種業(yè)事關(guān)大國農(nóng)業(yè)基本盤，5位院士這樣說
21世紀(jì)以來第20個指導(dǎo)“三農(nóng)”工作的中央一號文件近日發(fā)布。這份文件題為《中共中央 國務(wù)院關(guān)于做好2023年全面推進(jìn)鄉(xiāng)村振興重點工作的意見》。
文件提到，世界百年未有之大變局加速演進(jìn)，我國發(fā)展進(jìn)入戰(zhàn)略機(jī)遇和風(fēng)險挑戰(zhàn)并存、不確定難預(yù)料因素增多的時期，守好“三農(nóng)”基本盤至關(guān)重要、不容有失。
過去一年來，《財經(jīng)國家周刊》對話多位農(nóng)業(yè)領(lǐng)域的院士，他們以科技為“利器”，在中國這樣一個人口大國和農(nóng)業(yè)大國躬身實踐。從他們所從事的工作，我們可以看到守好“三農(nóng)”基本盤的信心所在。
許為鋼院士：
中國小麥還要滿足中國人的胃
從事了幾十年的小麥育種工作，中國工程院院士、小麥育種專家許為鋼深知種子對農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的重要性——種子是農(nóng)業(yè)的“芯片”，為把中國人的飯碗端在自己手里，必須做到種業(yè)自主。
近幾年來，種業(yè)“卡脖子”問題不斷被提及。在這樣的背景下，小麥“爭氣”出線：我國的小麥品種不僅做到了完全獨立自主，而且在產(chǎn)量、優(yōu)質(zhì)程度上足以比肩世界先進(jìn)水平。一系列優(yōu)質(zhì)、高產(chǎn)、兼抗多抗、抗旱節(jié)水的小麥新品種也被育成并推廣，為保障我國糧食安全作出了突出貢獻(xiàn)。
農(nóng)業(yè)農(nóng)村部印發(fā)的《“十四五”全國種植業(yè)發(fā)展規(guī)劃》給小麥的增產(chǎn)定下了“硬指標(biāo)”：到2025年，播種面積保持在3.5億畝以上，產(chǎn)量2800億斤以上。
許為鋼對此信心滿滿。他表示，小麥的增產(chǎn)還有很大潛力。根據(jù)他的研究，近二十年間，通過遺傳改良技術(shù)和農(nóng)業(yè)管理水平的不斷提高，平均每年的小麥產(chǎn)量都有1.5%左右的提升。另一方面，隨著高標(biāo)準(zhǔn)農(nóng)田建設(shè)和秸稈還田等一系列措施的有序推進(jìn)，黃淮海小麥主產(chǎn)區(qū)的土壤有機(jī)質(zhì)含量增加，農(nóng)田質(zhì)量不斷提升。
“10年前700公斤畝產(chǎn)就算是最高的，現(xiàn)在800公斤也大量涌現(xiàn)。”許為鋼表示，從單位面積看，現(xiàn)在小麥的高產(chǎn)幾率越來越高，從而對小麥豐產(chǎn)有很大的信心。
許為鋼告訴《財經(jīng)國家周刊》，小麥種業(yè)“不失守”的原因有兩個：一方面是國家對于糧食作物科技創(chuàng)新工作的重視與支持，所以即便我國小麥育種起步較晚，但目前我國小麥育種技術(shù)水平已經(jīng)做到與世界同期發(fā)展；另一方面要歸功于我國龐大的科研隊伍和系統(tǒng)性的科研結(jié)構(gòu)，在這一方面，科研院所、高等院校發(fā)揮了重大作用，科研隊伍在人力資源和梯隊建設(shè)上有足夠的保障。
許為鋼表示，最近幾年，社會資源高效利用和綠色環(huán)保訴求對育種提出了更高的要求，小麥育種不僅要解決高產(chǎn)、優(yōu)質(zhì)，還要兼顧資源高效利用和綠色環(huán)保效益，這也是國內(nèi)小麥育種發(fā)展的未來趨勢。
