中國(guó)轉(zhuǎn)基因研發(fā)這條路，至今走了近40年。全球轉(zhuǎn)基因賽道背后，比拼的是科研實(shí)力，更是巨大的財(cái)富競(jìng)爭(zhēng)。我國(guó)轉(zhuǎn)基因科研矩陣實(shí)力如何？轉(zhuǎn)基因主糧品種離上市還差哪一步？南方農(nóng)村報(bào) 農(nóng)財(cái)寶典策劃系列報(bào)道，分析中國(guó)轉(zhuǎn)基因領(lǐng)域的探索與選擇。敬請(qǐng)關(guān)注。
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“一代又一代人，從青春到白發(fā)，成果不能只被凍在冷庫里。”
“現(xiàn)在是自己把自己捆住了。放開手腳，才能不被卡脖子。”
“已經(jīng)做好了準(zhǔn)備，一聲令下就可以鋪開。”
談起我國(guó)轉(zhuǎn)基因的產(chǎn)業(yè)化，受訪科學(xué)家們無不惋惜，卻仍滿懷期待。
1994年，美國(guó)的轉(zhuǎn)基因耐貯藏番茄——“FlavrSavr”獲批上市，成為世界上首個(gè)被允許銷售的轉(zhuǎn)基因食品。1996年，全球轉(zhuǎn)基因作物商業(yè)化開啟。
而中國(guó)始終處于遲滯局面。2009年，原農(nóng)業(yè)部向國(guó)產(chǎn)轉(zhuǎn)基因玉米、水稻發(fā)放安全證書至今已13年，直到證書過期，產(chǎn)業(yè)化種植始終沒被放開。盡管國(guó)內(nèi)早已批準(zhǔn)了一些轉(zhuǎn)基因大豆、玉米的進(jìn)口。
可以說，中國(guó)轉(zhuǎn)基因作物的產(chǎn)業(yè)化，晚了至少10年并非夸大說辭。
但最近這一局面正在改變。
負(fù)重前行的大國(guó)農(nóng)業(yè)，何以置身事外？
人類從來沒有徹底擺脫過饑餓的威脅。
“桌子可以吃嗎？草褥子可以吃嗎？”上世紀(jì)30年代的哈爾濱，作家蕭紅對(duì)饑餓有著刻骨銘心的感受。
而就在剛過去的3月，全球糧食價(jià)格到了歷史最高水平。俄烏戰(zhàn)爭(zhēng)引發(fā)的“蝴蝶效應(yīng)”，全球疫情下的糧食危機(jī)，我們正在親歷。
5月4日，聯(lián)合國(guó)發(fā)布最新《全球糧食危機(jī)報(bào)告》，2021年，53個(gè)國(guó)家或地區(qū)約有1.93億人面臨“危機(jī)”級(jí)別或更嚴(yán)重的突發(fā)性糧食不安全狀況。
2020 年，世界饑餓人口半數(shù)以上（4.18 億）生活在亞洲，三分之一以上（2.82 億） 生活在非洲。資料來源：聯(lián)合國(guó)糧農(nóng)組織。
中國(guó)糧食安全有保障。以全球7%的耕地，養(yǎng)活了全球?qū)⒔?0%的人口，這是中國(guó)的底氣。
但現(xiàn)實(shí)問題是，資源環(huán)境的承載力，已到了極限。公開資料顯示，中國(guó)的人均耕地面積不足1.4畝，是美國(guó)的1/5；人均水資源占有量不足世界平均水平的28%。另據(jù)中國(guó)工程院院士萬建民在中國(guó)科協(xié)年會(huì)報(bào)告稱，我國(guó)18億畝耕地中，每年有3億畝受病蟲害危害，7億多畝農(nóng)田常年受旱災(zāi)威脅，5億畝鹽堿地有待開發(fā)。養(yǎng)活14億人口，談何容易？
現(xiàn)實(shí)問題是，中國(guó)糧食安全的背后，是巨大的代價(jià)。為了養(yǎng)活14億人口，我國(guó)18億畝耕地用了大量化肥、農(nóng)藥。農(nóng)業(yè)已超過工業(yè)成為中國(guó)最大的面源污染產(chǎn)業(yè)。中國(guó)農(nóng)業(yè)大學(xué)土地科學(xué)與技術(shù)學(xué)院教授孔祥斌接受媒體采訪時(shí)稱，目前，我國(guó)成為世界化肥農(nóng)藥用量最多的國(guó)家，氮肥施用量占全球33%，磷肥施用量占全球36%。
