縱觀全球種子安全局勢，阿根廷、墨西哥和印度的大豆、玉米和棉花等種源長期受制于人的教訓(xùn)，讓我們更加清楚地認(rèn)識到，作為農(nóng)業(yè)“芯片”，種質(zhì)資源和種子安全對于一個國家發(fā)展的重要性。如果長期依賴進(jìn)口，“洋種子”不僅價格高，更隱藏著真假難辨、質(zhì)量難保以及“斷種”的風(fēng)險。

既要藏糧于地，更要藏糧于技。我國高校尤其是涉農(nóng)院校作為農(nóng)業(yè)學(xué)科研究和育種人才培養(yǎng)重地，對于促進(jìn)種源“卡脖子”技術(shù)攻關(guān)、提升種質(zhì)研究實力應(yīng)擔(dān)負(fù)起應(yīng)有的責(zé)任。

“種業(yè)是一個產(chǎn)業(yè)鏈，是從基礎(chǔ)理論研究到育種、選種、種子加工再到銷售，其中強(qiáng)化前端非常重要，就是基礎(chǔ)性的育種理論、專業(yè)知識和研究。”中國農(nóng)業(yè)大學(xué)副校長林萬龍表示，突破“卡脖子”技術(shù)，需要高校提供科研和人才力量來支持。

突破種質(zhì)資源“卡脖子”——緊跟前沿科技突破基因育種關(guān)

據(jù)《中國農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)發(fā)展報告2021》分析，中國農(nóng)作物種子具有“谷物強(qiáng)、經(jīng)濟(jì)和園藝作物弱”的特征。牧草和蔬菜種子的年貿(mào)易逆差均已經(jīng)超過1億美元。大豆進(jìn)口量繼續(xù)保持高位，玉米進(jìn)口增長迅速……

農(nóng)作物種子依賴進(jìn)口，可能隨時會面臨“卡脖子”風(fēng)險。那么，種子的“卡脖子”究竟“卡”在了哪里?林萬龍告訴記者：“‘卡脖子’首先是卡住了種子的源頭，種子安全的核心是將‘原原種’掌握在自己手里。”

對于小麥、水稻等中國傳統(tǒng)作物來說，我國高校的研究團(tuán)隊已經(jīng)在進(jìn)行種質(zhì)資源的收集工作。早在上世紀(jì)，西北農(nóng)林科技大學(xué)就在各地進(jìn)行種質(zhì)資源的調(diào)查和收集工作，目前已從國內(nèi)外收集了3萬多份小麥種質(zhì)資源，并投入了大量的精力來對基因進(jìn)行挖掘，創(chuàng)制新種質(zhì)。2018年，世界上首個完整版六倍體小麥“中國春”基因組圖譜完成。這項轟動世界的科研成果由來自20多個國家70多家機(jī)構(gòu)的200多位科學(xué)家共同參與，歷時13年。作為唯一的中國團(tuán)隊，西北農(nóng)林大學(xué)的科研人員完成了其中7DL染色體物理圖譜構(gòu)建及序列破譯工作。

但是，對于一部分作物來說，種源呈現(xiàn)“先天不足”。中國農(nóng)業(yè)大學(xué)教授賴錦盛長期從事玉米種子研究，他強(qiáng)調(diào)，玉米起源不在中國，大部分野生種質(zhì)資源只能從美國、墨西哥等國家進(jìn)口。

除了種源問題，種子的研發(fā)和生產(chǎn)以及種質(zhì)資源發(fā)掘、保護(hù)與創(chuàng)新技術(shù)、新品種培育技術(shù)、種子生產(chǎn)和加工技術(shù)等，都是種業(yè)發(fā)展的“卡脖子”技術(shù)難題。

從2018年開始研究基因編輯技術(shù)的西北農(nóng)林科技大學(xué)教授吉萬全表示：“我們的目標(biāo)從過去的高產(chǎn)走向了高品質(zhì)，所以生物育種、基因編輯、技術(shù)研發(fā)更重要。研發(fā)出的種子既要產(chǎn)量高、抗病，又要節(jié)肥節(jié)藥，還要吃飽、吃好、吃健康。”

“然而，種子基因編輯技術(shù)領(lǐng)域的專利大多掌握在外國企業(yè)手里。”山東省種子有限公司董事長邵長勇告訴記者，中國育種專家如果想使用某項技術(shù)，需要給相關(guān)外國企業(yè)交專利使用費，這在一定程度上也是中國種業(yè)被“卡脖子”的關(guān)鍵。

當(dāng)前，育種核心技術(shù)攻關(guān)，是我國農(nóng)業(yè)科技自立自強(qiáng)、保障糧食安全、確保不被“卡脖子”的關(guān)鍵。因此，對于高校特別是涉農(nóng)高校來說，需要緊跟世界前沿技術(shù)，在基因編輯、生物育種等基礎(chǔ)研究層面來破解核心技術(shù)的“卡脖子”問題。

