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打好种业翻身仗

作者: 来源: 日期:2022/4/25 11:02:45 人气:0 评论:0 标签:

五谷者,万民之命,国之重宝。粮食不是一般商品,而是关系到你我他、每一个人基本生活的事物。2022年中央一号文件《中共中央 国务院关于做好2022年全面推进乡村振兴重点工作的意见》指出,要强化现代农业基础支撑,全面实施种业振兴行动方案,全面完成高标准农田建设阶段性任务,提升农机装备研发应用水平。

随着“藏粮于地、藏粮于技”战略的不断推进,农业科技发展不断夯实我国粮食安全基石。然而,与发达国家相比,我国农业在育种研发、土壤治理、高端农机等农业科技还需进一步提高。高校作为基础研究的重镇,该如何助力农业科技攻关?针对这一话题,本报今日起推出系列报道,敬请关注。

“种子是我国粮食安全的关键。只有用自己的手攥紧中国种子,才能端稳中国饭碗,才能实现粮食安全。”4月10日下午,习近平总书记在海南省三亚市崖州湾种子实验室考察调研时强调,种源要做到自主可控,种业科技就要自立自强。

纵观全球种子安全局势,阿根廷、墨西哥和印度的大豆、玉米和棉花等种源长期受制于人的教训,让我们更加清楚地认识到,作为农业“芯片”,种质资源和种子安全对于一个国家发展的重要性。如果长期依赖进口,“洋种子”不仅价格高,更隐藏着真假难辨、质量难保以及“断种”的风险。

既要藏粮于地,更要藏粮于技。我国高校尤其是涉农院校作为农业学科研究和育种人才培养重地,对于促进种源“卡脖子”技术攻关、提升种质研究实力应担负起应有的责任。

“种业是一个产业链,是从基础理论研究到育种、选种、种子加工再到销售,其中强化前端非常重要,就是基础性的育种理论、专业知识和研究。”中国农业大学副校长林万龙表示,突破“卡脖子”技术,需要高校提供科研和人才力量来支持。

突破种质资源“卡脖子”——

紧跟前沿科技突破基因育种关

据《中国农业产业发展报告2021》分析,中国农作物种子具有“谷物强、经济和园艺作物弱”的特征。牧草和蔬菜种子的年贸易逆差均已经超过1亿美元。大豆进口量继续保持高位,玉米进口增长迅速……

农作物种子依赖进口,可能随时会面临“卡脖子”风险。那么,种子的“卡脖子”究竟“卡”在了哪里?林万龙告诉记者:“‘卡脖子’首先是卡住了种子的源头,种子安全的核心是将‘原原种’掌握在自己手里。”

对于小麦、水稻等中国传统作物来说,我国高校的研究团队已经在进行种质资源的收集工作。早在上世纪,西北农林科技大学就在各地进行种质资源的调查和收集工作,目前已从国内外收集了3万多份小麦种质资源,并投入了大量的精力来对基因进行挖掘,创制新种质。2018年,世界上首个完整版六倍体小麦“中国春”基因组图谱完成。这项轰动世界的科研成果由来自20多个国家70多家机构的200多位科学家共同参与,历时13年。作为唯一的中国团队,西北农林大学的科研人员完成了其中7DL染色体物理图谱构建及序列破译工作。

但是,对于一部分作物来说,种源呈现“先天不足”。中国农业大学教授赖锦盛长期从事玉米种子研究,他强调,玉米起源不在中国,大部分野生种质资源只能从美国、墨西哥等国家进口。

除了种源问题,种子的研发和生产以及种质资源发掘、保护与创新技术、新品种培育技术、种子生产和加工技术等,都是种业发展的“卡脖子”技术难题。

从2018年开始研究基因编辑技术的西北农林科技大学教授吉万全表示:“我们的目标从过去的高产走向了高品质,所以生物育种、基因编辑、技术研发更重要。研发出的种子既要产量高、抗病,又要节肥节药,还要吃饱、吃好、吃健康。”

“然而,种子基因编辑技术领域的专利大多掌握在外国企业手里。”山东省种子有限公司董事长邵长勇告诉记者,中国育种专家如果想使用某项技术,需要给相关外国企业交专利使用费,这在一定程度上也是中国种业被“卡脖子”的关键。

在2020年12月召开的中央农村工作会议上,习近平总书记强调:“以生物技术和信息技术为特征的新一轮农业科技革命正在孕育大的突破,各国都在抢占制高点。作为一个农业大国,我们绝不能落后。”

当前,育种核心技术攻关,是我国农业科技自立自强、保障粮食安全、确保不被“卡脖子”的关键。因此,对于高校特别是涉农高校来说,需要紧跟世界前沿技术,在基因编辑、生物育种等基础研究层面来破解核心技术的“卡脖子”问题。

“在事关种业长远发展的重大基础科学问题阐析、基因资源深度挖掘与创新、前沿关键技术研发等方面,高校和科研院所应作为主体。”赖锦盛建议,“我们要优化种业科技创新体系,不断激发创新活力,做好种业高新技术和高端人才的储备。特别是要鼓励青年科学家承担国家重大科研项目,提升我国种业原始创新能力。”

今年1月,海南省三亚市人民政府与海南大学共建海南大学三亚南繁研究院(以下简称“南繁研究院”)。作为国家重点实验室,南繁研究院将为国际国内农业领域的顶尖专家提供世界一流的基础研究平台、科研服务系统、交流平台。海南大学热带作物学院院长罗杰分析,研究院还将为国家种业安全、粮食安全提供自力更生的科学保障,突破相关领域的技术封锁,解决农业领域方面“卡脖子”的技术问题。