18億畝耕地的質(zhì)量形勢(shì)同樣嚴(yán)峻?！?019年全國(guó)耕地質(zhì)量等級(jí)情況公報(bào)》顯示，從優(yōu)到劣依次劃分為一至十等，全國(guó)耕地按平均等級(jí)為4.76等，其中一至三等耕地占總面積31.24%。
與此同時(shí)，競(jìng)爭(zhēng)力在下降，食物自給率也在下降。國(guó)家統(tǒng)計(jì)局?jǐn)?shù)據(jù)顯示，2021年，中國(guó)進(jìn)口糧食16453.9萬噸，占糧食總產(chǎn)量的24.1%。國(guó)家發(fā)展和改革委員會(huì)原副主任、中國(guó)國(guó)際經(jīng)濟(jì)交流中心副理事長(zhǎng)杜鷹報(bào)告稱，根據(jù)計(jì)算，20年間，中國(guó)的食物自給率已從100%下降到目前的76%左右。20年間，油料的自給率從81.0%下降到25.1%，大豆的自給率從60.2%下降到17.0%。“中國(guó)要將食物自給率保持在70%以上，不能再持續(xù)下滑。”杜鷹強(qiáng)調(diào)。
而我們對(duì)糧食的需求仍在增加。萬建民稱，據(jù)預(yù)測(cè)，到2030年，我國(guó)糧食產(chǎn)量必須提高15%，肉蛋奶產(chǎn)量提高30%至50%才能滿足需求。
養(yǎng)活14億人，種子和耕地是兩大要害。耕地面積有限，怎么辦？提單產(chǎn)，從種子下手！
玉米的祖先是一種叫做大芻草的野草，后經(jīng)人工育種改良而成。圖片來源：learn.genetics.utah.edu。
種子被視為農(nóng)業(yè)芯片。良種對(duì)我國(guó)糧食增產(chǎn)貢獻(xiàn)率超過45%。中央多次強(qiáng)調(diào)，打好種業(yè)翻身仗，推進(jìn)種業(yè)振興。然而當(dāng)前，我國(guó)作物育種在產(chǎn)量、品質(zhì)和抗性改良方面已經(jīng)難以突破瓶頸。
如何進(jìn)一步提高單產(chǎn)、提升品質(zhì)？
“關(guān)鍵在于生物育種技術(shù)變革。”在萬建民看來，必須加大生物育種與產(chǎn)業(yè)化力度，才能突破當(dāng)前農(nóng)業(yè)發(fā)展中的重大瓶頸，實(shí)現(xiàn)糧肉蛋奶的新一輪產(chǎn)量和品質(zhì)跨越。
生物育種，指的是利用轉(zhuǎn)基因、基因編輯、合成生物等技術(shù)，對(duì)動(dòng)植物開展高效、精準(zhǔn)、定向遺傳改良和品種培育。
中國(guó)科學(xué)院院士種康接受媒體專訪時(shí)表示，生物育種是農(nóng)業(yè)核心技術(shù)之一。先進(jìn)的育種技術(shù)正在成為促進(jìn)中國(guó)現(xiàn)代種業(yè)跨越式發(fā)展的重要支撐。
然而，我國(guó)以轉(zhuǎn)基因等為代表的生物育種遲遲未實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化，與國(guó)外差距進(jìn)一步拉開。
全球轉(zhuǎn)基因陣地爭(zhēng)奪與反爭(zhēng)奪
放眼全球，圍繞種子的爭(zhēng)奪戰(zhàn)正白熱化，少數(shù)國(guó)際巨頭瓜分絕大部分市場(chǎng)。
德國(guó)拜耳、美國(guó)科迪華兩家國(guó)際巨頭，鯨吞了全球種子近40%市場(chǎng)份額。根據(jù)Kynetec統(tǒng)計(jì)的市場(chǎng)規(guī)模以及各公司公報(bào)數(shù)據(jù)，2020年，拜耳、科迪華占全球市場(chǎng)份額分別為20%、16.8%。