“中國優(yōu)質(zhì)小麥育種的第一個階段性目標(biāo)已經(jīng)基本完成，接下來應(yīng)該邁入第二階段。”許為鋼提出，中國的優(yōu)質(zhì)小麥不應(yīng)該僅僅局限于強(qiáng)筋、弱筋“兩頭強(qiáng)”的發(fā)展模式，而是應(yīng)該向中國大眾面制品質(zhì)量優(yōu)化方向發(fā)展。
“中國的小麥要滿足中國人的胃。”許為鋼表示，中國的面粉消耗中，饅頭占據(jù)35%，面條占據(jù)30%，水餃和烙餅各占10%，而這一部分中國大眾面制品需求也需要專門的小麥品種來滿足。
許為鋼呼吁，優(yōu)質(zhì)小麥不僅僅只是強(qiáng)筋、弱筋，還需要根據(jù)中國大眾面制品消費進(jìn)行細(xì)分化，培育更多的適合中國大眾面制品的專用小麥品種，甚至針對特定人群需要的特種品種，如符合糖尿病患者食用需求的抗性淀粉高含量小麥品種。
許為鋼認(rèn)為，為了實現(xiàn)優(yōu)質(zhì)小麥育種的階段性新目標(biāo)，品種的育種技術(shù)要創(chuàng)新，評價體系和評價指標(biāo)需要調(diào)整。“我們不僅能吃飽，吃到好吃的面包，還要吃到更好吃的饅頭、面條。”
胡培松院士：
讓中國人吃上好大米
水稻在中國人飲食中有著舉足輕重的地位，是我國第一大口糧作物，水稻良種攻關(guān)事關(guān)國家糧食安全。經(jīng)過幾代人努力，我國高產(chǎn)水稻育種成績斐然，我國的水稻品種不僅做到種源基本自給自足，良種覆蓋率超過96%，在育種科研水平和單產(chǎn)方面也具有顯著優(yōu)勢。
從事了幾十年水稻育種工作的中國工程院院士、中國水稻研究所所長胡培松說：“我國水稻的良種攻關(guān)，充分發(fā)揮了社會主義制度優(yōu)越性，沒有全國人民的支持，我們干不好這件事。”他告訴《財經(jīng)國家周刊》，雖然取得一定成績，我國水稻育種并非可以高枕無憂，在優(yōu)質(zhì)稻和先進(jìn)育種技術(shù)應(yīng)用等方面，仍與世界先進(jìn)水平存在差距。
水稻育種工作的憂患意識不僅要體現(xiàn)在產(chǎn)量上，還表現(xiàn)在質(zhì)量上。
“過去我們專注于解決溫飽問題，一定程度上對品質(zhì)重視不夠。隨著我國糧食安全保障逐漸穩(wěn)固，下一步我們要更多地關(guān)注優(yōu)質(zhì)稻的育種，讓中國人吃上好大米。”胡培松說。
談及好大米，胡培松提到了日本大米、泰國大米。據(jù)統(tǒng)計，日本商品化的稻米品種有250多個，排名前五位的水稻貢獻(xiàn)了60%以上的產(chǎn)量。這其中，號稱“世界米王”的越光大米自上世紀(jì)50年代育成后，至今仍是日本第一大水稻品種，覆蓋日本35%的水稻種植面積。
我國并非沒有類似的優(yōu)質(zhì)稻米品種。從研究結(jié)果來看，最著名的稻花香2號，學(xué)名五優(yōu)稻4號，就是在我國東北黑土地上培育出來的優(yōu)質(zhì)稻米，這一品種在口感、直鏈淀粉含量、晶瑩度等方面，均不輸于日本越光大米。
“但與越光大米相比，我國五優(yōu)稻4號的產(chǎn)量不高，易倒伏，出米率也偏低，且可種植范圍僅在黑龍江、吉林兩省。”胡培松認(rèn)為，優(yōu)質(zhì)稻的評判標(biāo)準(zhǔn)復(fù)雜，僅靠口感、直鏈淀粉含量、蛋白質(zhì)、性狀等幾項指標(biāo)，不能完全評判稻米的品種優(yōu)劣，需要在理化指標(biāo)和品種穩(wěn)定度、產(chǎn)量方面，體現(xiàn)更高的要求。
