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种源农业 | 乘风破浪的种子

作者:陈欣雨 2022-07-05 09:35
春华灼灼,秋实离离。

以影像为媒,记录片《种子种子》为我们呈现了在春种、夏生、秋收、冬藏的时光流转中,一粒粒种子的奇妙“冒险”。从第一集的《把根留住》到最后一集的《决胜种源》,一颗种子,成为了记录我国种业振兴的“时光书笺”,也成为了中华民族悠久农耕文化历史的载体。


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图源:央视《种子种子》纪录片图片


历史的车轮滚滚向前,从上个世纪国际社会“谁来养活中国人”的质疑声,到《中国的粮食安全》白皮书中宣告“中国人均粮食占有量稳定在世界平均水平以上”,数十年时光荏苒,我国已经将饭碗牢牢地端在了自己手上。农为邦本,本固邦宁。作为农业的“芯片”,种子安全关乎14亿人的粮食命脉,把种子问题解决好,是保障粮食安全、国家长治久安的内在要求。这也是《种子种子》所聚焦的话题,具有深远的现实意义。

  第一章——粮安天下种为先


业内人士指出,从整体上来说,我国种业大致分为3种情况:

一是种源完全自给且有优势的。水稻、小麦两大粮食作物品种完全自给并保持国际领先,油菜、花生、黄羽肉鸡等有较强的竞争力,蛋鸡、白羽肉鸡育种已从依赖引进慢慢走向了自主创新。

二是种源能基本自给但品种有差距的。玉米自主选育品种面积占比90%以上,大豆全部为自主选育品种,但单产只有美国的60%左右;蔬菜自主选育品种面积占比87%;种猪繁殖效率、饲料转化率、奶牛产奶量,只有国际先进水平的80%左右。

三是部分品种部分或高度依赖进口的(卡脖子)。按照农业农村部对种业发展情况进行的系统分析来看,总体呈现“橄榄”型分布,“橄榄”底部是大量依赖进口的种源,白羽肉鸡、南美白对虾、甜菜工厂化食用菌等种源以及少量的蔬菜种子需要进口。农业农村部部长唐仁健指出,大家常吃的甜椒、耐储番茄等种子对国外依赖较强。

总的来说,我国种子在很大程度上可以立足国内需求。农作物特别是粮食种子可实现自给,猪牛羊等畜禽核心种源立足国内有保障,个别种源进口占比比较大,但国内品种可替代,进口种子主要是解决“高质量”的问题。

“大而不强”是对我国种业的生动描述。作为种子的净进口国,仅2021年一年间,农作物种业贸易逆差就高达3.5亿美元,约为23.5亿人民币。


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图:2014-2019年我国农作物种子进出口情况

数据来源:中国种子贸易协会、前瞻产业研究院


一个基因可以拯救一个国家,一粒种子可以造福万千苍生。作为农业生产中最基本、最重要的生产资料,种子是确保国家粮食安全的重要筹码,种子安全更是保障国人“米袋子”、守住“菜篮子”的压舱石。近年来,国家和地区也出台了一系列的法律法规,促进了我国种子行业的发展。


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图:近年来我国国家层面及上海发布的部分与种业相关的政策

数据来源:据公开资料收集


作为农业生产过程中不可或缺的资料,种子对国民经济举足轻重。如果说近年来不断出台的各项政策充当了种业行业的“护卫队”,那前景广阔的市场则是行业内在的“加速器”,吸引着多方的加入。

根据Kynetec的数据,2020年,我国种业市场规模为552亿元,年均复合增长率为2.3%。预计到2022年将达到618亿元,2025年,这一数字将高达732亿元,年均复合增长率为5.8%,相较于全球种业4.5%的年均复合增长率,我国种业拥有极大的增长潜力。未来几年间,随着人们收入水平的提高和饮食习惯及观念的不断变化,高端蔬菜种子需求也将得到增长。

第二章——种业兴旺多艰难

一粒粒种子丰富百姓“盘中餐”的背后,是我国种子行业不断涌现出的自主创新的力量和一路向好的发展势头。然而,我们也不能忽视当前我国种业散落在产业链的各个环节之中的种种困境,对症下药方能药到病除。

育繁推脱节、科技成果转化速度慢的“老毛病”。相较于欧美等发达国家部分种业巨头上世纪就已经实现了种子研发、生产和销售一体化的进程,我国种业产业链研发、生产、推广和销售有着不同的行为主体,条块分割的格局使得部分科技成果被“束之高阁”,科研院所与企业自主研发的“双线型”模式不利于种企创新主体地位的确立,产学研衔接机制的不顺畅也是种业产业链的难以得到良性循环的原因。

