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深度关注丨压舱之种
2022-04-20 15:57:08   点击: 来源:中央纪委国家监委网站

中央纪委国家监委网站 陈瑶
 

  4月11日,科研人员正在海南省三亚市崖州湾科技城的崖州湾种子实验室观察种子样本。(图片来源:视觉中国) 

  “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。种源要做到自主可控,种业科技就要自立自强。这是一件具有战略意义的大事。”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,再提种子。

  小小种子,攸关国脉。从2018年提出要培育具有自主知识产权的优良品种,到2020年中央经济工作会议提出打好种业翻身仗,再到“十四五”规划和2035年远景目标纲要对生物育种产业化应用作出重大部署,将种业安全提升为国家安全战略的重要组成部分……以习近平同志为核心的党中央对种业发展高度重视,始终念兹在兹。

  当前,我国种业发展基础仍不牢固,保障种源自主可控比过去任何时候都更加紧迫,粮食安全这根弦比过去任何时候都要绷得更紧。我国种业安全目前形势如何?如何用自己的手攥紧中国种子,端稳中国饭碗?记者就此专访了中国科学院院士、中国农业科学院作物科学研究所所长钱前。

  种业安全是粮食安全的根基,实现种业科技自立自强、种源自主可控关乎国家核心利益

  记者:当前我国种业安全形势如何?面临哪些问题和挑战?

  钱前:粮食安全是“国之大者”,种业安全是粮食安全的根基。实现种业科技自立自强、种源自主可控关乎一个国家的核心利益,是稳住农业“基本盘”,守好百姓“米袋子”,全面筑牢粮食安全“压舱石”的重中之重。

  “十三五”期间全国审定主要农作物品种1.68万个,比“十二五”期间增加了一倍多,新品种的育成为保障“中国粮”主要用“中国种”作出了积极贡献。在产能方面,2021年我国粮食总产量6.8亿吨,创历史新高,有力支撑了“从4亿人吃不饱”到向“14亿多人吃得好”转变。

  但我国粮食生产丰收没有改变粮食供求紧平衡的格局。近年来,我国粮食需求呈持续增长态势,去年粮食进口量突破1.6亿吨,对外依存度超过19%。预计到2030年我国水稻、小麦、玉米等主要作物生产能力须提高20%以上才能满足基本需求。

  同时,我国农产品综合优质化率仅为30%左右,随着我国经济社会的不断发展和人民对美好生活的更高向往,优质农产品存在较大缺口,高端优质专用产品供给不足。

  我国粮食安全还面临其他一些不同程度的挑战。比如极端灾害天气、资源趋紧等,是影响水稻和小麦产量的主要不利因素。近五年,我国玉米与大豆播种面积逐年增长,但现有品种产量低、同质化严重,供需矛盾逐年加大,进口依赖性强。当前,主要作物面临的问题情况不一,但加强种业科技创新,通过科技攻关保障作物生产能力、优化供给结构是共同出路。

  记者:现阶段我国在种业原创方面取得了哪些成果?

  钱前:以水稻为例,我国水稻常年种植面积稳定在4.5亿亩以上,2021年稻谷平均单产达到474公斤/亩,在全球水稻种植面积前10的国家中单产水平最高,为确保口粮绝对安全作出了战略贡献。水稻的稳产增产背后发挥关键作用的,正是一代又一代的水稻原创性新品种。

  我国的水稻育种经历矮化育种、杂种优势利用和超级稻培育三次飞跃,也是水稻产业原创种子的成功实践。

  例如,“三系”培育杂交水稻就是袁隆平先生突破“水稻是自花授粉作物,没有杂交优势”的传统观点设计研发,使我国水稻增产20%。

  在长期育种实践和理论思考基础上,李家洋院士团队、韩斌院士团队和我的团队共同提出了理想株型与籼-粳杂种优势相结合的未来超级杂交稻分子设计模型,通过精准分子设计与全基因组分子标记辅助育种技术,组合亚种间优良等位基因,培育出具有籼-粳杂种优势和理想株型的高产、优质、抗逆、抗病新品种。

  我们通过分子设计选育的粳质籼型杂交稻广两优7203通过了国家区试,获国家品种审定,后续还选育了多个优质高产的国审和省审新品种,并在浙、湘、赣、桂等南方稻区大面积推广应用。

  此外,面向植物工厂和未来太空育种,适应水稻品种满足一年多代、多层立体种植的条件需求,我们创制了两份适于室内种植的水稻新种质“小薇”和“小美”。

  记者:习近平总书记在考察海南省崖州湾种子实验室时,询问了“小薇”水稻的产量和品质。能否介绍下“小薇”?