好消息是，“我們現(xiàn)在逐漸搞清楚了差距究竟在哪里，也就能夠確定努力的方向。”胡培松告訴《財經(jīng)國家周刊》，目前我國幾個南方秈米品種已經(jīng)可以比肩泰國香米，育種科研界目前定下的目標(biāo)是，在三年內(nèi)爭取育成粳稻能夠比肩日本越光、秈稻能夠比肩泰國香米KDML105的品種。
如何實現(xiàn)優(yōu)質(zhì)稻育種的新突破？胡培松給出的一大關(guān)鍵詞，是技術(shù)創(chuàng)新。
“我們的種質(zhì)資源利用還有較大的提升空間。”在胡培松看來，我國已收集保存大量稻種資源，在中國水稻研究所水稻國家中期庫保存8.6萬份資源，在水稻起源與演化、功能基因組等方面居國際領(lǐng)先。如何加強(qiáng)對現(xiàn)有資源開展系統(tǒng)、規(guī)模化的表型和基因型精準(zhǔn)鑒定，發(fā)掘出具有育種重大應(yīng)用價值基因，助力育種水平提升，是目前和下一步工作重點。
2021年，胡培松所在的中國水稻研究所開始了對于現(xiàn)有水稻種質(zhì)資源表型、基因型等的規(guī)模化精準(zhǔn)鑒定，以此來提高未來科研育種的效率，通過梳理現(xiàn)有資源，助推水稻育種跨越式發(fā)展。
除此之外，胡培松還特別提到了新興生物和信息化、智能化技術(shù)在水稻育種方面的應(yīng)用，在他看來，生物育種技術(shù)與信息化、智能化技術(shù)的學(xué)科交叉，將加快推進(jìn)新品種的育成。
胡培松認(rèn)為，目前國內(nèi)的育種技術(shù)，學(xué)科交叉不夠，“十四五”期間，國內(nèi)將啟動“生物育種專項”，這是農(nóng)業(yè)領(lǐng)域唯一的重大專項，希望將學(xué)科交叉的新育種體系搭建納入其中。胡培松告訴《財經(jīng)國家周刊》，國際領(lǐng)先的育種技術(shù)將基因技術(shù)、人工智能、大數(shù)據(jù)算法等引入到傳統(tǒng)生物育種中，傳統(tǒng)育種、大數(shù)據(jù)、人工智能結(jié)合，達(dá)到了很好的效果。
“矮稈育種和雜交水稻技術(shù)屬于傳統(tǒng)育種技術(shù)，現(xiàn)在國際上一些跨國公司已經(jīng)進(jìn)入到了利用新技術(shù)參與生物育種的4.0時代。這提醒我們，需要盡快走過2.0到3.0的爬坡階段。”胡培松說。
錢前院士：
水稻育種將進(jìn)入“科技無人區(qū)”
水稻是我國第一大口糧作物，當(dāng)前我國水稻年種植面積穩(wěn)定在3000萬公頃左右，2021年平均畝產(chǎn)474公斤，處于全球單產(chǎn)水平第一梯隊。
我國水稻產(chǎn)業(yè)取得的一系列豐碩成果，與我國水稻育種的先進(jìn)性密切相關(guān)。從事水稻育種工作幾十年的中國科學(xué)院院士、中國農(nóng)科院作物科學(xué)研究所所長錢前認(rèn)為，我國水稻育種方面的科研優(yōu)勢，主要體現(xiàn)在三個方面：首先是種質(zhì)及基因資源，其次是育種基礎(chǔ)研究，還有就是育種技術(shù)。
我國的水稻育種技術(shù)經(jīng)歷了矮化育種、雜種優(yōu)勢利用和超級稻培育三次飛躍，其間伴隨矮化育種、三系雜交稻培育、二系雜交稻培育、亞種間雜種優(yōu)勢利用、理想株型育種和綠色超級稻培育等6個重要歷程，在國際上首次實現(xiàn)了可固定雜種優(yōu)勢的水稻無融合生殖育種技術(shù)，建立了從分子模塊到設(shè)計型品種的現(xiàn)代生物技術(shù)育種創(chuàng)新體系。
錢前也提到，雖然在基礎(chǔ)理論研究以及水稻育種水平上，我國已處于國際領(lǐng)先水平，但也存在一些亟待解決的問題。
