來源:科學(xué)時報 作者:楊偉光
籽種是農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的基本生產(chǎn)資料，是保證作物產(chǎn)量和質(zhì)量的根本內(nèi)因?？刂?a href="http://www.rongk.cn/sell" target="_blank">種子，就掌握了現(xiàn)代農(nóng)業(yè)競爭的主動權(quán)。從現(xiàn)代農(nóng)業(yè)產(chǎn)前、產(chǎn)中、產(chǎn)后的產(chǎn)業(yè)化鏈條來分析，籽種對農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)增長的貢獻率達到了30%～40%，在現(xiàn)代農(nóng)業(yè)中發(fā)揮首要的引領(lǐng)與基礎(chǔ)作用。未來農(nóng)業(yè)的競爭已變成種業(yè)競爭，發(fā)展種業(yè)關(guān)系到國家糧食安全，關(guān)系到國家政治經(jīng)濟利益。
在國家層面，面對激烈的國際競爭，生物種業(yè)已成為我國保障糧食安全的戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)。在北京市層面，籽種農(nóng)業(yè)是都市型現(xiàn)代農(nóng)業(yè)的重要內(nèi)容，也是生態(tài)農(nóng)業(yè)、循環(huán)農(nóng)業(yè)、科技農(nóng)業(yè)的基礎(chǔ)；同時，北京聚集了全國實力最強的人才、種質(zhì)等科技資源，每年選育的農(nóng)作物新品種數(shù)量全國第一，推進籽種產(chǎn)業(yè)快速發(fā)展也是北京建設(shè)“首善之區(qū)”的應(yīng)有之義。
籽種產(chǎn)業(yè)是現(xiàn)代生物技術(shù)革命的主要產(chǎn)業(yè)形態(tài)，具有典型的科技經(jīng)濟一體化發(fā)展特色。積極聯(lián)合產(chǎn)學(xué)研用各主體，探索、實踐產(chǎn)學(xué)研相結(jié)合的新模式、新機制，優(yōu)化配置科學(xué)技術(shù)、資金、設(shè)備、人才等社會資源，對加快生物育種產(chǎn)業(yè)科技進步具有重要意義。
針對我國種業(yè)創(chuàng)新能力機制等問題，借鑒發(fā)達國家做法，筆者提出了打造雙單倍體（Doubled Haploid，簡稱DH）工程化育種聯(lián)合體的措施，以探索種業(yè)產(chǎn)學(xué)研結(jié)合的載體途徑，實現(xiàn)種業(yè)創(chuàng)新能力快速提升。
問題：促進育種創(chuàng)新能力提升的機制缺失
與發(fā)達國家相比，我國育種創(chuàng)新在規(guī)模、水平等方面都存在較大差距，總體表現(xiàn)為創(chuàng)新能力較低。其根本原因在于促進育種創(chuàng)新能力快速提升的機制缺失，缺乏將產(chǎn)學(xué)研結(jié)合起來實現(xiàn)共贏的內(nèi)生性載體途徑。當前，我國種業(yè)領(lǐng)域的產(chǎn)學(xué)研結(jié)合存在的問題主要有以下幾方面。
1.企業(yè)作為創(chuàng)新主體支撐和引領(lǐng)種業(yè)發(fā)展的作用不明顯
我國目前有7600多家種子企業(yè)，但種子繁育銷一體化經(jīng)營區(qū)域覆蓋全國的只有100余家，具有一定研發(fā)能力的就更少。我國每年通過國家審定的品種約150個左右，省級審定品種近千個，其中90%以上由科研機構(gòu)完成。當前，我國種業(yè)企業(yè)布局分散、數(shù)量多、規(guī)模小，研發(fā)投入在比例和數(shù)量上都遠低于國際企業(yè)，育種和技術(shù)創(chuàng)新能力低，種業(yè)企業(yè)作為創(chuàng)新主體的表現(xiàn)不強，自主創(chuàng)新主體地位還沒有真正體現(xiàn)，支撐和引領(lǐng)作用不突出、不明顯。
2.科研機構(gòu)融入市場的意識和動力不強