“在事關(guān)種業(yè)長遠(yuǎn)發(fā)展的重大基礎(chǔ)科學(xué)問題闡析、基因資源深度挖掘與創(chuàng)新、前沿關(guān)鍵技術(shù)研發(fā)等方面，高校和科研院所應(yīng)作為主體。”賴錦盛建議，“我們要優(yōu)化種業(yè)科技創(chuàng)新體系，不斷激發(fā)創(chuàng)新活力，做好種業(yè)高新技術(shù)和高端人才的儲備。特別是要鼓勵青年科學(xué)家承擔(dān)國家重大科研項目，提升我國種業(yè)原始創(chuàng)新能力。”

今年1月，海南省三亞市人民政府與海南大學(xué)共建海南大學(xué)三亞南繁研究院(以下簡稱“南繁研究院”)。作為國家重點實驗室，南繁研究院將為國際國內(nèi)農(nóng)業(yè)領(lǐng)域的頂尖專家提供世界一流的基礎(chǔ)研究平臺、科研服務(wù)系統(tǒng)、交流平臺。海南大學(xué)熱帶作物學(xué)院院長羅杰分析，研究院還將為國家種業(yè)安全、糧食安全提供自力更生的科學(xué)保障，突破相關(guān)領(lǐng)域的技術(shù)封鎖，解決農(nóng)業(yè)領(lǐng)域方面“卡脖子”的技術(shù)問題。

瞄準(zhǔn)現(xiàn)代種業(yè)發(fā)展趨勢——夯實復(fù)合型高端種業(yè)人才基礎(chǔ)

人才作為當(dāng)今世界經(jīng)濟(jì)和社會發(fā)展最寶貴的資源，是我國種業(yè)在國際競爭中立于不敗之地的重要保障。

然而，現(xiàn)階段我國種業(yè)人才仍存在很多問題。邵長勇介紹，我國種業(yè)人才隊伍中具備高素質(zhì)的企業(yè)管理人才不足，復(fù)合型、創(chuàng)新型人才不足，掌握核心技術(shù)的人才較少，國際戰(zhàn)略型種業(yè)人才匱乏，無法為我國種業(yè)發(fā)展提供人才和科技支撐。

新形勢下，精準(zhǔn)化、高效化、智能化，種業(yè)技術(shù)革命正在驅(qū)動現(xiàn)代育種技術(shù)迭代發(fā)展。種業(yè)研究人才儲備是否充足，直接決定著我國農(nóng)業(yè)“芯片”技術(shù)發(fā)展勢頭如何。

“突破基因編輯、全基因組選擇、干細(xì)胞育種、智能設(shè)計等現(xiàn)代種業(yè)的關(guān)鍵核心技術(shù)，種業(yè)研究需要高精尖復(fù)合型人才支持。”林萬龍告訴記者，現(xiàn)代種業(yè)的人才培養(yǎng)從知識結(jié)構(gòu)上來講，需要深入到分子生物學(xué)、合成生物學(xué)等方面的知識。合成生物學(xué)中不僅包含了生物學(xué)的知識，還有信息學(xué)、化學(xué)、工程學(xué)等方面的知識。

可見，現(xiàn)代種業(yè)人才既需要有扎實的基礎(chǔ)理論、生物學(xué)和生命科學(xué)的基礎(chǔ)，還需要廣博的知識體系。“農(nóng)業(yè)其實也是一個高科技的行業(yè)，要把所有現(xiàn)代的科學(xué)技術(shù)集成應(yīng)用于農(nóng)業(yè)，才能滿足農(nóng)業(yè)發(fā)展的需要。”賴錦盛也表示，“信息技術(shù)、數(shù)據(jù)技術(shù)，也包括農(nóng)業(yè)本身的生命科學(xué)和生物工程技術(shù)，都在新型農(nóng)業(yè)科研和生產(chǎn)里得到體現(xiàn)。”

高校作為人才培養(yǎng)重地，在種業(yè)研究等基礎(chǔ)人才培養(yǎng)中肩負(fù)著重大使命。當(dāng)前，高校需要打破學(xué)科壁壘，探索創(chuàng)新融合，積極探索種業(yè)基礎(chǔ)人才培養(yǎng)的新模式和新形勢。

為此，中國農(nóng)業(yè)大學(xué)開設(shè)了全國唯一的生物育種科學(xué)強(qiáng)基班。學(xué)生在大一到大三不分方向，強(qiáng)化數(shù)理化、工程學(xué)、生物學(xué)和信息學(xué)方面的知識;大四可以選擇研究生課程，與研究生階段打通培養(yǎng)，以此來實現(xiàn)農(nóng)業(yè)人才尤其是種業(yè)人才的交叉融合培養(yǎng)。

今年，西北農(nóng)林科技大學(xué)也獲批強(qiáng)基計劃招生改革試點，實施生物育種強(qiáng)基計劃，探索建立多維度考核評價模式，選拔培養(yǎng)未來致力于國家種業(yè)科技發(fā)展和種源安全的拔尖創(chuàng)新人才。