2021年全球十強(qiáng)種企營(yíng)收表?？梢钥闯?，排名前二的拜耳與科迪華占據(jù)了大部分市場(chǎng)。數(shù)據(jù)來源：VilMorin & Cie（利馬格蘭）。
反觀我國(guó)種企，數(shù)量多、規(guī)模小、競(jìng)爭(zhēng)力不強(qiáng)。公開數(shù)據(jù)顯示，我國(guó)農(nóng)作物種企有7000多家，但前10家企業(yè)市場(chǎng)份額僅占國(guó)內(nèi)的13%。
差距還很大。據(jù)農(nóng)業(yè)農(nóng)村部資料，我國(guó)大豆、玉米現(xiàn)在的單產(chǎn)水平還不高，只有美國(guó)的60%左右，蔬菜國(guó)外的品種種植面積占比達(dá)到13%。
這些差距，與我國(guó)生物育種產(chǎn)業(yè)化的遲滯不無關(guān)系。
“我們一直說，我國(guó)的農(nóng)業(yè)和美國(guó)還有差距，尤其是在玉米和大豆領(lǐng)域，實(shí)際上，這兩個(gè)作物也正是美國(guó)已經(jīng)廣泛應(yīng)用生物技術(shù)的作物。”北京市農(nóng)林科學(xué)院玉米研究所研究員趙久然說。
全球的轉(zhuǎn)基因推廣情況如何？
今天，全球轉(zhuǎn)基因種植已占到耕地總面積的1/8。中國(guó)科學(xué)院院士、清華大學(xué)教授謝道昕在采訪中稱，全球轉(zhuǎn)基因作物面積增加到28.6億畝。而全球耕地總面積大概225億畝（15億公頃）左右。
29個(gè)國(guó)家或地區(qū)批準(zhǔn)種植轉(zhuǎn)基因，42個(gè)國(guó)家或地區(qū)批準(zhǔn)進(jìn)口，種類已拓展到大豆、馬鈴薯、蘋果、苜蓿等32種植物，累計(jì)種植400多億畝。在已批準(zhǔn)商業(yè)種植的主要國(guó)家，轉(zhuǎn)基因作物種植比例已接近飽和。全球范圍內(nèi)主要轉(zhuǎn)基因農(nóng)作物種植比例，棉花79%，大豆74%，玉米31%，油菜27%。
“轉(zhuǎn)基因是美國(guó)占領(lǐng)農(nóng)業(yè)制高點(diǎn)的重要方式。”浙江大學(xué)農(nóng)業(yè)與生物技術(shù)學(xué)院教授沈志成說。
美國(guó)的轉(zhuǎn)基因種植面積有多大？美國(guó)農(nóng)業(yè)部國(guó)家農(nóng)業(yè)統(tǒng)計(jì)局?jǐn)?shù)據(jù)顯示，2021年美國(guó)種植轉(zhuǎn)基因作物11.25億畝（7500萬公頃）以上，接近全球轉(zhuǎn)基因面積的40%。其中，玉米有93%種植了轉(zhuǎn)基因，大豆95%，棉花97%，而油菜和甜菜接近100%是轉(zhuǎn)基因。
各國(guó)陸續(xù)將生物育種確定為國(guó)家發(fā)展戰(zhàn)略。一些國(guó)家及地區(qū)政府進(jìn)一步釋放信號(hào)，鼓勵(lì)轉(zhuǎn)基因農(nóng)作物種植和應(yīng)用。
美國(guó)2018年出臺(tái)《美國(guó)創(chuàng)新戰(zhàn)略》，并發(fā)布“2030年農(nóng)業(yè)研究科學(xué)突破預(yù)測(cè)”，將生物育種列為未來農(nóng)業(yè)發(fā)展的主要突破方向。歐盟委員會(huì)2021年啟動(dòng)“地平線歐洲”第九個(gè)研究框架計(jì)劃，將農(nóng)業(yè)生物育種研發(fā)列為重要方向。印度和巴西，也紛紛把生物育種等前沿技術(shù)創(chuàng)新列入國(guó)家科技優(yōu)先發(fā)展戰(zhàn)略。在澳大利亞，南澳大利亞州政府決定從2020年起解除該州除袋鼠島以外有關(guān)種植轉(zhuǎn)基因作物禁令，至此澳大利亞大陸所有州都取消了轉(zhuǎn)基因作物種植禁令。
