专家指导委员会主任万建民院士：解析国内种业现状

水稻、小麦单产不断突破，但玉米和大豆单产，与美国的差距越来越大；保存的种质资源数量已经达到世界第二，但国内资源占到八成，多样性、丰富性远远不够；科研论文的引用频次比美国高出15.6%，但有重大育种利用价值的新基因突破并不多；专利技术数量也是世界第二，但核心专利只有美国的1/30；50家种子企业合计的研发投入，只有一家跨国种业巨头投入的不到10%……小小的一粒种子，是农业中科技含量最高的部分。在粮食安全战略中，种业亟需推进一场科技变革。

在第五届进博会举行期间，展馆新辟了一块农作物种业专区，并召开五年来首次“种业发展合作高端论坛”。

种业市场“刚刚起步”
 

数据显示，1999年，我国农作物种业市场大约330亿元，2020年增长至1200亿元，年复合增长率为7%。目前，中国成为世界第二大种子市场。

虽然过去20多年，我国农作物种业市场有了比较大的发展，不过我国种业市场其实还只能算是“刚刚起步”。

2013年，联合国在《世界粮食安全状况》中首次提出“粮食安全”实现的三个阶段，第一个阶段是数量保障，第二个阶段是质量保障，第三个阶段是保障食物的营养与满足消费者的多元化需求。

中国工程院院士、中国农业科学院原副院长万建民提到，我国处于第一个数量保障的阶段。

从粮食产量角度来看，我国粮食生产已经实现“十八连丰”，而且连续7年粮食产量超过1.3万亿吨，但2021年我国进口粮食也超过1.6亿吨，对外依存度超过19%。万建民判断，“到2030年，我国粮食产量必须再提高20%才能满足需求”。由此来看，数量保障仍是粮食安全的首要问题。

从粮食质量来看，全国乃至全球都存在“隐形饥饿”，营养摄入不足，催生了培育优质营养农作物的种业需求。

从生产效益来看，我国目前农业的生产和作业质量都有待提高，在将农业向机械化、工厂化、智能化方向推进的过程中，也需要育种效率提升，需要农业生物前沿技术的不断突破。

从农业安全生产方面来看，万建民提到，“为了用18亿亩耕地养活14亿人口，我们使用了大量的化肥和农用来防治病虫害，我国农药化肥使用量占全球总量的30%。这导致耕地年受害面积达到3亿亩，农田重金属污染状况堪忧。”再加上还有5亿亩盐碱地有待开发、7亿多亩农田常年受旱等现实情况，对种子抗病虫、抗逆、养分高效利用等特性，就提出了更高的要求。

由此，当我们在粮食安全的话题下强调种业发展，是希望能够加速种业的升级迭代，培育出具有高产、优质、高效、生态、安全等特征的品种。
 

单产低于市场需求
 

近几年遗传育种技术不断更新，目前，我国良种对作物单产的贡献率达到45%以上，支撑了粮食产量和质量的稳步增长。

20世纪五六十年代，我国水稻采用的是矮化育种，稻谷产量增加20~30%；上世纪80年代，以袁隆平为代表的杂交稻育种，使我国稻谷单产水平增加20%。眼下，就水稻而言，2021年，我国单产、总产均达到世界首位。

小麦这个品种，则全部实现国产化，而且单产高于美国、加拿大等小麦出口大国的70%左右。

不过，有些农作物的育种技术进展，则不尽理想。

虽然我国玉米单产已经有了不少突破，但进口品种还是占到9%，而且整体单产水平只有美国的60%左右。同样单产较低的，还有大豆。自主品种占100%，单产水平却也只有美国的60%左右。

作为两款饲料作物，玉米和大豆的单产远远低于市场需求。而且这种差距还在不断加大。

万建民也给出一组对比数据：论玉米单产，1995年，美国高出中国147公斤/亩，到2020年，高出298公斤/亩。论大豆单产，1995年，美国、巴西分别高出中国47、36公斤/亩，到了2020年，进一步高出93、85公斤/亩。

水稻、小麦，与大豆、玉米，之所以在我国出现两极分化的表现，可以从论文数据管窥一二。

我国科学家发表的高质量论文，不管是发表数量还是被引用频次，最多是与水稻、小麦、棉花有关的研究。自2000年以来，CNS上发表的与水稻基因相关的论文有24篇，其中16篇出自我国的科学家，占2/3以上。而我国单产水平不高的玉米和大豆，高质量论文数量也少于美国。
 

种业科技的“五重挑战”
 

粮食安全战略和市场多元化需求，都在呼唤种业科技进步。对于种业科技的未来，万建民提出“五重挑战”。

目前，我国已经建立一套种质资源保护体系，它包括1个长期库、1个复份库、10个中期库、43个种质圃、205个原生境保护点。这套体系保存了52万份农作物种质资源，数量位居世界第二。

不过，排名第一的美国，保存的种质资源已经达到72万份，其中国内与国外资源比例是2：8，我国却恰恰相反。如此看来，从保存的数量到样本的丰富度，都有差距。

万建民提到，我国深度鉴定评价的种质资源不足10%。遗传多样性研究与资源有效利用率都比较低。“基因资源深度挖掘不足，制约着我国粮食生产能力及国际市场的占有率”。

再说到农业生物的基础研究，则存在“原创不足”问题。

万建民提到，我国论文总量超过美国，被引用频次也比美国高15.6%。但我国“基础研究与育种应用结合，不紧密；育种理论方法的创新能力，偏弱”。

第三是前沿育种方面，“我国生物技术研发能力与水平，与美国差距还比较明显。”万建民提到，这表现在核心专利方面。我国的专利数量虽然居全球第二，但美国的高价值专利是我国的30.7倍，而且他们占据了生物技术核心专利的70%。“所以，我国是生物技术研发大国，但不是核心技术策源地。”

第四是重大新品种的研制能力，我国也亟待提升。目前我国培育出一批品种，基本满足了市场对农产品“量”的需求，但在品质、对环境友好方面，仍然难以满足市场需求和生产要求。

还有种业企业的育种创新能力。2020年，我国农作物种业企业达到7300多家，但有育繁推一体化能力的，不足百家。在研发投入上，我国前50强种业企业，2021年的科研投入是13.8亿元，只占销售收入的6.25%。对比国际种业巨头，俨然“投入不足”，数据显示，拜耳集团仅2020年的研发投入就达到20亿美元。