比如，我國水稻產(chǎn)量增速有所放緩；化肥、農(nóng)藥使用率持續(xù)增長；持久、廣譜的抗性基因匱乏，一些病害存在“老病新發(fā)”態(tài)勢；與農(nóng)業(yè)智能化、機(jī)械化配套的優(yōu)良品種及耕作技術(shù)較為缺乏；基因編輯、智能設(shè)計育種、機(jī)械化裝備等新興交叉領(lǐng)域的原始創(chuàng)新能力還存在不足。
在錢前看來，未來水稻領(lǐng)域的研究將逐步進(jìn)入新的“科技無人區(qū)”，需要更多敢想、敢干、敢創(chuàng)新的科技工作者在理論創(chuàng)新、理論與生產(chǎn)有機(jī)融合、產(chǎn)業(yè)再升級等領(lǐng)域不斷探索，以繼續(xù)保持領(lǐng)跑優(yōu)勢，進(jìn)而實現(xiàn)農(nóng)業(yè)科技價值的持續(xù)輸出。
傳統(tǒng)水稻育種技術(shù)為我國水稻穩(wěn)產(chǎn)高產(chǎn)、口糧自給自足打下了堅實基礎(chǔ)。錢前認(rèn)為，我國人口眾多，可耕地資源有限，要想養(yǎng)活14億多人口，首先要保證口糧的絕對安全，所以很長一段時間，育種目標(biāo)以高產(chǎn)為主。
在他看來，當(dāng)下我國已解決了高產(chǎn)問題，未來水稻育種的主攻方向及目標(biāo)，是在保證糧食安全的基礎(chǔ)上，因地制宜開展優(yōu)質(zhì)稻、輕簡栽培和綠色高抗品種的培育。
“長期研究證明，優(yōu)質(zhì)和高產(chǎn)在某種程度上存在一定的負(fù)相關(guān)性，如何在穩(wěn)產(chǎn)的基礎(chǔ)上不斷提高品質(zhì)，是未來一段時間的一個主要育種方向。”錢前認(rèn)為，需要利用現(xiàn)代生物學(xué)技術(shù)深入研究優(yōu)質(zhì)和高產(chǎn)的關(guān)系，在二者之間尋找最佳平衡，建立成熟的理論體系是未來育種水平不斷提高的內(nèi)在驅(qū)動力。
在他看來，要培育滿足國民品質(zhì)需求的優(yōu)質(zhì)稻，一要利用好水稻種質(zhì)資源，特別是國家?guī)齑尜Y源，千方百計發(fā)掘優(yōu)質(zhì)種源為育種所用；二是深入研究優(yōu)質(zhì)稻形成的遺傳規(guī)律，克隆具有重要利用價值的優(yōu)異等位變異，用于優(yōu)質(zhì)稻品種選育；三是加強(qiáng)優(yōu)質(zhì)稻品種分類審定和優(yōu)質(zhì)大米產(chǎn)品的保護(hù)，保障優(yōu)質(zhì)稻育種者和種糧農(nóng)民權(quán)益。
除了技術(shù)本身的完善，錢前認(rèn)為，在全球市場競爭層面，需要不斷加強(qiáng)我國優(yōu)質(zhì)米品牌建設(shè)。
“我國稻米產(chǎn)業(yè)在全球話語權(quán)不夠，主要原因是我國稻米基本用于本國消費，尚無余力參與全球糧食競爭。”錢前對《財經(jīng)國家周刊》表示，在內(nèi)銷為主的同時，我國優(yōu)質(zhì)米在產(chǎn)權(quán)保護(hù)領(lǐng)域尚存不足，在品牌建設(shè)、產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定性等方面仍需努力。
“我們要鼓勵和支持具有工匠精神的育種家和基礎(chǔ)研究人員持之以恒地開展相關(guān)研究。久久為功，真正使我國稻米產(chǎn)業(yè)，不論在產(chǎn)量、品質(zhì)還是在科技領(lǐng)域都能獨領(lǐng)風(fēng)騷。”錢前說。
周衛(wèi)院士：
以科技創(chuàng)新破解“耕地要害問題”
保證糧食安全，其根本在于保護(hù)耕地。
