本文節(jié)選第六屆前沿分子育種共性技術(shù)研討會(huì)上華中農(nóng)業(yè)大學(xué)嚴(yán)建兵校長(zhǎng)《發(fā)展高蛋白玉米 保障飼料蛋白安全》報(bào)告內(nèi)容,有所刪減,希望對(duì)您有所幫助。

各位關(guān)注中國(guó)糧食安全與農(nóng)業(yè)科技創(chuàng)新的朋友們,下午好!
今天,我們聚焦一項(xiàng)可能深刻影響國(guó)人“肉蛋奶”飯碗的重大科研突破——高蛋白玉米。這不是科幻,而是中國(guó)科學(xué)家為解決國(guó)家糧食安全核心痛點(diǎn)——“蛋白缺口”問(wèn)題,開(kāi)辟的一條創(chuàng)新之路。
痛點(diǎn):我們?nèi)钡牟皇羌Z食,是“蛋白”!
1)被忽視的“食物安全”危機(jī): 我們常提“糧食安全”,但更緊迫的是“食物安全”。數(shù)據(jù)顯示,我國(guó)糧食自給率約85%,但蛋白自給率已跌破55%!這意味著我們餐桌上近一半的肉蛋奶蛋白,依賴進(jìn)口。

2)“大豆困境”是癥結(jié): 每年超1億噸大豆進(jìn)口,自給率僅15%!這些大豆絕大部分用作飼料。龐大的進(jìn)口量不僅耗費(fèi)外匯,更讓國(guó)家飼料糧安全命懸一線。
3)耕地紅線下的無(wú)解題? 若想大豆完全自給,需額外7-8億畝耕地!這在人多地少的中國(guó)近乎天方夜譚。傳統(tǒng)路徑(提高單產(chǎn)、效率)已逼近極限,必須另辟蹊徑!
核心結(jié)論:解決飼料糧問(wèn)題,核心在解決“蛋白”問(wèn)題!
向生物科技要蛋白!中國(guó)方案:高蛋白玉米
1)面對(duì)“蛋白荒”,中國(guó)科學(xué)家提出顛覆性思路:繞過(guò)耕地限制,向生物科技要蛋白! 核心目標(biāo):高蛋白玉米。
2)為什么是玉米?產(chǎn)量之王: 玉米是我國(guó)第一大糧食作物,產(chǎn)量高、適應(yīng)性強(qiáng);被遺忘的“蛋白潛力”: 野生玉米蛋白含量可達(dá)30%!但現(xiàn)代育種長(zhǎng)期追求高淀粉(能量),蛋白屬性被忽視。喚醒玉米的“高蛋白基因”,潛力巨大!
3)高蛋白玉米的價(jià)值何在?經(jīng)濟(jì)賬: 玉米蛋白每提升1個(gè)百分點(diǎn),理論上可減少700-800萬(wàn)噸大豆當(dāng)量需求!按噸玉米計(jì)算,高蛋白玉米可比普通玉米創(chuàng)造40-70元額外經(jīng)濟(jì)效益;產(chǎn)業(yè)價(jià)值: 飼料企業(yè)實(shí)測(cè)表明,高蛋白玉米能顯著降低豆粕添加量,節(jié)約成本。
4)蛋白質(zhì)量行不行?客觀差異: 玉米蛋白(醇溶蛋白為主)與大豆蛋白(球蛋白為主)在氨基酸組成上確有不同(如賴氨酸、色氨酸相對(duì)較低);獨(dú)特優(yōu)勢(shì): 玉米蛋白富含蛋氨酸(價(jià)格遠(yuǎn)高于賴氨酸)!且通過(guò)育種改良氨基酸平衡是可行方向;實(shí)踐驗(yàn)證: 大型養(yǎng)殖企業(yè)(如牧原)全程飼喂實(shí)驗(yàn)證明: 使用高蛋白玉米,豬生長(zhǎng)性能穩(wěn)定,料肉比甚至略有降低! 海大集團(tuán)測(cè)試也表明,高蛋白玉米的能量值不降反升,消化率無(wú)礙。
核心亮點(diǎn):高蛋白玉米并非實(shí)驗(yàn)室花瓶,而是經(jīng)得起產(chǎn)業(yè)驗(yàn)證、能落地的解決方案!
“四步走”戰(zhàn)略與硬核科技
1)實(shí)現(xiàn)高蛋白玉米產(chǎn)業(yè)化,絕非易事。科研團(tuán)隊(duì)制定了清晰的“四步走”戰(zhàn)略,并融合前沿科技
A.第一步(已實(shí)現(xiàn)): 蛋白含量提升至10-11%。篩選創(chuàng)制大量高蛋白種質(zhì)資源,部分骨干系蛋白超12%,淀粉保持75%高水平,打破“高蛋白必低淀粉”魔咒。
B.第二步(進(jìn)行中,目標(biāo)明后年): 蛋白含量穩(wěn)定達(dá)到12%。利用基因組育種技術(shù)(如與博瑞迪合作育種芯片),精準(zhǔn)選配親本,加速育種進(jìn)程。已進(jìn)行數(shù)萬(wàn)次雜交組合測(cè)試。
C.第三步(未來(lái)目標(biāo)): 挑戰(zhàn)14-15% 蛋白含量。核心在于破解“碳氮平衡”和“產(chǎn)量-品質(zhì)協(xié)同提升”的底層科學(xué)難題;
D.終極目標(biāo):“理想玉米”: 不僅高蛋白,更要根據(jù)豬、雞、牛等不同動(dòng)物消化特性量身定制,實(shí)現(xiàn)最佳飼用價(jià)值。引入AI優(yōu)化設(shè)計(jì)。
2)科技硬核支撐
A.基因“金礦”挖掘: 已發(fā)現(xiàn)多個(gè)關(guān)鍵基因(如氮高效轉(zhuǎn)運(yùn)基因、提高蛋氨酸基因、脫水快基因)。研究發(fā)現(xiàn),僅需7-8個(gè)核心基因優(yōu)化,就有望支撐玉米蛋白從12%躍升至15%!
