生物育種的核心競爭力 2023生物育種技術創(chuàng)新分析

• 黃江 2023年8月28日 來源：東方財富 425 21
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基因編輯是世界生物育種領域的前沿技術。與轉基因不同，基因編輯育種僅對作物自身基因進行修飾，并不轉入其他物種的基因，其原理等同于常規(guī)誘變育種，培育出的品種也與常規(guī)育種培育出的品種無異。

生物育種已成為提升國家農業(yè)核心競爭力的戰(zhàn)略舉措。在4月1日舉行的2023中國種子大會暨南繁硅谷論壇主論壇上，中國工程院院士萬建民表示，必須把握發(fā)展機遇，推進生物育種產業(yè)化，實現種業(yè)科技高水平自立自強，支撐農業(yè)強國建設，保障國家糧食安全。

我國首個植物基因編輯安全證書

農業(yè)農村部發(fā)布《2023年農業(yè)用基因編輯生物安全證書批準清單》，下發(fā)全國首個植物基因編輯安全證書，該證書由舜豐生物獲得。

基因編輯是世界生物育種領域的前沿技術。與轉基因不同，基因編輯育種僅對作物自身基因進行修飾，并不轉入其他物種的基因，其原理等同于常規(guī)誘變育種，培育出的品種也與常規(guī)育種培育出的品種無異。

“目前國際上諸如美國、日本、印度等地對于沒有外源基因的編輯作物不是按照轉基因作物管理，而是按照傳統作物來對待。因為基因編輯的原理跟傳統的誘變育種是一樣的，和誘變作物相比，基因編輯產品并沒有增加環(huán)境安全和食品安全風險?！敝袊茖W院院士、著名水稻育種家劉耀光表示，“《細則》的發(fā)布和第一個安全證書的發(fā)放讓我們看到了基因編輯作物產業(yè)化的希望。”

劉耀光院士提及的《細則》是指農業(yè)農村部剛發(fā)布的《農業(yè)用基因編輯植物評審細則(試行)》，進一步明確基因編輯植物的分類標準和簡化評審的細則。

“基因編輯育種有著先天的優(yōu)勢，可以快速培育出高產高附加值的優(yōu)良品種?！钡弥簇S生物獲得全國首個植物基因編輯安全證書，中國科學院院士許智宏表示，“《細則》的發(fā)布和第一個基因編輯安全證書的下發(fā)，讓我們看到了民族種業(yè)振興的希望?！?/p>

根據中研普華研究院《2023-2028年生物育種行業(yè)深度分析及投資戰(zhàn)略研究咨詢報告》顯示：

近年來，我國生物種業(yè)發(fā)展成果巨大，育種基礎研究取得突出進展，生物育種技術創(chuàng)新緊跟國際前沿。特別是關鍵技術突破，是種業(yè)振興的核心。優(yōu)異種質形成和演化規(guī)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。

我國種業(yè)科技領域的發(fā)展已取得長足進步。一是種質資源鑒定規(guī)?；珳驶?，已從單環(huán)境單一性狀鑒定向多環(huán)境多性狀綜合評價發(fā)展。種質資源保護和創(chuàng)新利用成績顯著，我國農作物種質資源保存50余萬份，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(fā)展，育成新品種7萬余個，有效支撐了糧食產量和質量穩(wěn)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(yè)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(chuàng)新緊跟國際前沿，生物技術研發(fā)能力與水平和美國的差距明顯縮小。

我國生物育種也面臨諸多挑戰(zhàn)。一是生物育種基礎研究原創(chuàng)不足。我國農業(yè)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，復雜性狀形成的機理解析尚不深入，育種理論方法創(chuàng)新能力偏弱，多維組學數據類型和規(guī)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(chuàng)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于空白等?；蚓庉嫷妆P工具、合成生物元件、全基因組選擇模型等核心技術受制于人。三是重大新品種研制能力亟待提升。玉米、大豆單產與美國差距仍很大的情況下，新一代產品迭代升級滯后，農產品的優(yōu)質、安全與高效協同改良不夠。四是種業(yè)企業(yè)育種創(chuàng)新能力亟待提升。雖然我國種業(yè)企業(yè)數量多，但育種規(guī)模小;市場集中度低，前5名企業(yè)市場份額合計僅為14%(2020年);企業(yè)投入不足，面臨著跨國企業(yè)的沖擊。五是種業(yè)科技創(chuàng)新體系尚未完善。種業(yè)上中下游銜接不緊密，科技創(chuàng)新與市場需求脫節(jié)，尚未形成市場導向的高效種業(yè)科技創(chuàng)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(fā)達國家的種業(yè)公司基本處在3.0階段(分子育種)，大型跨國種業(yè)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?！比f建民說，生物育種已向智能化、精準化、工程化發(fā)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(chuàng)新體系、加強目標導向的基地研究、推進生物育種重大平臺建設等方面發(fā)揮政府主導作用，推動科研機構與企業(yè)合作，加快我國自主研發(fā)的生物育種成果產業(yè)化應用。以國家戰(zhàn)略需求和產業(yè)急需問題為牽引，開展有組織基礎研究，從生物育種發(fā)展全局角度，加快重大基因和育種理論創(chuàng)新，組建多學科交叉創(chuàng)新團隊，推進國內外協同攻關。建設智能設計育種技術創(chuàng)新中心，強化平臺支撐能力。