  钱前:“小薇”是我们团队经过十余年的攻关,通过EMS(一种烷化剂,用于化学诱变)诱变和遗传突变筛选获得的新型水稻品种。该类型品种仅为野生型水稻株高的1/4,其早熟材料的抽穗期为46天,具有生长周期短、株型和生物量小、空间利用率高等优势,可以像双子叶模式植物拟南芥一样,在实验室内进行大规模种植和筛选,并且实现表型精确鉴定,是开展遗传育种研究和实现室内水稻工厂化生产的理想种质,满足未来育种需求。

  “小薇啊……我要带你飞到天上去,看那星星多美丽……”正如歌词所写,2016年9月15日,“小薇”和拟南芥一起,已经搭乘天宫2号空间实验室进入太空,探索太空植物培养的可行性。今年7月,“小薇”将再次飞上太空,在中国空间站度过一段时光,希望它能够在太空中健康成长、开花结籽、顺利返回。

  总体上,我国农业生产用种安全有保障、风险可控,但要打好种业翻身仗、实现种业振兴,需正视差距,聚焦短板着力攻坚

  记者:当前我国农业生产用种安全总体情况如何?还存在哪些差距和短板,需要在哪些方面进行攻坚? 

  钱前:目前我国农作物种子年进口量约占国内用种总量的0.1%,总体上农业生产用种安全有保障,风险可控。所谓的“卡脖子”问题,在我们看来更体现在质量水平上的差距。因此从严格意义上来讲,不存在致命性的“一卡就死”的卡点,但必须正视我们在玉米、大豆等作物种子的整体水平方面与国际先进水平存在的差距,并聚焦短板着力攻坚。

  一是加强种质资源鉴定评价,加强重大应用价值基因的挖掘。目前我们在资源收集与保存方面做了很多工作,但种质资源鉴定的广度和深度均不够。“十三五”时期,我国开展了主要农作物和畜禽种质资源精准鉴定,但精准鉴定比例均不足10%,种质资源优势有待转化为基因资源优势,从而进一步转化为育种创新优势。

  二是瞄准突破性品种选育开展核心种源的改良创新。从种质资源到突破性品种的选育,中间还有一个种质创新的过程,这是一个优良基因发掘与利用的过程,也是彰显各国育种水平的重要方面。

  很多重大品种的选育都源于重要种质的发掘与创新利用,如从水稻中的不育种质资源利用发展起了“三系法制种”,到后来的两系法甚至一系法,“华占”作为优异的种源培育了很多优异大面积推广的杂交水稻组合,而这些核心种源大都是经过很多科学家多年改良而成,我们需要以它们为底盘进一步改良,以适应新时期高产、优质、绿色品种的需求。

  三是加强前沿育种技术的研发。生物育种技术是保障未来粮食安全、选育破解资源环境约束重大品种的关键技术,是新一轮农业技术革命的竞争焦点。美国等发达国家为了抢占生物育种发展先机,相继出台政策、法规鼓励生物育种发展。国际生物育种产业市场已经向少数大企业集中,产业的集中度越来越高,规模化、集团化和全球化成为生物育种发展的大趋势。

  目前国际种业已经进入育种4.0时代,而我国育种还处于育种2.0向3.0的转变阶段。这其中,育种技术的差距体现尤为明显。我们一方面需要加强重大基因的挖掘,一方面还需要在前沿育种技术方面开展攻关,尤其是一些底盘性的技术,比如基因编辑技术、智能设计育种技术和合成生物学技术等,提高育种效率。

  记者:当前我国在种子的新品种选育中存在的突出问题是什么?

  钱前:我国尚未成为种业强国,主要原因是种业发展基础不牢固。当前,我国种业企业多、小、散、弱,且多处于产业链下游,企业自主创新意愿不足、能力不强,有不少实质性派生品种的品种同质化问题严重,成为我国新品种选育中的突出问题。

  记者:什么是实质性派生品种?在激励育种原始创新、解决种子同质化严重问题方面应当做些什么?