毋庸置疑，科研機構(gòu)是當前我國育種研究的主要力量，但在每年推出的成百上千個新品種中，在市場上真正有競爭力的并不多。其原因就是新品種培育研究中成果導(dǎo)向大于市場引導(dǎo)，育種工作大多還采用傳統(tǒng)的組織模式。
每個育種者依靠個人的觀察、喜好和田間試驗，從資源搜集開始，從頭干到尾，形成了“小而散，各立山頭，單兵作戰(zhàn)”的育種組織模式，斷層明顯?？蒲信c生產(chǎn)對接不好，選育出的新品種無法快速進入市場、產(chǎn)生經(jīng)濟效益。
3.種業(yè)領(lǐng)域產(chǎn)學(xué)研缺乏持續(xù)穩(wěn)定結(jié)合的長效機制
育種科研單位的優(yōu)勢在于種質(zhì)資源的收集、鑒定、創(chuàng)新和利用，種業(yè)企業(yè)具有將品種變成產(chǎn)品并在生產(chǎn)上大面積推廣的優(yōu)勢。當前，種業(yè)領(lǐng)域產(chǎn)學(xué)研結(jié)合主要有三種形式：一是科研機構(gòu)向企業(yè)轉(zhuǎn)讓品種權(quán)，二是企業(yè)委托科研機構(gòu)研究開發(fā)，三是共同申報承擔各類科研項目。這三種形式都存在組織形式松散、合作過程缺乏利益和信用保障機制等問題，難以形成可持續(xù)穩(wěn)定發(fā)展的結(jié)合模式，難以形成研發(fā)牽動產(chǎn)業(yè)、產(chǎn)業(yè)構(gòu)建市場、市場引導(dǎo)研發(fā)的良性循環(huán)，也就難以真正快速提升我國種業(yè)整體核心競爭力。
因此，探索促進育種創(chuàng)新能力可持續(xù)發(fā)展的新機制，建立育種產(chǎn)學(xué)研結(jié)合的新模式，既是基于我國國情的現(xiàn)實考慮，也是順應(yīng)世界種業(yè)技術(shù)創(chuàng)新趨勢、快速提高我國種業(yè)科技競爭力的必然選擇。這也是當前北京市農(nóng)業(yè)和農(nóng)村科技的重點任務(wù)之一。
思考：尋求實現(xiàn)產(chǎn)學(xué)研各主體合作共贏的載體途徑
產(chǎn)學(xué)研結(jié)合是指在一定的制度環(huán)境下，產(chǎn)學(xué)研各主體為實現(xiàn)各自的組織目標，對科學(xué)技術(shù)、資金、設(shè)備、人才等社會資源的優(yōu)化配置和分配。各主體通過合作實現(xiàn)互利共贏是產(chǎn)學(xué)研結(jié)合成功與否的關(guān)鍵。
技術(shù)聯(lián)合體是產(chǎn)學(xué)研各方就產(chǎn)業(yè)共性技術(shù)問題開展合作攻關(guān)。與技術(shù)聯(lián)盟等產(chǎn)學(xué)研結(jié)合模式相比，其目標更加明確、合作更加緊密、成果應(yīng)用渠道更加通暢，各主體間利用分配和保障機制更加完善，是較高形態(tài)的產(chǎn)學(xué)研結(jié)合模式。
1.發(fā)達國家育種創(chuàng)新產(chǎn)學(xué)研結(jié)合的經(jīng)驗
在美國，育種的產(chǎn)學(xué)研結(jié)合起步和發(fā)展于1970年頒布《美國植物品種保護法》以后，育種創(chuàng)新的知識產(chǎn)權(quán)得以保護，育種家和種子公司的利益得到了保障，推動了育種創(chuàng)新的快速發(fā)展。
當前，美國、日本、德國等發(fā)達國家都已建立起了集研發(fā)、產(chǎn)業(yè)和市場于一體的育種創(chuàng)新鏈。企業(yè)在創(chuàng)新鏈中占據(jù)主體位置，農(nóng)作物品種的研究和更新70%由企業(yè)完成。世界十大種業(yè)巨頭在農(nóng)業(yè)生物技術(shù)方面的專利份額達到50%～60%。
即便如此，種業(yè)巨頭企業(yè)也非常注重與科研機構(gòu)的合作，如先正達與全球400多家大學(xué)、研究機構(gòu)和企業(yè)開展了廣泛合作，而這些合作也是以各方利益的分配與保障為基礎(chǔ)的，并形成了完善的機制以確保各方的利益：一是采用“垂直合作”的技術(shù)合作，以真正實現(xiàn)優(yōu)勢互補，減少不必要的競爭；二是研究內(nèi)容實用性很強，合作重點放在雙方共同感興趣的公共技術(shù)知識領(lǐng)域，保證雙方都能從中獲益而不必擔心泄露自己的技術(shù)秘密；三是合作者還需要對合作研究成果進一步開發(fā)才能真正將研究成果變成自己的，這樣也減少了在應(yīng)用研究成果時可能產(chǎn)生的知識產(chǎn)權(quán)保護方面的問題。