得益于土地釋放的生產(chǎn)潛力，我國用占世界9%的耕地養(yǎng)活了占世界近20%的人口，但總體看，我國耕地資源“三少”特征凸顯，即人均耕地少，高質(zhì)量耕地少，可挖潛耕地資源少。
如何采取科技創(chuàng)新手段，實現(xiàn)耕地保護(hù)并提升地力，支撐我國“藏糧于地、藏糧于技”戰(zhàn)略落實落細(xì)，從根本上保障糧食供給，是我國農(nóng)業(yè)領(lǐng)域的焦點問題。
中國工程院院士、中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院耕地科技創(chuàng)新總首席科學(xué)家、中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院農(nóng)業(yè)資源與農(nóng)業(yè)區(qū)劃研究所研究員周衛(wèi)表示，加快耕地科技創(chuàng)新，加快實現(xiàn)耕地科學(xué)保護(hù)和利用迫在眉睫、刻不容緩。
2021年12月，中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院作為國家戰(zhàn)略科技力量，啟動“沃田科技行動”，集聚農(nóng)業(yè)資源與環(huán)境、作物學(xué)、植保、農(nóng)業(yè)工程與機(jī)械、信息等學(xué)科優(yōu)勢資源與力量，引領(lǐng)帶動全國耕地科技隊伍，系統(tǒng)謀劃、協(xié)同作戰(zhàn)，攻克耕地基礎(chǔ)前沿科技，破解關(guān)鍵“卡脖子”難題，支撐我國“藏糧于地、藏糧于技”戰(zhàn)略落實落細(xì)。
為確保“沃田科技行動”的順利實施，國家耕地科學(xué)中心成立，周衛(wèi)被聘為耕地科技創(chuàng)新總首席科學(xué)家。他向《財經(jīng)國家周刊》記者介紹，從具體耕地類型來看，耕地問題也可被總結(jié)為“七塊地”問題，即東北黑土地、北方旱地、南方水田、南方旱地、鹽堿地、設(shè)施農(nóng)地及后備耕地。
周衛(wèi)介紹，聚焦“七塊地”的關(guān)鍵問題，中國農(nóng)科院將在“護(hù)黑土、肥旱地、阻酸化、保水田、改鹽堿、強(qiáng)園地、挖潛力”上下功夫，進(jìn)行“基礎(chǔ)研究—技術(shù)研發(fā)—產(chǎn)品創(chuàng)制—模式構(gòu)建”全鏈條科技創(chuàng)新，突破“土壤組學(xué)、生物固氮、養(yǎng)分管理、秸稈還田、有機(jī)培肥、污染防控、酸化阻控、鹽堿改良、旱作節(jié)水、智能裝備”等十大關(guān)鍵核心技術(shù)，著力解決耕地重大科技瓶頸問題。
此外，科技行動還將優(yōu)化完善耕地質(zhì)量聯(lián)網(wǎng)觀測、國家土壤肥力與肥料效益監(jiān)測、數(shù)字土壤與智能監(jiān)測等，構(gòu)建全國高效協(xié)同的觀測監(jiān)測體系，查清不同生態(tài)類型耕地質(zhì)量及其要素的演變過程與規(guī)律。同時，建設(shè)國家耕地科學(xué)中心、耕地培育技術(shù)國家工程實驗室等重大平臺，著力打造耕地國家戰(zhàn)略科技力量。
對此，周衛(wèi)給出了明確的時間表——到2030年，耕地質(zhì)量退化將得到有效遏制，支撐示范區(qū)耕地質(zhì)量提升1個等級，糧食產(chǎn)量提高10%以上，農(nóng)作物秸稈還田率達(dá)到87%，有機(jī)肥利用率達(dá)到90%，化肥利用率達(dá)到50%，農(nóng)作物水分利用效率提高6個百分點。