B.顛覆認(rèn)知的“協(xié)同調(diào)控”: 發(fā)現(xiàn)一類特殊物質(zhì)(如促進(jìn)TCA循環(huán)的酶類),通過(guò)噴施,竟能同時(shí)提升玉米產(chǎn)量和蛋白含量1-2個(gè)百分點(diǎn)!這為破解“增質(zhì)不增產(chǎn)”難題提供了全新思路。
C.生物育種利器:基因編輯: 與未米合作,國(guó)內(nèi)首個(gè)玉米基因編輯安全證書已獲批(用于株型改良)。正在推進(jìn)多個(gè)編輯靶點(diǎn)(如易脫水基因,可降低籽粒含水量7-10%);分子標(biāo)記輔助選擇 & 基因組選擇: 結(jié)合野生資源導(dǎo)入和現(xiàn)代育種技術(shù),快速創(chuàng)制優(yōu)異中間材料;育種加速器: 利用一年3-4代(如與博瑞迪合作)的快速育種技術(shù),大幅縮短育種周期。
核心亮點(diǎn):清晰的路線圖 + 硬核的基因科技 + 顛覆性的協(xié)同調(diào)控發(fā)現(xiàn),讓高蛋白玉米夢(mèng)想照進(jìn)現(xiàn)實(shí)!
產(chǎn)學(xué)研深度融合,打造“中國(guó)式”創(chuàng)新生態(tài)
高蛋白玉米的成功,關(guān)鍵在于打破科研與產(chǎn)業(yè)的“孤島”,構(gòu)建全新生態(tài)
1)思路革命: 育種家不再只關(guān)心田間表現(xiàn),更要“站在豬和雞的角度想問(wèn)題”!與營(yíng)養(yǎng)學(xué)家、飼料企業(yè)、養(yǎng)殖集團(tuán)深度合作,以終端需求驅(qū)動(dòng)育種。
2)創(chuàng)新模式: 摒棄國(guó)際巨頭“大而全”的封閉模式,構(gòu)建“開(kāi)環(huán)式創(chuàng)新生態(tài)”。高校/科研院所: 專注源頭創(chuàng)新(基因挖掘、理論突破);新型生物技術(shù)公司(如博瑞迪、未米): 提供關(guān)鍵工具(育種芯片、基因編輯、快速育種),賦能行業(yè)。種業(yè)企業(yè): 聚焦品種選育與推廣。飼料/養(yǎng)殖企業(yè): 提供應(yīng)用場(chǎng)景與反饋,驅(qū)動(dòng)產(chǎn)品優(yōu)化。
3)聯(lián)盟力量: 已成立“高蛋白玉米產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟”,匯聚科研尖兵(如作科所、高校)、種業(yè)龍頭(如墾豐、登海)、飼料巨頭(如新希望、海大、牧原)、創(chuàng)新技術(shù)企業(yè)。目標(biāo)是“合起伙來(lái)干大事”!合作選育的高蛋白玉米品種已在多地推廣種植近千萬(wàn)畝。與飼料企業(yè)合作的中試和養(yǎng)殖試驗(yàn)效果喜人。
核心亮點(diǎn):產(chǎn)學(xué)研深度融合 + 中國(guó)特色“開(kāi)環(huán)”創(chuàng)新生態(tài),讓技術(shù)快速轉(zhuǎn)化為生產(chǎn)力!
攥緊中國(guó)“蛋白芯片”,端牢中國(guó)飯碗
發(fā)展高蛋白玉米,不僅是一項(xiàng)技術(shù)創(chuàng)新,更關(guān)乎國(guó)家戰(zhàn)略;
1)破解“大豆困局”: 是減少大豆進(jìn)口依賴、提升蛋白自給率最具潛力的現(xiàn)實(shí)路徑。
2)保障飼料糧安全: 筑牢“肉蛋奶”供應(yīng)的根基,關(guān)乎民生福祉。
3)踐行“大食物觀”: 向動(dòng)物、植物、微生物要蛋白、要能量的生動(dòng)實(shí)踐。
4)探索中國(guó)道路: 區(qū)別于發(fā)達(dá)國(guó)家“資本驅(qū)動(dòng)、利益優(yōu)先、閉環(huán)壟斷”的模式,走出一條“國(guó)家需求驅(qū)動(dòng)、安全優(yōu)先、開(kāi)放協(xié)同”的中國(guó)式農(nóng)業(yè)生物技術(shù)創(chuàng)新之路。
結(jié)語(yǔ)
“四步走”戰(zhàn)略目標(biāo)明確,科技支撐日益堅(jiān)實(shí),產(chǎn)業(yè)生態(tài)加速形成。高蛋白玉米,這顆承載著破解中國(guó)“蛋白焦慮”希望的種子,正在中國(guó)科學(xué)家的精心培育和產(chǎn)業(yè)界的通力協(xié)作下,生根發(fā)芽,茁壯成長(zhǎng)。它有望成為攥在中國(guó)人手中的“蛋白芯片”,為端牢端穩(wěn)中國(guó)飯碗貢獻(xiàn)不可替代的力量!












