新海南客戶端、南海網、南國都市報4月1日消息(記者 利聲富)「基礎研究和技術突破引領新一輪科技和產業革命,生物育種已成為提升國家農業核心競爭力的戰略舉措。」在4月1日舉行的2023中國種子大會暨南繁矽谷論壇主論壇上,中國工程院院士萬建民表示,必須把握髮展機遇,推進生物育種產業化,實現種業科技高水平自立自強,支撐農業強國建設,保障國家糧食安全。
中國工程院院士萬建民。記者 沙曉峰 攝
在介紹中國種業發展現狀與展望時,萬建民說,近年來,我國生物種業發展成果巨大,育種基礎研究取得突出進展,生物育種技術創新緊跟國際前沿。特別是關鍵技術突破,是種業振興的核心。優異種質形成和演化規律、重要性狀形成的遺傳基地、多性狀協同改良理論基礎分別為生物育種提供了理論指導、基因資源和信息支撐。
萬建民介紹,近年來,我國種業科技領域的發展已取得長足進步。一是種質資源鑑定規模化精準化,已從單環境單一性狀鑑定向多環境多性狀綜合評價發展。種質資源保護和創新利用成績顯著,我國農作物種質資源保存50餘萬份,數量躍居世界第二。二是基因資源挖掘深度化高效化,作物遺傳育種技術不斷發展,育成新品種7萬餘個,有效支撐了糧食產量和質量穩步增長。三是育種基礎研究取得一些突出進展,完成了多種重要農業生物的測序或重測序,在水稻、小麥等作物基因組學研究上國際領先。四是生物育種技術創新緊跟國際前沿,生物技術研發能力與水平和美國的差距明顯縮小。
中國工程院院士萬建民。記者 沙曉峰 攝
同時,萬建民認為我國生物育種也面臨諸多挑戰。一是生物育種基礎研究原創不足。我國農業生物基礎研究與育種應用結合不緊密,重大育種利用價值的新基因不多,複雜性狀形成的機理解析尚不深入,育種理論方法創新能力偏弱,多維組學數據類型和規模不足,機器學習模型和生物學過程融合不夠,核心算法與模型創新缺乏。二是前沿育種技術短板依然突出。比如核心技術專利缺乏,在全基因組選擇技術、大數據技術的高價值專利處於空白等。基因編輯底盤工具、合成生物元件、全基因組選擇模型等核心技術受制於人。三是重大新品種研製能力亟待提升。玉米、大豆單產與美國差距仍很大的情況下,新一代產品疊代升級滯後,農產品的優質、安全與高效協同改良不夠。四是種業企業育種創新能力亟待提升。雖然我國種業企業數量多,但育種規模小;市場集中度低,前5名企業市場份額合計僅為14%(2020年);企業投入不足,面臨著跨國企業的衝擊。五是種業科技創新體系尚未完善。種業上中下游銜接不緊密,科技創新與市場需求脫節,尚未形成市場導向的高效種業科技創新體系。聯合、集成、協同的探索和嘗試很多,但效果還不明顯。
「目前,發達國家的種業公司基本處在3.0階段(分子育種),大型跨國種業公司進入育種4.0時代(智能設計育種),我國正從2.0(雜交育種)向3.0邁進階段,與跨國公司存在代際差。」萬建民說,生物育種已向智能化、精準化、工程化發展。
如何破解我國生物育種存在的問題?對此,萬建民認為,應從構建新型生物育種創新體系、加強目標導向的基地研究、推進生物育種重大平台建設等方面發揮政府主導作用,推動科研機構與企業合作,加快我國自主研發的生物育種成果產業化應用。以國家戰略需求和產業急需問題為牽引,開展有組織基礎研究,從生物育種發展全局角度,加快重大基因和育種理論創新,組建多學科交叉創新團隊,推進國內外協同攻關。建設智能設計育種技術創新中心,強化平台支撐能力。
「當前,新一輪種業科技革命正興起,發達國家以及跨國企業集團愈發重視生物種業創新發展,並成為提升國家競爭力的戰略舉措。生物育種是種業創新的核心。因此,我國必須加大生物育種與產業化力度,突破關鍵技術瓶頸,培育戰略性新興生物產業,保障國家食物安全。」萬建民說。