印遇龍院士：
打造生豬種業(yè)“中國芯”
“即使長得慢一點，也要把老祖宗留下的豬種保存下來，這是歷史的使命。”中國工程院院士、湖南農(nóng)業(yè)大學(xué)畜牧學(xué)學(xué)科帶頭人印遇龍多年來一直從事生豬育種科研工作，在他看來，中國本土豬種質(zhì)資源保護(hù)和進(jìn)一步選育是當(dāng)代育種人的必答考題。
印遇龍表示，歷經(jīng)幾十年的發(fā)展，我國生豬種業(yè)自主創(chuàng)新能力大幅提升，基本完成了從“引進(jìn)吸收、改良提升”向“創(chuàng)新追趕、自主選育”的轉(zhuǎn)變，步入了自主創(chuàng)新的新時期。生豬種業(yè)科技具備了從基礎(chǔ)研究、技術(shù)創(chuàng)新、應(yīng)用研究到成果推廣的創(chuàng)新能力。種豬生產(chǎn)性能不斷提高，企業(yè)育種積極性有了明顯提升。在育種技術(shù)方面，基本能夠與國際水平“并跑”，部分領(lǐng)域領(lǐng)先國際，奠定了與國際先進(jìn)水平同臺競技的基礎(chǔ)。
“我國生豬種業(yè)已經(jīng)解決了‘有沒有’，現(xiàn)在主要問題是‘好不好’。”印遇龍介紹，我國有全世界最豐富的生豬種質(zhì)資源，不僅有目前世界上所有的主流商業(yè)化豬品種，更有大量我國獨有的地方品種資源。
在他看來，我國生豬種業(yè)面臨的挑戰(zhàn)主要有兩方面：一是主流商業(yè)化豬種的種豬性能與發(fā)達(dá)國家存在一定差距；二是我國地方豬種資源未得到有效利用，對地方豬種的利用缺乏整體規(guī)劃。
“國家間豬育種的競爭，主要是商業(yè)化瘦肉豬生產(chǎn)效率的競賽，通過部署生豬種業(yè)自主創(chuàng)新重大科學(xué)工程，加強(qiáng)生豬種業(yè)基礎(chǔ)研究和育種技術(shù)創(chuàng)新和應(yīng)用，培育出生產(chǎn)性能具有國際競爭力的種豬，十分必要。”印遇龍說。
他認(rèn)為，我國生豬種業(yè)發(fā)展要“兩條腿走路”：一方面，加強(qiáng)對主流商業(yè)化豬種的選育提高工作，讓這些豬種的性能盡快趕上發(fā)達(dá)國家；另一方面，要加強(qiáng)對地方豬種的開發(fā)和利用。
“保存本土豬種和加強(qiáng)本土地方豬的品種選育，是布局我國生豬育種技術(shù)的重要方向之一，同時也是歷史留給我們的使命。”印遇龍說，地方豬種目前雖然在生產(chǎn)效率等方面還與國外商業(yè)化豬種存在差距，但卻是通過長期選擇而留存下來的品種，在某些方面有其優(yōu)點。
在他看來，我國地方豬種質(zhì)創(chuàng)新非常必要，一是我國地方豬種質(zhì)優(yōu)良，是保障優(yōu)質(zhì)豬業(yè)可持續(xù)發(fā)展的戰(zhàn)略性資源，開展地方豬種資源保護(hù)與優(yōu)化利用研究，形勢緊迫、意義重大；二是我國地方豬品種數(shù)量急劇減少，85%的地方豬種群體數(shù)量明顯下降，地方豬保種形勢迫切；三是我國地方豬種肉質(zhì)優(yōu)良、抗逆性和抗病性強(qiáng)等優(yōu)點突出，但受生長慢、瘦肉率和飼料轉(zhuǎn)化率低等制約，地方豬有效保護(hù)和產(chǎn)業(yè)化生產(chǎn)受到限制。
印遇龍認(rèn)為，當(dāng)務(wù)之急是政府部門、科研單位和企業(yè)聯(lián)合開展研究，對瘦肉豬育種和地方豬種的利用進(jìn)行整體規(guī)劃，根據(jù)市場需求，有目標(biāo)地開展選育、雜交利用等工作，提高種豬的生產(chǎn)效率和效益。
來源：新華社