拜耳的轉(zhuǎn)基因育種技術(shù)全球領(lǐng)先，這是其強(qiáng)大競(jìng)爭(zhēng)力的根本。2018年6月，拜耳以630億美元收購(gòu)全球轉(zhuǎn)基因巨頭孟山都。業(yè)內(nèi)認(rèn)為，這是一項(xiàng)打造全球最大轉(zhuǎn)基因種子和農(nóng)藥供應(yīng)商的交易。
顯然，中國(guó)面臨的，已經(jīng)不僅僅是氣候與資源問題，還有此背景下，全球生物種業(yè)競(jìng)爭(zhēng)加劇的一系列嚴(yán)峻挑戰(zhàn)。這些現(xiàn)實(shí)問題，警醒著人們。
一方面是有限的資源環(huán)境，激烈的國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)，一方面是公眾對(duì)轉(zhuǎn)基因心存疑慮，如何取舍？
吃飯問題是頭等大事。因此，對(duì)于生物育種的研發(fā)，我國(guó)自始至終保持著積極態(tài)度。
早在1986年，我國(guó)就啟動(dòng)了國(guó)家高技術(shù)發(fā)展計(jì)劃（863計(jì)劃）。其中包括，重點(diǎn)支持水稻基因圖譜、兩系法雜交水稻和轉(zhuǎn)基因農(nóng)作物研發(fā)。到2008年，啟動(dòng)了國(guó)家轉(zhuǎn)基因生物新品種培育重大專項(xiàng)。2009年，批準(zhǔn)了轉(zhuǎn)基因抗蟲水稻和飼用轉(zhuǎn)植酸酶基因玉米的安全證書。2020年，黨的十九屆五中全會(huì)提出，瞄準(zhǔn)生物育種等八個(gè)前沿領(lǐng)域，實(shí)施一批具有前瞻性、戰(zhàn)略性的國(guó)家重大科技項(xiàng)目。
也是2020年，遲滯不前的生物育種產(chǎn)業(yè)化，邁出了歷史性一步。
這一年，我國(guó)轉(zhuǎn)基因抗蟲耐除草劑玉米和耐除草劑大豆安全證書獲批。2020年中央經(jīng)濟(jì)工作會(huì)議和2021年中央一號(hào)文件中，都明確提出，有序推進(jìn)生物育種產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用。
2021年，為解決草地貪夜蛾和雜草危害問題，農(nóng)業(yè)農(nóng)村部對(duì)已獲安全證書的轉(zhuǎn)基因大豆和玉米開展了產(chǎn)業(yè)化試點(diǎn)。結(jié)果表明，轉(zhuǎn)基因大豆除草效果在95%以上，可降低除草成本50%，增產(chǎn)12%；轉(zhuǎn)基因玉米對(duì)草地貪夜蛾的防治效果可達(dá)95%以上，增產(chǎn)10.7%，并且可以大幅減少防蟲成本。
2022年，配套條例修改，產(chǎn)業(yè)迎來了重要轉(zhuǎn)折。1月，農(nóng)業(yè)農(nóng)村部對(duì)《農(nóng)業(yè)轉(zhuǎn)基因生物安全評(píng)價(jià)管理辦法》《主要農(nóng)作物品種審定辦法》《農(nóng)作物種子生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)許可管理辦法》《農(nóng)業(yè)植物品種命名規(guī)定》四部規(guī)章的部分條款予以了修改。
從1986年啟動(dòng)863計(jì)劃，到2022年修改轉(zhuǎn)基因配套條例，這條路，中國(guó)走了36年。