在具體課程設(shè)置和教師配置上，高校同樣需要大膽的改革和突破，促進(jìn)院校和學(xué)科融合發(fā)展。林萬龍建議，不應(yīng)局限于現(xiàn)有的師資和課程，而要從需求出發(fā)，要從課程模式入手，打通傳統(tǒng)農(nóng)學(xué)專業(yè)課程與信息工程、生命科學(xué)課程的融合。

針對育繁推“脫節(jié)”關(guān)鍵點——主動構(gòu)建校企校地融合新模式

“同樣的種子，到了美洲以后推廣就比較快。原因是他們的種業(yè)研究、企業(yè)協(xié)作、科學(xué)推廣發(fā)展比較快。他們的科研能夠直接與‘下游’聯(lián)通。”被稱為“大豆院士”的南京農(nóng)業(yè)大學(xué)教授蓋鈞鎰發(fā)現(xiàn)，不合理的產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)會在一定程度上限制種業(yè)研究的發(fā)展。

從“卡脖子”技術(shù)突破到新品種的實地種植，中間還有一段很長的路。邵長勇介紹，種子產(chǎn)業(yè)化需要把種子科學(xué)研究、技術(shù)開發(fā)和推廣與農(nóng)業(yè)生產(chǎn)活動有機(jī)地結(jié)合起來，將種子科技成果及時地應(yīng)用于農(nóng)業(yè)生產(chǎn)，它不僅能夠加快科技成果轉(zhuǎn)化的速度，而且可以大大提高成果轉(zhuǎn)化的效益，從而有力地推動種子科技繁榮和種子產(chǎn)業(yè)、農(nóng)業(yè)生產(chǎn)發(fā)展。

然而，與一些國家已建成全球布局的一體化現(xiàn)代育種體系相比，我國種業(yè)發(fā)展基礎(chǔ)研究、技術(shù)創(chuàng)新、品種培育的創(chuàng)新鏈與產(chǎn)業(yè)鏈有機(jī)銜接不暢。其中，種子的育、繁、推之間“脫節(jié)”的問題，也是制約種業(yè)技術(shù)研發(fā)的主要因素之一。

“面對‘卡脖子’難題，種業(yè)公司研發(fā)起步遲，能力和水平跟不上。”就大豆種業(yè)來說，蓋鈞鎰表示，企業(yè)起步遲，現(xiàn)有成果很少，談不上挖掘更先進(jìn)的技術(shù)與研究。邵長勇也表示，我國種子企業(yè)缺乏自主研發(fā)的積極性，加之品種選育時間長、投資多、風(fēng)險大，企業(yè)承受能力有限，進(jìn)而導(dǎo)致了我國種子企業(yè)的科技水平普遍不高。

技術(shù)力量不足、創(chuàng)新積極性不高，導(dǎo)致我國主要作物的品種選育工作大多集中于高校和科研單位。對此，蓋鈞鎰建議，國家需要“兩條腿走路”，一是培育大型種業(yè)企業(yè)來實現(xiàn)育繁推一體化;二是結(jié)合高校、農(nóng)科院等上游研究單位來選育優(yōu)質(zhì)品種。

當(dāng)前，我國種業(yè)發(fā)展急需由技術(shù)研發(fā)專家和產(chǎn)業(yè)應(yīng)用人才組成的育種人才隊伍，需要將科學(xué)研究、技術(shù)開發(fā)和推廣與農(nóng)業(yè)生產(chǎn)活動有機(jī)地結(jié)合起來，將種子科技成果及時地應(yīng)用于農(nóng)業(yè)生產(chǎn)。賴錦盛建議：“連接企業(yè)與科研院校兩個主體。以市場需求為導(dǎo)向，積極引導(dǎo)種業(yè)科技資源、科研院校成果和人才向種業(yè)企業(yè)有序雙向流動，實現(xiàn)科研院所、高校與種業(yè)企業(yè)資源共享、共用，促進(jìn)創(chuàng)新要素的有效整合。”

有效的育繁推一體化育種機(jī)制，需要企業(yè)與科研院校共同發(fā)力。能夠掌握先進(jìn)育種技術(shù)的農(nóng)業(yè)研究型高校，也應(yīng)該主動對接種業(yè)企業(yè)，做好科研對接與應(yīng)用服務(wù)。

如今，一些高校也正在與地方共同探索種子的育繁推一體化模式。例如，南京農(nóng)業(yè)大學(xué)利用在學(xué)科建設(shè)、科學(xué)研究、產(chǎn)業(yè)引領(lǐng)等方面優(yōu)勢，在海南培養(yǎng)高層次種業(yè)人才，組織引導(dǎo)學(xué)校科研團(tuán)隊到海南開展一系列育種創(chuàng)新工作，逐漸探索出了一套校地合作的“南農(nóng)模式”。

“企業(yè)與院校應(yīng)形成融合機(jī)制，將力用在一個方向。”林萬龍認(rèn)為，理想的校企合作就應(yīng)該是雙向的，在高校師生到企業(yè)實踐的同時，企業(yè)也可以到高校里來，使大學(xué)的研究更有方向性和針對性。

標(biāo)簽： 中國農(nóng)業(yè)大學(xué) 基因育種 阿根廷墨西哥 大豆玉米棉花