一號文件首提加快生物育種產業(yè)化步伐

《中共中央國務院關于做好2023年全面推進鄉(xiāng)村振興重點工作的意見》(簡稱《一號文件》)，首次明確提出加快玉米大豆生物育種產業(yè)化步伐。這一提法，意味著政府有意推動玉米大豆轉基因品種推廣。

2023年將“深入實施種業(yè)振興行動”作為單獨一項重點工作放在“強化農業(yè)科技和裝備支撐”部分，從種質資源精準鑒定評價機制、生物育種等方面做了具體部署。

生物育種比較敏感，轉基因是生物育種的技術之一。2017年之前中央一號文件都提到轉基因，2017年之后就沒有再提，2019年的措辭是發(fā)展核心關鍵技術。轉基因一詞被生物育種替代，生物育種更容易接受，另外生物育種的內涵更豐富，可以涵蓋近些年熱門的基因編輯。基因編輯可以用在很多農作物上，也是育種技術的突破方向。

2021年中央一號文件提出要“打好種業(yè)翻身仗”，2022年一號文件提出“全面實施種業(yè)振興行動方案”。

生物育種方面，繼2022年之后，一號文件再次提出“全面實施生物育種重大項目”，同時進一步明確指出“加快玉米大豆生物育種產業(yè)化步伐”“有序擴大試點范圍”。政策口徑方面，2021年是“有序推進”，2022年未提及生物育種產業(yè)化，2023年則提出要“加快步伐”。

特別是明確提出玉米大豆生物育種產業(yè)化，這一表述說明，玉米大豆轉基因技術大面積推廣的時間有望臨近。水稻和小麥是我國居民的主食，在轉基因推廣上面比較謹慎，而玉米大豆是重要的糧食作物，也是商業(yè)化價值比較高的品種，特別是玉米作物，是我國大多數種子公司的利潤來源。

玉米和大豆單產和農業(yè)發(fā)達國家相比還有一定差距，推廣轉基因有望降低農民成本，增加糧食產量，增加農民收入，產業(yè)鏈條的各個板塊都有望受益。同時還可以減少農藥使用量，減少環(huán)境污染。

中國自“863計劃”開始，30年來政府都在支持轉基因研究。中國政府對轉基因作物研究真正發(fā)力是在2008年，當年7月9日，國家投入資金200多億元，啟動 “轉基因生物新品種培育”科技重大專項。

中國一直是轉基因農作物進口大國。2012年，農業(yè)農村部公布自2004年以來中國進口的各類轉基因農產品。截至2019年年初，農業(yè)農村部批準清單上的進口轉基因生物已達31種，涉及轉基因大豆、轉基因油菜、轉基因玉米、轉基因棉花四個大類。

國內不能種植轉基因，但是可以進口轉基因糧食，這就形成了一個悖論。糧食安全問題牽涉到全球競爭力，中國也已儲備了很多年的轉基因技術，轉基因推廣沒有技術困難，只差政策臨門一腳。

《2023-2028年生物育種行業(yè)深度分析及投資戰(zhàn)略研究咨詢報告》由中研普華研究院撰寫，本報告對該行業(yè)的供需狀況、發(fā)展現狀、行業(yè)發(fā)展變化等進行了分析，重點分析了行業(yè)的發(fā)展現狀、如何面對行業(yè)的發(fā)展挑戰(zhàn)、行業(yè)的發(fā)展建議、行業(yè)競爭力，以及行業(yè)的投資分析和趨勢預測等等。報告還綜合了行業(yè)的整體發(fā)展動態(tài)，對行業(yè)在產品方面提供了參考建議和具體解決辦法。

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