种企科研投入低,是种业创新难以突破的瓶颈。2019年,我国10家A股种业上市公司的研发支出为6.69亿元人民币。而孟山都公司,仅2019年一年,企业研发支出就高达53.42亿欧元,占公司销售额的12.3%。仅孟山都一家企业的研发支出就约为这10家企业研发总和的62倍,这其间的差距不可以道里计。

种企集中度不高也是我国种业所面临的“老大难”问题。从企业数量来看,尽管我国种业企业数量较多,但整体来说企业的规模较小。《中国种业发展报告》数据显示,2019年,规模3000万以下的企业占比超65%,一亿以上的企业所占比例6%不到,种子市场“多、小、散、弱、乱”的局面亟待解决。

根据Kynetec统计的市场规模以及各公司公报数据显示,2019年,全球种业市场中排名前3的企业市场份额累计高达44.8%;2020年,这一数字为43.7%,三大巨头(拜耳、科迪华、先正达)几乎占据了全球种业市场体量的“半壁江山”。


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图:2020年全球种企销售额排名前10企业

数据来源:前瞻产业研究院

相较于集中度高、规模庞大的国际种业,我国种企整体呈现出来的则是“数量多、规模小”的分布情况。全国农技推广中心发布的统计数据表明,我国种子行业市场占有率排名前三的分别为隆平高科(4%)、先正达集团(含荃银高科3%)和北大荒(2%),合计不到10%,行业整体集中度较低,拥有较大的提升空间。

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图:2021年度国内商品种子销售总额前10企业相关信息

数据来源:据公开资料收集


种业的痛难点问题梳理如下:

“重主粮、轻果蔬”的问题依旧明显,经济作物和高端蔬菜种子缺失、部分地区“洋种子”占比超过80%。其中,胡萝卜、洋葱、高端番茄等种子进口占比超90%;甜菜和黑麦草种子对外依存度达95%以上……此外,当前我国畜牧业、水产业、油料、饲料、蔬菜、水果等新品种的研发已略显乏力。这些数字背后的差距,或许需要花费数年甚至数十年的时间去缩小、去赶超。

对种业知识产权、原始创新有效的保护不足,也是我国种业发展的一大掣肘。《种子种子》中提到:以前种子维权,主要是真种子和假种子间的“博弈”,假种子发芽率和产量都比较低;而现在的维权则是品牌种子和贴牌种子的“搏斗”,通过仿冒,贴牌种子“摇身一变”,成为了品牌种子。这种行为不仅对知识产权造成了侵犯,也极大地打击了种子研发企业的积极性。因此,推动种业知识产权保护全面升级,推进种业环境获得实质净化,使得行业出清是必由之路。

种业管理部门职能职责的不清晰也是种业发展需要直面的问题,“多、乱、杂”是当前种业市场监管机构的现实写照。一方面,种子市场生产基地混乱、套牌侵权等问题,使得监管部门面临“重压”;另一方面我们也需要看到基层部门所面临的的人员、资金不足的窘境,种种羁绊使得市场秩序成为了当前种业发展的“短板”。
上海市农科院马研究员表示,尽管种业发展仍存在诸多“短板”,但近年来种业的发展环境和条件明显得到了提升和优化,正在厚积薄发、乘势而上。
从种质资源的保护上来看,精准鉴定还有很长的一段路要走。首先需要“摸清家底”,确保资源不丧失,体制单位在加强资源的收集保护等方面,需要承担更多的责任。商业化育种则需要以企业为主导,因此,相关的政策倾斜、金融支持、税收优惠等营商环境的打造,对企业的发展尤为重要,但政府的“手”不能伸得太长,企业也应以内生动力为主,推动事业发展,才是长久之道。

在知识产权的保护上则需要政府“重拳出击”。稳市场秩序、加强人才培养,为种业发展营造好的营商环境,从规章制度的建立到执法落地,需要逐步完善、不断强化监督执法,严厉打击当前市场上“套牌”等行为,解决当前种业市场的研发顾虑。

提升种业市场集中度、推进企业育繁推体系建设,可从以下几点入手。首先,加大对本土科研院所及企业在具有竞争优势的细分市场的支持力度;其次,通过引进基础较好的头部经济或国际资源参与种业建设,提高企业的核心竞争力,加强育繁推建设。“企业与科研院所和其他社会力量并不是此消彼长的,用各方的合力拧成一股绳才能更好地促进种业发展。”