中國(guó)工程院院士、中國(guó)農(nóng)業(yè)大學(xué)教授戴景瑞和他的夫人，是自上世紀(jì)80年代最早從事轉(zhuǎn)基因玉米研發(fā)的科學(xué)家之一。“我的大半輩子都跟轉(zhuǎn)基因事業(yè)密不可分，非常關(guān)注研究成果的產(chǎn)業(yè)化，現(xiàn)在形勢(shì)越來越好了。”戴景瑞接受南方農(nóng)村報(bào)記者采訪時(shí)說。
每年帶來產(chǎn)業(yè)增值千億元
我國(guó)在轉(zhuǎn)基因研發(fā)上投入了多少？?jī)H2008年的轉(zhuǎn)基因重大專項(xiàng)這一項(xiàng)，就投入了200億元。
這一巨額投入，也側(cè)面反映了轉(zhuǎn)基因潛在的巨大價(jià)值。
全球范圍內(nèi)，IHS Markit數(shù)據(jù)顯示，2020年轉(zhuǎn)基因種子市場(chǎng)達(dá)到214.65億美元。而這個(gè)數(shù)值在1996年僅為1.15億美元。24年間，增長(zhǎng)了186倍。Phillips McDougall數(shù)據(jù)顯示，目前，全球轉(zhuǎn)基因種子市場(chǎng)銷售額占比已達(dá)到54.3%，超過一半。
中國(guó)的轉(zhuǎn)基因能帶來多大經(jīng)濟(jì)價(jià)值？
僅玉米領(lǐng)域，每年就有數(shù)百億元的增值。玉米是我國(guó)第一大糧食作物，據(jù)農(nóng)業(yè)農(nóng)村部預(yù)測(cè)，2021~2022年度，我國(guó)玉米種植面積約6.4億畝。業(yè)內(nèi)普遍認(rèn)為，轉(zhuǎn)基因的推廣，能讓玉米每畝地增產(chǎn)10%，增值150元以上。這個(gè)數(shù)字看上去不高，但乘以6.4億，是天文數(shù)字。
轉(zhuǎn)基因玉米與常規(guī)玉米對(duì)比。圖片來源：大北農(nóng)。
“玉米產(chǎn)業(yè)直接收益每年將增加500億~800億人民幣。在玉米總供給不變情況下，節(jié)約耕地近6000萬畝。”大北農(nóng)集團(tuán)常務(wù)副總裁兼作物科技產(chǎn)業(yè)總裁劉石在中國(guó)種子大會(huì)報(bào)告稱。
沈志成算了一筆賬：按10%產(chǎn)量提升估算，加上農(nóng)藥的節(jié)省和人工的節(jié)省，僅玉米一項(xiàng)，一年6億畝種植面積，就有好幾百億元增值。“在這條價(jià)值鏈上，農(nóng)民賺大頭，種子公司與研發(fā)者、經(jīng)銷商也有一些利潤(rùn)增長(zhǎng)，這樣才能形成正向循環(huán)，有更多動(dòng)力更多資本投入到研發(fā)中。”
劉石也認(rèn)為，農(nóng)民和下游企業(yè)將成為最大受益者。“在海外，轉(zhuǎn)基因種子價(jià)格會(huì)提高一倍及以上，但中國(guó)轉(zhuǎn)基因種子預(yù)計(jì)加價(jià)幅度不會(huì)那么高。”
種業(yè)市值將得到大幅度的擴(kuò)充。杭州瑞豐生物科技有限公司副總裁霍玉剛在報(bào)告中稱，轉(zhuǎn)基因玉米放開后，預(yù)計(jì)將在三年內(nèi)滲透60%以上，玉米種業(yè)市值將從280億元增長(zhǎng)到450億元。“整個(gè)蛋糕大了，每個(gè)參與者獲得的將更多。”
此外，業(yè)內(nèi)普遍認(rèn)為，轉(zhuǎn)基因的產(chǎn)業(yè)化，將促進(jìn)種業(yè)集中度提升，促進(jìn)種子與農(nóng)化行業(yè)協(xié)同。“以前的競(jìng)爭(zhēng)，是品種一個(gè)關(guān)卡，現(xiàn)在是品種+生物技術(shù)兩個(gè)關(guān)卡，應(yīng)該是會(huì)提高集中度。”沈志成說。