因此，尋求實現(xiàn)和保障產(chǎn)學(xué)研各主體合作共贏的載體途徑，是推進我國種業(yè)領(lǐng)域產(chǎn)學(xué)研結(jié)合良性發(fā)展的關(guān)鍵。
2.種業(yè)領(lǐng)域產(chǎn)學(xué)研結(jié)合的載體途徑選擇
面對跨國公司科技、資本的競爭壓力，我國種業(yè)企業(yè)也意識到單靠從科研機構(gòu)轉(zhuǎn)讓品種已不能持續(xù)保持市場競爭能力，紛紛開始自主選育新品種。然而，相對較少的研發(fā)投入使我國種業(yè)企業(yè)不能像跨國公司一樣從育種技術(shù)、種質(zhì)創(chuàng)新等基礎(chǔ)研究開始?？焖俅罅揩@得育種材料成為我國種業(yè)企業(yè)當前最急迫的需求。
DH育種，可以快速獲得育種材料，是推進種業(yè)產(chǎn)學(xué)研結(jié)合的有效載體。基于DH育種這一載體，構(gòu)建技術(shù)聯(lián)合體是推進種業(yè)領(lǐng)域產(chǎn)學(xué)研結(jié)合的正確途徑。
DH育種就是利用誘導(dǎo)系誘導(dǎo)、花藥離體培養(yǎng)等手段誘導(dǎo)產(chǎn)生單倍體植株，再通過染色體組加倍（如秋水仙素處理），從而使植物恢復(fù)正常染色體數(shù)的育種方法。
DH育種能夠在較短時間內(nèi)選育出適宜作為強優(yōu)勢親本的純系，大大縮短育種年限，同時由于不存在基因間的顯隱性作用，因此一些由隱性基因決定的性狀便可以得到充分利用，是加速種質(zhì)材料純化、縮短育種年限的有效途徑，是現(xiàn)代生物技術(shù)育種的兩大支柱技術(shù)之一。杜邦先鋒、孟山都等公司已把它作為玉米育種的重要方法。目前，全世界有250多個作物物種應(yīng)用了DH育種，12個物種中培育了300多個來自于栽培種的DH系。
北京市科委以北京農(nóng)業(yè)育種基礎(chǔ)研究創(chuàng)新平臺為載體，連續(xù)支持北京市農(nóng)林科學(xué)院引進國外DH育種方面的先進材料及技術(shù)，經(jīng)消化吸收，已達到了世界先進水平。其中玉米單倍體誘導(dǎo)率最高可達15%，加倍率最高可達30%，具備了規(guī)?；瘧?yīng)用的基礎(chǔ)。2007年以來，先后誘導(dǎo)了100多個國外新種質(zhì)優(yōu)異材料和有針對性組建的二環(huán)系或群體創(chuàng)新材料，已累計獲得并種植鑒定約50萬粒單倍體籽粒。通過加倍和鑒定，已獲得有利用價值的DH系6000多個。
措施：打造DH工程化育種聯(lián)合體
為了加快北京種業(yè)的快速發(fā)展，解決育種創(chuàng)新能力提升的機制問題，北京市科委打造了DH工程化育種聯(lián)合體。聯(lián)合體由北京市科委聯(lián)合北京市農(nóng)林科學(xué)院、種業(yè)企業(yè)以及中介機構(gòu)組成，是以DH育種技術(shù)為載體，以知識產(chǎn)權(quán)為紐帶，結(jié)合信息技術(shù)手段構(gòu)建的工程化育種創(chuàng)新鏈，是北京市科委探索產(chǎn)學(xué)研結(jié)合新模式的創(chuàng)新之舉。
參加的企業(yè)有中國種子集團公司、隆平農(nóng)業(yè)高科技股份有限公司、山東登海種業(yè)股份公司、北京奧瑞金種業(yè)公司、北京德農(nóng)種業(yè)有限公司等一批國內(nèi)著名種業(yè)企業(yè)；中介服務(wù)機構(gòu)有中國技術(shù)交易所、北京路浩知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司等。