第三章——产业宏图现光明


粮食安全,一直被视为“国之大者”,而在其中,良种在粮食增产中的贡献率达到45%。种质资源保护与利用、育种技术创新、育繁推体系建设和品种测试与鉴定这四大环节构成的育种产业链,各环节环环相扣、精准发力,共同推进了种业关键技术和种源核心技术攻关。


1、种质资源保护与利用


种质资源库是事关种业振兴全局的重要设施,也是育种的基础和起点,没有丰富的种质资源,再先进的技术也都只是空中楼阁,无法“脚踏实地”。作为培育优质作物的物质基础,种质资源是中国农业得以持续发展的重要保证,要想打造硬核农业“芯片”,夯实种质资源根基势在必行。因此,建立国家种质资源库对于中华民族的永续发展有着不可替代的重要作用。


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图:目前我国种质资源库建设情况

数据来源:据公开资料收集

种质资源保护取得了积极进展,种源供应的保障也不能落于人后。目前,我国已构建起以海南、甘肃、四川三大国家级育制种基地为核心、52个制种大县和100个区域性良繁基地为骨干的种子供应体系,南繁硅谷的建设也已经初具雏形,为我国种业打下了坚实的基础。
2、育种技术创新
在拥有充足种质资源的前提下,大力发展育种技术,是打好种业翻身仗的必由之路。随着近现代生物技术的不断革新,育种技术和理念也取得了突破与飞跃,技术的进步推动着育种由1.0阶段向4.0阶段汩汩前行。

  • 育种1.0到育种4.0的变迁
一万两千年前,一粒遗留在原始人居住地范围内的种子生根发芽,绽放出生命的花火,缔结出璀璨的果实,就此开启了以”驯化"为主的育种1.0时代。在绵延至今的万年历史长河中,人类与驯化的动植物相伴相生,共同进化,以此为基础建立了人类独有的生态圈。

时间跳跃至19世纪中旬,布尔诺奥古斯丁修道院内孟德尔对豌豆表现的不同性状产生了浓厚的兴趣。以此为基础,总结出的遗传学三大定律,揭开了种业2.0的新篇章。

百年之后,随着植物生理生化研究领域的不断深入及基因结构被揭示,育种家们的视野也逐渐从表观性状走向了更深层次。20世纪末,基因编辑技术的逐渐成熟,种业3.0的新兴时代由此展开。

21世纪伊始,信息化技术的革新打破了处理繁杂海量的数据壁垒。结合AI技术的突破,机器与传感器大大提高了选育新品种的速度。靶向育种,精准育种不再是妄言,全新的育种4.0正悄然走来。

  • 育种创新平台与育种加速器

技术是推动种业发展的重要支撑力量。以技术为驱动,当前在光明母港现代种业创新区内,正谋划建设生物育种研发平台,筑“科研之巢”,引“科学家、科研院所、科技企业”之凤,为种业技术发展深度赋能。
同时,光明母港计划打造的育种加速器,利用室内植物工厂环境完全可控的特性,创造有利于作物生长的人工气候条件,缩短植物生长生育周期、减少自然因子干扰、减轻育种人员田间试验劳动强度,从而实现提高育种效率的目的。

3、育繁推体系建设

育繁推体系的建设是种子企业市场竞争力和综合实力的重要体现。政策也鼓励种业头部企业做大做强。近年来,通过政策支持,各省市及地区将人才、技术、资金等资源向相关“育繁推一体化”种子企业输送、集聚,倾力打造一批能在国际上拥有影响力的“育繁推一体化”现代农作物种业集团。

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图:近年来发布的部分与种业头部企业、
育繁推一体化企业相关的政策文件
数据来源:据公开资料收集
政策的利好为企业的发展提供了一片“沃土”,但当前繁育推体系的建设及相关企业数量的情况依然严峻。根据统计,2020年全国有种企7700多家,而真正育繁推一体化的企业为97家,仅占种企数量的1.26%不到。 品种的培育和育繁推一体化企业的发展具有长期性,“育”又有较高的技术壁垒和行业门槛,因此,大多数中小企业聚集在“繁”与“推”的下游环节,同质化竞争严重。

要发挥种业企业创新主体作用,各方资源的整合是关键之处,当前,光明食品集团正谋划成立光明种业联盟(种业研究中心),并整合光明食品集团的内部种业资源,推进其向光明母港现代种业创新区集聚,建立公共研发共享平台,打造种业特色资源及技术成果展示窗口,营造种业创新的氛围和环境,吸引一批批研发人员、种源机构、种业科技创新企业,以建立健全“育繁推”一体化育种体系,促进产学研结合,培育有国际竞争力的种业科技型领军企业,积极参与国际竞争。