瞄准现代种业发展趋势——

夯实复合型高端种业人才基础

2020年9月5日,习近平总书记在给全国涉农高校的书记校长和专家代表的回信中强调,中国现代化离不开农业农村现代化,农业农村现代化关键在科技、在人才。

人才作为当今世界经济和社会发展最宝贵的资源,是我国种业在国际竞争中立于不败之地的重要保障。

然而,现阶段我国种业人才仍存在很多问题。邵长勇介绍,我国种业人才队伍中具备高素质的企业管理人才不足,复合型、创新型人才不足,掌握核心技术的人才较少,国际战略型种业人才匮乏,无法为我国种业发展提供人才和科技支撑。

新形势下,精准化、高效化、智能化,种业技术革命正在驱动现代育种技术迭代发展。种业研究人才储备是否充足,直接决定着我国农业“芯片”技术发展势头如何。

“突破基因编辑、全基因组选择、干细胞育种、智能设计等现代种业的关键核心技术,种业研究需要高精尖复合型人才支持。”林万龙告诉记者,现代种业的人才培养从知识结构上来讲,需要深入到分子生物学、合成生物学等方面的知识。合成生物学中不仅包含了生物学的知识,还有信息学、化学、工程学等方面的知识。

可见,现代种业人才既需要有扎实的基础理论、生物学和生命科学的基础,还需要广博的知识体系。“农业其实也是一个高科技的行业,要把所有现代的科学技术集成应用于农业,才能满足农业发展的需要。”赖锦盛也表示,“信息技术、数据技术,也包括农业本身的生命科学和生物工程技术,都在新型农业科研和生产里得到体现。”

高校作为人才培养重地,在种业研究等基础人才培养中肩负着重大使命。当前,高校需要打破学科壁垒,探索创新融合,积极探索种业基础人才培养的新模式和新形势。

为此,中国农业大学开设了全国唯一的生物育种科学强基班。学生在大一到大三不分方向,强化数理化、工程学、生物学和信息学方面的知识;大四可以选择研究生课程,与研究生阶段打通培养,以此来实现农业人才尤其是种业人才的交叉融合培养。

今年,西北农林科技大学也获批强基计划招生改革试点,实施生物育种强基计划,探索建立多维度考核评价模式,选拔培养未来致力于国家种业科技发展和种源安全的拔尖创新人才。

在具体课程设置和教师配置上,高校同样需要大胆的改革和突破,促进院校和学科融合发展。林万龙建议,不应局限于现有的师资和课程,而要从需求出发,要从课程模式入手,打通传统农学专业课程与信息工程、生命科学课程的融合。

针对育繁推“脱节”关键点——

主动构建校企校地融合新模式

“同样的种子,到了美洲以后推广就比较快。原因是他们的种业研究、企业协作、科学推广发展比较快。他们的科研能够直接与‘下游’联通。”被称为“大豆院士”的南京农业大学教授盖钧镒发现,不合理的产业结构会在一定程度上限制种业研究的发展。

从“卡脖子”技术突破到新品种的实地种植,中间还有一段很长的路。邵长勇介绍,种子产业化需要把种子科学研究、技术开发和推广与农业生产活动有机地结合起来,将种子科技成果及时地应用于农业生产,它不仅能够加快科技成果转化的速度,而且可以大大提高成果转化的效益,从而有力地推动种子科技繁荣和种子产业、农业生产发展。

然而,与一些国家已建成全球布局的一体化现代育种体系相比,我国种业发展基础研究、技术创新、品种培育的创新链与产业链有机衔接不畅。其中,种子的育、繁、推之间“脱节”的问题,也是制约种业技术研发的主要因素之一。

“面对‘卡脖子’难题,种业公司研发起步迟,能力和水平跟不上。”就大豆种业来说,盖钧镒表示,企业起步迟,现有成果很少,谈不上挖掘更先进的技术与研究。邵长勇也表示,我国种子企业缺乏自主研发的积极性,加之品种选育时间长、投资多、风险大,企业承受能力有限,进而导致了我国种子企业的科技水平普遍不高。

技术力量不足、创新积极性不高,导致我国主要作物的品种选育工作大多集中于高校和科研单位。对此,盖钧镒建议,国家需要“两条腿走路”,一是培育大型种业企业来实现育繁推一体化;二是结合高校、农科院等上游研究单位来选育优质品种。

当前,我国种业发展急需由技术研发专家和产业应用人才组成的育种人才队伍,需要将科学研究、技术开发和推广与农业生产活动有机地结合起来,将种子科技成果及时地应用于农业生产。赖锦盛建议:“连接企业与科研院校两个主体。以市场需求为导向,积极引导种业科技资源、科研院校成果和人才向种业企业有序双向流动,实现科研院所、高校与种业企业资源共享、共用,促进创新要素的有效整合。”

有效的育繁推一体化育种机制,需要企业与科研院校共同发力。能够掌握先进育种技术的农业研究型高校,也应该主动对接种业企业,做好科研对接与应用服务。

如今,一些高校也正在与地方共同探索种子的育繁推一体化模式。例如,南京农业大学利用在学科建设、科学研究、产业引领等方面优势,在海南培养高层次种业人才,组织引导学校科研团队到海南开展一系列育种创新工作,逐渐探索出了一套校地合作的“南农模式”。

“企业与院校应形成融合机制,将力用在一个方向。”林万龙认为,理想的校企合作就应该是双向的,在高校师生到企业实践的同时,企业也可以到高校里来,使大学的研究更有方向性和针对性。


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