誰掌握了轉(zhuǎn)基因，誰就掌握財(cái)富，這話并不夸張。從歷史上來看，轉(zhuǎn)基因棉花是個(gè)鮮活例子。
上世紀(jì)90年代，棉鈴蟲連年暴發(fā)，我國(guó)兩大主產(chǎn)棉區(qū)幾乎絕產(chǎn)。“除了電線桿子不吃，其他什么都吃。”這句形容棉鈴蟲的話，很多人至今難忘。在美國(guó)孟山都的抗蟲棉大舉進(jìn)入中國(guó)之際，中國(guó)農(nóng)科院棉花育種專家郭三堆在國(guó)際上率先通過兩種Bt基因融合，人工合成新型抗蟲基因，使中國(guó)成為繼美國(guó)之后全球第二個(gè)擁有抗蟲棉自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的國(guó)家。國(guó)產(chǎn)抗蟲棉打破了跨國(guó)公司的技術(shù)壟斷。目前，國(guó)產(chǎn)抗蟲棉市場(chǎng)占有率達(dá)到99%以上，累計(jì)推廣5.6億畝，減少農(nóng)藥用量65萬噸，帶動(dòng)新增產(chǎn)值累計(jì)1000億元。“生物育種一定要重視。”郭三堆強(qiáng)調(diào)。
產(chǎn)業(yè)化的主力是企業(yè)。可喜的是，眼下，玉米、大豆轉(zhuǎn)基因產(chǎn)業(yè)化似乎漸行漸近，企業(yè)扛過十?dāng)?shù)年“只燒錢無盈利”的艱難日子，迎來了更多投資，更大希望。
沈志成兼職創(chuàng)辦的杭州瑞豐，是國(guó)內(nèi)領(lǐng)先的轉(zhuǎn)基因性狀研發(fā)公司，注冊(cè)于2009年，今年1月完成了新一輪融資，4億元。“挖掘基因確實(shí)非常難，花了多少時(shí)間多少精力。”沈志成說，雖然杭州瑞豐目前還沒有盈利，但已先后獲得了中央企業(yè)鄉(xiāng)村產(chǎn)業(yè)投資基金、隆平高科和著名市場(chǎng)化基金合計(jì)大約5億元的融資，保證了穩(wěn)定持續(xù)的研發(fā)投入。
大北農(nóng)的生物育種也走在全國(guó)前列。去年4月，大北農(nóng)生物技術(shù)獲得了現(xiàn)代種業(yè)發(fā)展基金和央企產(chǎn)投基金共4億元投資。
隆平生物是我國(guó)轉(zhuǎn)基因領(lǐng)域又一支生力軍，其掌舵人是呂玉平。成立剛剛3年，但發(fā)展速度不容小覷。“剛開始很艱難，實(shí)驗(yàn)室是借的、儀器設(shè)備是借的，甚至連試驗(yàn)田都是借的。”2021年7月，國(guó)投集團(tuán)成為隆平生物控股股東，如今，隆平生物的股東名單里，既有隆平高科、新洋豐、新希望等一批產(chǎn)業(yè)資本，也有紅杉資本等知名金融資本，已累計(jì)股轉(zhuǎn)和融資6億多元用于促進(jìn)研發(fā)。“站在時(shí)代的大背景下，現(xiàn)在可以說是進(jìn)入了一個(gè)新的階段。”
隆平高科依托杭州瑞豐、隆平生物兩個(gè)主體進(jìn)行性狀開發(fā)和轉(zhuǎn)育。今年3月，隆平高科發(fā)布《關(guān)于完成工商變更登記并換發(fā)營(yíng)業(yè)執(zhí)照的公告》，經(jīng)營(yíng)范圍增加了“轉(zhuǎn)基因農(nóng)作物種子生產(chǎn)”。這也預(yù)示著，我國(guó)轉(zhuǎn)基因商業(yè)化進(jìn)程提速，企業(yè)為此做足了準(zhǔn)備。
記者丨葉鳳林
調(diào)研丨李曉芬 劉探 葉鳳林 張植宏
設(shè)計(jì)丨姚倩智
來源丨南方農(nóng)村報(bào) 農(nóng)財(cái)寶典
聯(lián)系農(nóng)財(cái)君丨18565265490
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