種子是種植業(yè)的根本，與國家的糧食安全不可分割。聯(lián)合國糧農(nóng)組織的研究表明，未來國際糧食總產(chǎn)增長的20%依靠播種面積的增加，80%依賴于單產(chǎn)水平的提高，而單產(chǎn)增加的60%~80%又來源于良種的科技進(jìn)步。然而我國大多數(shù)育種行業(yè)的研究水平與國外的先進(jìn)國家比較還是有很大的差別，導(dǎo)致我國很多的農(nóng)產(chǎn)品種子大量依賴國外進(jìn)口。我國的農(nóng)業(yè)育種產(chǎn)業(yè)現(xiàn)狀是什么樣的呢？我國的農(nóng)業(yè)育種產(chǎn)業(yè)該如何彌補(bǔ)自身與國外育種業(yè)的差距呢？本期文章學(xué)術(shù)小科將帶你一探究竟。

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我國育種科技現(xiàn)狀如何？

我國育種狀況主要從兩部分來看，首先從主糧上看，我國的育種水平與發(fā)達(dá)國家相差不多。改革開放之后，我國政府持續(xù)在主糧育種方面投入科研力量，形成了比較健全的良種繁育和推廣體系，主糧保供能力基本可以滿足需求。可從非主糧上看，我國育種水平就遠(yuǎn)不及國外了，例如高端的花卉、蔬菜、畜禽、草種等優(yōu)良品種核心種源，大部分掌握在國外公司手里，所以只能依賴于國外進(jìn)口，不能自主供給。

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我國育種科技與發(fā)達(dá)國家相比主要差距在哪里？

我國與發(fā)達(dá)國家在育種上的科技差距主要體現(xiàn)在基礎(chǔ)類科學(xué)研究上，尤其是功能基因的挖掘和基因編輯技術(shù)的創(chuàng)新方面。基礎(chǔ)類科學(xué)研究是根本，大力加強(qiáng)基礎(chǔ)研究，強(qiáng)化原始創(chuàng)新，才可以帶動下游產(chǎn)業(yè)鏈。以水稻為例，人類觀察并研究水稻是一個非常漫長的過程，如今隨著基因組學(xué)、生物信息學(xué)、合成生物學(xué)等的發(fā)展，從“經(jīng)驗育種”到“精確育種”，設(shè)計“未來水稻”成為可能。比如某種野生水稻具有抗病耐逆優(yōu)良特征，但是它容易倒伏、籽粒含淀粉量不高、食味差、產(chǎn)量低等。以前若想把野生稻的抗病耐逆基因轉(zhuǎn)入當(dāng)前主栽品種為我們利用，通常需要少則8至10年，多則十幾年，一代代連續(xù)回交轉(zhuǎn)育，最后得到我們需要的改良品種。但是現(xiàn)在，我們可以通過基因編輯和從頭馴化等育種新方法，將這些需要的高產(chǎn)、優(yōu)質(zhì)、抗病、耐逆等優(yōu)良性狀組合在一起，精準(zhǔn)定制出我們需要的良種。

這個過程大概只需要兩三年。在這個過程中，最重要的兩個方面就是功能基因挖掘和基因編輯技術(shù)。我們在生物育種科技創(chuàng)新上的差距主要也體現(xiàn)在這兩個方面：從功能基因的識別上看，發(fā)達(dá)國家在這方面起步較早，已經(jīng)識別出了很多作物的許多重要功能基因，并都申請了專利。這就意味著只要我們使用了某些別人已獲得專利的基因進(jìn)行育種和推廣，就要付給人家錢。還有就是基因編輯技術(shù)，通過什么手段去改造基因也是一種專利。如果沒有自己的基因編輯的核心技術(shù)，就相當(dāng)于自己不能掌握生物育種的工具，也會被人“卡脖子”。