4、品种测试与鉴定

品种测试与鉴定是保证种子新品种优良性状的基础,是种子进入田间地头所必须历经的关卡,也是农作物推广前必不可少的一个环节。其对新品种目标特性的实现、确保农作物预期的产量和质量具有重要意义。因此,对种子进行测试与鉴定,是对我国种子管理模式的积极响应,也是实现我国种子管理格局的提升和农业生产进一步发展的基本保证。
2017年,《农业部关于2018年现代种业提升工程北京市国家青贮玉米品种测试站项目等13个建设项目可行性研究报告的批复》正式发布(以下简称:《批复》),《批复》的发布为农作物新品种的推广应用提供了科学依据,也为我国种业行稳致远发展提供了设施保障

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图:农业农村部批准建立的13个品种测试站项目

数据来源:据公开资料收集


国家在大力推进种质的品种测试与鉴定,光明母港现代种业创新区也在以行动积极响应政策。光明母港以先进装备、高科技手段为特色,举集团之力,建立企业级种质资源苗圃,以大田作物、蔬菜、花卉为基础品种,畜禽、水产为突破品种,发展光明食品集团的“种业图谱”格局。筹建1000亩左右的集试验、展示示范和科普培训为一体的高标准、高质量的现代化的农作物展示基地,并主动承担国家、上海市农作物新品种试验、示范、展示、鉴定、科普培训等任务,面向全国各育种单位开展区域试验和特性鉴定技术服务。


第四章——萌芽破土新时代

当下,种业创新已经上升至国家战略,在快速发展的过程中,也有诸多利好可以借力。
首先是我国具有丰富的种质资源,35斗高级研究员李静表示,2021年10月国务院发表的《中国的生物多样性保护》白皮书显示:我国幅员辽阔,陆海兼备,地貌和气候复杂多样,孕育了丰富而又独特的生态系统、物种和遗传多样性,是世界上生物多样性最丰富的国家之一。在丰富的生物资源和行之有效的保护手段下,利用大数据、生物、基因编辑等手段进行育种,对满足人们“口腹之欲”、为我国在全球育种领域中占据一席之地能提供不菲的助力。

其次是技术的更新迭代,育种技术随着遗传学理论与技术的发展而步步登高,以标记辅助选择和转基因技术为代表的分子育种3.0阶段和定向改良作物的设计育种4.0阶段,基因型检测、大数据的挖掘等都是需要打好“地基”的基础性建设。以此为前提,提高对基因功能及表达调控模式解析的精确度,能够将现阶段育种过程中的“三分运气”转变为育种4.0阶段的“九分数据”,大大减少育种过程中时间、人力、资源等的耗费。

当前,我国在种业基因型检测、基因工程技术等方面也涌现出了表现优异的企业,这些企业为行业中基础研究、关键技术创新、品种选育、商业模式等方面注入了新鲜血液


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图:我国部分从事基因型检测、基因工程技术等方面的企业

数据来源:据公开资料收集


种业振兴正当时。业内人士也表示,种业提振还需从以下角度着手:


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图:业内人士所指出的种业提振发力方向

制图:光明母港垂直农业研究中心

概而述之,推进种业振兴是一项系统工程,涉及政府部门、科研院所、种业企业等多个主体。科研主体应与市场主体进一步整合,加快研究成果和专利产业化、市场化实践应用。种业振兴需要发挥我国制度优势,集中力量强优势、补短板、破卡点,久久为功促发展。

当然,更重要的是中国人对于种子、土地、农业的骨子里的情感,在种业攻坚战中,信心是决胜的关键。再坚硬的石头也阻挡不了种子发芽,假以时日,我国种业发展定会乘风破浪,激荡起胜利的辉煌。

参考资料:

1.《中国种业发展的困境与对策》,徐一兰 、傅爱斌 、陈光尧

2.《农业农村部:国家农作物种质资源新库建成,保存能力居世界第一》

3.《2021年中国种子安全研究报告》前瞻产业研究院

4.《夯实种质资源根基 打造硬核农业“芯片”》

5.《行业比较系列三:种业:农业芯片,浪潮已至》国联证券

6.《全国人民代表大会常务委员会专题调研组关于加强种质资源保护和育种创新情况的调研报告》

注:文中如果涉及35斗记者采访的数据,均由受访者提供并确认。

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