、风险共担”的创新联合体，协同开展动植物重大品种升级换代的攻关行动。

在生态打造方面，通过加强汇聚各方科技资源要素，共同构建创新创业和产业孵化模块、科技创新项目投资模块、国家智库与生物种业高端人才培养模块、生物种业知识产权运营模块和全球种业技术交流市场和信息交流模块5大实体化行业服务模块，推动构建分工明确、上下衔接、运行高效的国家现代种业技术创新体系。打造集领军企业、专业化中小型科技企业、高校、科研院所和科研团队协同互动的众创平台，构筑高端人才聚集和政策研究高地，推动知识产权价值运营，加快科技成果落地转化，以创新中心为核心，打造“创新主体协调互动、创新要素顺畅流动、创新资源高效配置、创新活力竞相迸发”的种业创新创业新生态。

3.2 以改革种业创新体制机制激活科技贡献潜能

建设岳麓山实验室，探索建立新的创新机制，整合内外优势种业创新资源，实现种业科技创新平台和模式质的飞跃，对推进国家种业创新跨越发展具有重要意义，加快推动种业创新体制机制成为当务之急。种业实验室可以围绕产业链建立开放协同的体制机制，将“政、产、学、研、用、资”等各类创新要素提供方联合起来，激发各方创新动能与价值创造潜力，以共生为手段，以共享为结果，共同投入各自所拥有的不同创新要素，共同建设生物种业创新平台。采用“串珠成链”的方法论打造科技创新链条。即以大平台为载体，以创新链为牵引，以产业链为依托，将分散在不同环节、具备不同优势的科研院所及其团队串联起来，通过形成合作伙伴关系，将其纳入创新中心的共建共享生态圈，成为有机融合、上下联动、资源共享、集成攻关的利益共同体、创新联合体，共同打造最具生命力、创造力与成长价值的生物种业科技创新链条。积极探索市场化的新型体制机制。打造创新链、产业链与价值链深度融合的创新生态系统，为现代种业加快发展和创新型国家建设提供有力支撑。实科研施项目全周期管理包括项目立项论证、预算编制、启动实施、中期评价、验收验证、转化变现、考核分配。在项目实施过程中，实验室可根据进展情况进行必要的调整。对于进展不顺利的项目，采取调整团队，调整技术路线，乃至提前终止清算等调整措施；对于进展较好的项目，采取追加投资、扩大研究范围等支持措施。

在保障体制建设上，实验室建设要通过加强组织领导、加强资金投入与管理、完善支持政策亿保障建设。加强组织领导。省委、省政府加强对岳麓山实验室建设运行的领导，建立健全协调机制，依托岳麓山实验室理事会，加强与共建单位等协调，统筹资源，形成齐抓共管、合力推进的行动格局。加强资金投入与管理。建立稳定支持机制，统筹财政、科技、教育、农业、发政等部门专项资金和地方站府债券资金，积极争取中央支持，保障实验室建设与运行。完善支持政策。制定实验室专项服务保障政策，在引才聚才、科技创新等方面为实验室建设发展提供有力政策保障。加强统筹规划。加强岳麓山实验室建设与现代农业科技创新中心、中国油茶科创谷等平台和园区建设的统筹，协调规划，整合资源，协同推进。

3.3 以“三螺旋计划”为内核的引智和培智平台

在搭建引智和培智平台上，实验室从科研条件建设、市场培育引导、团队稳定激励等多方面下大力气为产业科技领军人才营造“干事创业”平台[13]。努力打造梯次结构合理、创新能力突出、科研产出丰硕、综合素质优秀的人才团队，构建创新创业、开放包容、开拓进取、务实高效体制机制，最终形成有国际竞争力的创新型种业科技人才优势。

在人才定位方面，努力打造高精尖人才，设立“三螺旋计划”，见图1，将各领域带头人分为相互支撑的3大类，明确筛选标准，定位高精尖，面向全球全行业持续引进。3类人才分别是科技攻关带头人、运营管理带头人、产业转化带头人。科技攻关带头人系指在生物育种技术、常规育种技术、信息智能技术等多学科交叉领域拥有组织攻关及牵头操作资深经验的高端技术人才；运营管理带头人系指在创新型企业平台运营方面拥有深厚造诣及丰富履历的综合型管理人才；产业转化带头人系指在种业创新成果市场转移与产业转化等方面拥有资源渠道与价值实现能力的开拓性高层次人才。