  钱前:实质性派生品种(Essentially Derived Variety),简称EDV。通俗地说,是指和原始品种相比,基本特征和遗传背景基本一致,只在某些性状有区别的品种。在认定某一品种是否为实质性派生品种时,关键在于通过量化的方法来判断它是否实质上保有与原始品种相同的基本特征。2020年12月20日,农业农村部组织水稻良种联合攻关组内36家单位开始试点实行实质性派生品种制度,当时约定了遗传相似度阈值上限为92%。

  实质性派生品种育种时间成本低,只需对目前主要推广品种稍加改造就可以快速育成新品种。随着现代生物技术的广泛应用,该育种技术门槛进一步降低,有可能损害原始品种种权人的利益,削弱育种创新投入的积极性,影响种业创新环境。倘若大量科研精力、研发资金投至短、平、快的实质性派生品种培育,从长远来看,对我国种业安全、粮食安全是不利的。

  因此,为提升育种创新水平,通过建立利益调节机制,加强对原始育种者的权利保护,加快建立符合我国国情的实质性派生品种制度非常必要。这样才能从源头上鼓励和保护原始创新,有效解决品种同质化问题,促进种业高质量发展。

  用制度加强我国特色种质资源的保护和利用,激励育种原始创新,为牢牢掌握粮食安全和农业现代化主动权提供坚强法律保障

  记者:今年3月1日,最新修改的《中华人民共和国种子法》正式施行。本次修改进一步强化了对于种业原始创新、种质资源的保护,这对促进种业振兴、确保粮食安全有何意义?

  钱前:种业之争本质是科技之争,焦点是种源之争,种质资源保护事关种业振兴大局。从“中国碗装中国粮”到“中国粮用中国种”,再到把种源安全提升到关系国家安全的战略高度,我们对种源保护重要性的认识不断深化。开启全面推进乡村振兴、促进农业农村高质量发展的新征程,推进种业振兴、保障种源自主可控尤为重要和紧迫。

  目前我国虽然已是种业大国但还不是种业强国,振兴民族种业必须从夯实种源基础开始。党中央、国务院做出全面实施种业振兴行动重大决策部署,集中力量攻坚影响我国种业科技自主创新能力提升的短板弱项,正当其时。在这样的背景下,种子法第四次修改应运而生。

  新修改的种子法遵循种业发展客观规律,一方面明确强调要加强种质资源保护,把基础性源头性工作做好,这些珍稀、濒危、特有资源中蕴含的遗传物质恰恰是最有可能育成优质品种的遗传材料;另一方面,适应种业振兴新形势新要求,聚焦保护植物新品种权,进一步加强知识产权保护,健全激励种业原始创新的法律制度。

  此次修改是我国植物新品种保护制度建设的标志性事件,对推进种业振兴具有深远意义,为我国加强植物新品种权保护,促进种业自主创新,推动实现种业高质量发展,最终牢牢掌握粮食安全和农业现代化主动权提供了法律保障。

  记者:此次种子法修改对加强品种权保护作出了哪些规定?

  钱前:种质资源是保障国家粮食安全与重要农产品供给的战略性资源,是农业科技原始创新与现代种业发展的物质基础。

  党的十八大以来,我们高度重视种质资源的保护和利用,中央一号文件、种业振兴行动方案等文件都对种质资源保护和利用作出重大部署。为了强化种质资源保护和利用,针对种质资源丧失风险不断加剧、原创性种质稀少、种质资源鉴定不足等问题,我国先后开展了第三次全国农作物种质资源普查与收集、种质资源精准鉴定等行动,为作物新品种选育、发展现代种业提供了强有力的资源支撑。

  加大保护力度是此次种子法修改的重中之重,这是令我印象深刻的一个方面,特别是“重点收集珍稀、濒危、特有资源和特色地方品种”。新种子法全面强化了品种权的保护力度,为权利人提供了更多行使权利的机会,同时让侵权者付出更加沉重的代价,将保护水平推向新高度。

  与修改前相比,品种权保护环节由3个扩展为8个,新增的“为繁殖而进行处理、许诺销售、进口、出口、储存”5个环节,将覆盖面由田间地头延伸到了仓储环节,为维护品种权提供了全链条保护。同时,新种子法提高侵权假冒行为的违法成本,提高故意侵犯植物新品种权行为的惩罚性赔偿数额,加大对生产经营假、劣种子的处罚力度,为种子企业的维权提供政策依据。

  再者就是对知识产权的保护与育种原始创新的激励。新种子法第一条开宗明义,“加强种业科学技术研究,鼓励育种创新”。

  本次种子法最大的调整在于建立实质性派生品种制度。在国际植物新品种保护联盟78个成员中,有69个已经实行这一制度。之前实质性派生品种制度缺失是影响我国作物育种科技创新,造成突破性品种匮乏和植物品种权纠纷增多的重要因素。

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