聯(lián)合體各方分工明確，其中北京市科委負責總體規(guī)劃、組織和協(xié)調(diào)；北京市農(nóng)林科學(xué)院負責DH育種技術(shù)研究和應(yīng)用，大規(guī)模創(chuàng)制玉米、蔬菜、小麥等作物有利用價值的DH系；種業(yè)企業(yè)應(yīng)用DH系開展農(nóng)作規(guī)?；N和新品種的產(chǎn)業(yè)化；中介服務(wù)機構(gòu)等負責聯(lián)合體中成果轉(zhuǎn)化、知識產(chǎn)權(quán)協(xié)調(diào)等工作。
1.聯(lián)合體的知識產(chǎn)權(quán)約定及流程
為了最大限度地保障成員權(quán)益，聯(lián)合體對知識產(chǎn)權(quán)進行了清晰界定，科研機構(gòu)從事育種材料的研發(fā)，享有育種材料的知識產(chǎn)權(quán)；應(yīng)用科研機構(gòu)提供的育種材料，種業(yè)企業(yè)開展自主的品種選育，享有品種的知識產(chǎn)權(quán)。同時，聯(lián)合體還建立了育種信息系統(tǒng)，實行統(tǒng)一的評價標準和程序、統(tǒng)一的信息錄入和發(fā)布。聯(lián)合體成員可及時獲得信息，提高透明度，減少重復(fù)評價，提高育種效率。
在具體工作中，北京市農(nóng)林科學(xué)院利用DH技術(shù)對鑒定篩選出有利用價值的材料進行大規(guī)模地快速誘導(dǎo)和加倍，獲得大量DH系后，通過中介服務(wù)機構(gòu)轉(zhuǎn)移給種業(yè)企業(yè)，由企業(yè)開展廣泛鑒定和測配，選育出有重要價值的新品種，然后根據(jù)約定申報植物新品種權(quán)保護和品種審定。
2. 聯(lián)合體的工作成效及目標
截至目前，北京市農(nóng)林科學(xué)院已通過協(xié)議將經(jīng)過鑒定篩選出的2300多個優(yōu)良DH系分發(fā)給北京金色農(nóng)華種業(yè)科技有限公司、北京奧瑞金種業(yè)公司、山東登海種業(yè)股份公司、北京德農(nóng)種業(yè)有限公司等企業(yè)，由各企業(yè)予以廣泛測配和組合鑒定，已在北京及全國多個省份多個生態(tài)區(qū)進行了種植鑒定，開始大量選育高產(chǎn)、優(yōu)質(zhì)、多抗、廣適、易制種的強優(yōu)勢品種，已得到一批市場競爭力強、有重大應(yīng)用前景苗頭的新組合。
在3～5年內(nèi)，聯(lián)合體將創(chuàng)制DH系2萬份以上，經(jīng)鑒定篩選并提供給合作企業(yè)有利用價值的DH系6500份以上；選配雜交組合52000個以上，獲得優(yōu)秀組合100個以上；審定（或鑒定）新品種20個以上；新品種（新品系）在生產(chǎn)上推廣面積300萬畝以上。
聯(lián)合體通過承接北京農(nóng)業(yè)育種基礎(chǔ)研究創(chuàng)新平臺的創(chuàng)新成果，以市場機制為引導(dǎo)，創(chuàng)新育種組織方式，是推動首都種業(yè)產(chǎn)學(xué)研合作的創(chuàng)新之舉，將快速提升北京市種業(yè)科技創(chuàng)新，為壯大民族種業(yè)、發(fā)展良種工程、保障國家糧食安全和農(nóng)產(chǎn)品有效供給提供強有力的科技支撐。
聯(lián)合體打破了傳統(tǒng)育種模式中的壁壘，借助科研機構(gòu)的育種材料，企業(yè)成為品種選育的主體，市場成為育種的最終目標。通過明確的知識產(chǎn)權(quán)界定，聯(lián)合體成員之間的優(yōu)勢互補、合作共贏成為現(xiàn)實。
從一定意義上看，聯(lián)合體也是育種領(lǐng)域產(chǎn)學(xué)研結(jié)合的一次嬗變：不僅促進了育種能力的快速提升，也是理念的升華和機制的更新，它的實踐促進了我國育種創(chuàng)新組織的變革，使傳統(tǒng)封閉的科研體系變成一種開放的、以聯(lián)合和合作為基礎(chǔ)的現(xiàn)代育種創(chuàng)新體系。聯(lián)合體的建設(shè)提升了科技在都市型現(xiàn)代農(nóng)業(yè)和新農(nóng)村建設(shè)領(lǐng)域的服務(wù)水平，對促進種業(yè)科技進步、保障國家糧食安全具有重要意義，是一種產(chǎn)學(xué)研結(jié)合的新型模式，是北京市科委落實“科技北京”行動計劃的又一重要舉措，也是科技支撐“首善之區(qū)”建設(shè)的工作創(chuàng)新。