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我國該如何彌補(bǔ)這種差距？

從科技產(chǎn)業(yè)本身看，我國必須花大力氣做基礎(chǔ)研究，鼓勵原始創(chuàng)新。首先，相關(guān)科研機(jī)構(gòu)既要把國內(nèi)的種質(zhì)資源保住、保好，又要在法律允許的范圍內(nèi)積極引進(jìn)國外的優(yōu)異種質(zhì)資源。有了種質(zhì)資源，才能有后來盡可能多的功能基因識別。因此我國要多建幾個種質(zhì)資源庫，并利用好現(xiàn)有的種質(zhì)庫，把種質(zhì)庫變成包含種子各方面優(yōu)點的基因庫。其次，我們要吸引和鼓勵生物、農(nóng)業(yè)科研人員，并積極申請專利，這樣才能把未來農(nóng)業(yè)科技發(fā)展的主動權(quán)掌握在自己手里。最后，我們要鼓勵科研人員進(jìn)行基因編輯技術(shù)的創(chuàng)新，加大投入去建立變革性育種技術(shù)新體系，把育種工具牢牢掌握在自己手里。

除此之外，我們還需要解決育種企業(yè)與科研研究脫節(jié)的重要問題，讓從事育種行業(yè)的企業(yè)和現(xiàn)有的農(nóng)業(yè)高校實驗室深入對接，直接了解高校農(nóng)業(yè)育種的基礎(chǔ)研究進(jìn)展程度和最新的研究成果是什么，這樣既可以讓企業(yè)了解我國農(nóng)業(yè)育種科研的研究進(jìn)展，還可以增強(qiáng)育種企業(yè)和高校農(nóng)業(yè)育種研究室之間的信任。只有成功建立起高校實驗室和企業(yè)之間的信任，“科企合作”，才可以更好地使高校和企業(yè)各自的研究成果迅速轉(zhuǎn)化為生產(chǎn)力，更好更快地解決育種實際中的重大科學(xué)問題，尤其是我國當(dāng)前被“卡脖子”的技術(shù)難題，進(jìn)而將培育出的種子技術(shù)專利牢牢地掌握在我們自己手里。這個問題的解決需要政府相關(guān)部門、企業(yè)，金融業(yè)、科研界等各方面領(lǐng)域的共同努力。

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未來我國的農(nóng)業(yè)育種科技有哪些展望？

我國現(xiàn)在已經(jīng)基本解決了“吃得飽”的問題。下一步，我國的育種科技將以 “吃得好”和“吃得健康”為目標(biāo)，而這些問題的解決也必須依靠我們培育出抗病的品種，來減少農(nóng)藥的使用。農(nóng)藥使用率減少，就可以減輕土壤污染和水污染，以達(dá)到保護(hù)生態(tài)環(huán)境的目的。再比如，隨著信息技術(shù)、遙感技術(shù)以及人工智能的發(fā)展，未來育種會更加數(shù)字化、定制化和智能化。與此同時，由于研發(fā)的新品種在經(jīng)過電腦設(shè)計、在實驗室中培育出來后，不一定能一次種植成功，因此我國的育種新科技必須和傳統(tǒng)育種技術(shù)有機(jī)結(jié)合起來，才能發(fā)揮最大作用。

總體來講，我國植物科學(xué)領(lǐng)域研究水平與國外相差不太大。近幾年越來越多的年輕科學(xué)家學(xué)成回國，我國的農(nóng)業(yè)育種人才越來越多，在國際上也有了較大、較強(qiáng)的影響力。我國種業(yè)科技創(chuàng)新正處在一個十字路口，需要當(dāng)代的青年們加強(qiáng)相關(guān)領(lǐng)域的科技創(chuàng)新，帶動我國的農(nóng)業(yè)育種產(chǎn)業(yè)發(fā)展。只要抓住了這個發(fā)展機(jī)遇，我國的農(nóng)業(yè)育種技術(shù)就有機(jī)會迎頭趕上國外育種技術(shù)的先進(jìn)水平，把種子的未來牢牢抓在自己的手中。

文章來源：根據(jù)傅向東研究員專題采訪稿改編