图1 人才培养计划

在人才培养方面，坚持多元化人才培养，积极探索“三螺旋计划”，重点面向全球全行业引进各类带头人。在“三螺旋计划”下，面向各级人才梯队，按需设岗，构建内部培养与外部交流的多元化人才体系。内部培养体系主要是通过招收院校毕业生、社会招聘、定向选拔等渠道引进专职人才，通过专业职称晋级体系与管理职位晋级体系等多元化成长通道培养选拔专职人才。外部交流体系主要是设置开放包容、机制灵活的人力资源池，通过设置全球顶级专家工作室、院士工作站、国际人才交流计划、博士后科研工作站、科研院校双向兼职、高校学生实习实践基地等“三螺旋计划”的子计划，形成多样化的人才流动平台，为实验室的发展储备充足的智力资源。如厦门大学生命科学国家及实验教学示范中心通过搭建校企合作平台，与多方知名企业建立长期、稳定的实训和产学研基地，在促进创新高校人才培养模式、优化实验实践教学体系等方面进行了有益探索[14]。

在人才激励方面，坚持人才激励市场化，通过项目制运行，按照创新型企业的市场通行做法，创新体制机制与激励政策，实现核心专家、高级管理人员、技术骨干和科研院校兼职专家等项目团队成员的股权与期权激励，充分调动创新中心的创新创业积极性。实验室通过知识产权运营、创投基金等方式支持项目攻关以及加速成果转化，推动攻关项目平台不断实现价值增值，形成良性的研发反哺机制和团队权益分享机制。对于双向兼职的科研院校人才，按照项目任务提供研发经费，按照市场标准提供补贴津贴或开放股份权益，实现中长期激励与当期激励相结合。在制定人才职称评定和职务晋升制度方面，以项目攻关成果、价值创造转化为标准，其成效交由市场去评价，其价值交由资本去判断，而不再以发表论文等为标准。

3.4 以开放共享为理念灵活统筹科技资源

资源开放共享信息化。实验室建立一套完整的共享机制，能够进一步盘活闲置资源，促进开放式实验教学和科研工作。利用现代化信息化技术手段是创新实验室管理机制的重要方面和必然趋势，资源开放共享信息化是促进资源管理科学化和高效化的有效途径。建立数字化实验室资源开放共享信息系统实现分散的实验室资源需求信息和供给信息集中、精准匹配和有效连接[15]。大型仪器设备管理精细化。大型仪器设备的管理和使用需要坚持集中管理，共享共用的原则，建立有关仪器设备的管理制度，充分释放潜能，不断推进科研仪器设备向其他高校、科研院和企业等社会用户开放。平台开放全方位。积极探索公共实验室、设施设备、培训中心、示范基地等向全行业开放，带动行业共同发展；创新中心的科普基地向公众开放，进行生命科学与基因工程科普教育，以辐射形成更加完善的产业创新生态。科研项目建立开放共融机制，选取种质资源共享等平台，面向全行业引进合作共建单位及各级各类科研院所、大专院校及种业企业，使之既成为创新资源的投入者、创新活动的设计者，又作为创新成果的创制者和创新收益的分享者；既是平台的需求提供方，同时又是平台的成果受益方。

3.5 以深入国际合作为路径推动知识和技术创新

在国际合作上，探索建立全球协作网络。与联合国粮农组织、国际农业生物技术应用服务组织等国际组织合作，与国际重要种业研发机构开展广泛的科技信息交流，分析国际种业创新现状与趋势。强化国际间市场化、专业化种业技术交流服务，与国际知识产权机构合作，对引进技术全面分析，规避知识产权风险。探索深化“一带一路”沿线国家合作。创新中心与相关国家和地区优势研究机构共同建立“一带一路”沿线国家生物种业科技创新战略合作平台，并通过联合实验室和国际开放研究计划开展属地化育种，加强技术合作、人才培养、资源交换、知识产权共享和市场开发。探索通过全球协作网络，实现重要技术、资源和产品的全球授权和应用，推动杂交水稻等农作物和部分畜禽物种的国际开放式合作。以生物种业科技创新基金为平台，利用资本手段，对我国亟需的多样化种质资源、技术与市场，进行国际并购整合。

4 结语

国家级生物种业实验室建设是一项复杂的系统工程，需要顺应突破涉及国家长远发展和产业安全的关键技术瓶颈，加强攻克前沿引领技术和关键共性技术，构建和完善国家现代产业技术体系，积极探索国际合作，推动产业迈向价值链中高端发展，依托区域资源优势，与企业、科研院校共建创新要素聚集与人才培育平台，努力实现我国成为现代化种业强国。