“大技术”时代，中国种业如何发力更新大国排序？
原创 农财君 农财网种业宝典
“占有了核心技术，就占有了种业高地”“现在我们要把基因剪刀用得更锋利！”“未来，要加强多基因叠加、多性状复合的新产品研发。”
“转基因技术、基因编辑技术一定不会是植物育种创新技术的终点，未来一定会有更多更好更新的技术出现。”“我国现有的安全证书对转基因产业化有效，但解决不了基因编辑产业化的问题。”
不久前举行的2022中国种子大会暨南繁硅谷论坛13场分论坛之一——种业技术创新论坛，聚集行业智慧，聚焦前沿技术。15位院士、专家为我们带来一场关于生物育种的盛宴。
种业技术创新论坛现场。
技术更迭
推动种业跨越发展的强大驱动力
全球种业发展进入空前密集创新和产业变革时期，作物育种正迎来以转基因技术、基因编辑技术、智能设计技术为主的精准化、高效化的“大技术”时代。
新技术产品迭代升级。中国农业科学院生物技术所所长、国家现代产业技术体系玉米首席科学家李新海指出，目前，基因工程技术加速融合、生物育种产品升级迭代、基因编辑产品陆续推出…国内外种业科技发展形势持续向好，我国在各方面也陆续有所突破。
中国农业科学院生物技术所所长、国家现代产业技术体系玉米首席科学家李新海。
多年实践证明，基因编辑技术可以精确、快速地生成作物改良所需的基因突变，培育出高产、营养、抗逆的作物。
美国科学院院士朱健康介绍，近些年，他和他的团队通过基因编辑技术，培育出了“高产水稻”、“香味玉米”、“超高维生素C生菜”、“高油酸油菜”、“高花青素含量的番茄”、“抗褐化马铃薯”等一系列有竞争力的新品种。
美国科学院院士朱健康。
“靠传统育种赶上国外种业的技术水平需要很多年，但新的基因编辑技术可以让我们更快做到。”朱健康介绍，我国拥有庞大的基因编辑技术研发群体，且国家对生物育种技术高度重视，现在我们要把基因剪刀用得更锋利。他指出，同时编辑多个基因和多个性状叠加是基因编辑的一大趋势。提高编辑精准率和效率的同时，争取用有中国自主知识产权的编辑工具。
李新海对此表示认同，并指出，接下来，攻克关键核心技术制约的同时，应该加强育种价值的新基因挖掘，加强多基因叠加、多性状复合的新产品研发，加强营养功能型、环境友好、高附加值等新产品的研发。
中国科学院院士、清华大学教授谢道昕。
“逆境胁迫下作物种子变小，产量降低。”中国科学院院士、清华大学教授谢道昕通过反复研究，揭示了茉莉素和独角金内酯在调控植物抗性和生长发育过程中发挥着作用。原来，干旱等逆境激活茉莉素合成，茉莉素能在应对逆境的同时调控种子的大小，而独脚金内酯调控植物分枝，对缺素响应十分重要。
中国农业科学院生物技术研究所研究员普莉介绍，表观遗传学研究和设计育种是培育高产稳产品种的新路径和方法。她们已经构建了水稻表观遗传智能数据库、作物全生育期表型组智能预测模型，在农业生物大数据和智能设计模型的基础上，能对农作物目标表型进行更精准的设计。
中国农业科学院生物技术研究所研究员普莉。
华为技术有限公司智慧农业首席专家王德谦。
AI助力两大难题破解，加速靶向育种质量。华为技术有限公司智慧农业首席专家王德谦表示，华为智能育种围绕两个方面，分别是田间表型数据的智能提取分析和表型、环境、基因互作模型在内的变异基因的选择，从“室外”到“室内”提升育种表型鉴定和实验效率。
上海师范大学生命科学学院教授杨仲南。
光温敏不育系广泛应用于水稻杂交制种。上海师范大学生命科学学院教授杨仲南指出，光温敏不育系的核心问题是能不能够形成花粉。据此，杨仲南从拟南芥中汲取经验，应用到水稻中来。目前，他们创制的水稻光温敏不育系不带有任何转基因，可以直接用于水稻杂交育种。系列不育性稳定的不育系，能最大程度保证杂交制种的安全。
与此同时，海南波莲科技有限公司也在为水稻不育系的稳定性戮力奋斗。
海南波莲科技有限公司首席科学家吴永忠介绍，智能化育制种技术（GAT技术）能够有效解决水稻三系和两系不育系不育性的稳定性、纯性的问题，把传统育种、分子育种和智能生产设备相融合，智能化生产和筛选杂交水稻种子。
海南波莲科技有限公司首席科学家吴永忠。
海南波莲科技有限公司董事长黄培劲。
“我们只想专心做好这一件事，争取能够做到极致。”海南波莲科技有限公司董事长黄培劲表示，这两天，不少科研院所和育种企业都来和我们交流洽谈技术合作，为了共同推动中国种业振兴，我们的GAT技术会免费提供给全国的育种家。未来五年，依托南繁科技城等平台，我们将在全国建立若干个育种分中心，争取测配的杂交组合达到3万个以上。
法规监管
政策不同步致使全球合作更具挑战
1996-2021年基因编辑应用与研究前8位的国家，中国在第一。
AFP种业与美国种贸协项目负责人但芳表示，基因编辑技术一定不会是植物育种创新技术的终点，未来一会有更多更好更新的技术出现，所以各个国家对法规监管情况十分重视。会上，她细致地介绍了全球法规监管的情况。
AFP种业与美国种贸协项目负责人但芳。
•阿根廷于2015年率先制定了监管标准。目前，阿根廷通过逐案咨询审议的基因编辑产品性状将近30个，59%来自于本土公司，只有9%来自于跨国公司。
•日本商业化进程走在全球前列，监管也很重视。监管流程主要是通过三个层级进行判断。一是产品中是否插入了细胞外加工的核酸，如果没有，就不适用于转基因法规监管；如果最终产品中有插入的核酸，就按照转基因监管来处理；值得注意的是，核酸来自同一物种或者有性亲和物种也不接受转基因监管。
•美国的监管涉及到三个联邦机构，分别是美国农业部、食药局、环保署，三个机构尚未形成一致的监管框架。目前，美国农业部已经发布了规定。最终监管豁免权适用于可以通过传统育种完成或者在自然界中发生的修饰过程；允许申请额外豁免，对先前审查并确定不受监管的产品的类似产品的豁免；对未获豁免者的监管状况逐案审查。
•澳大利亚监管那些要被释放到环境中的活的和能存活的转基因生物，包括田间试验和栽培种植。而转基因食品是澳大利亚新西兰食品标准监管局的，他们对“源于新育种技术的食品”持有另外的审核程序。换言之，在澳大利亚，有可能开发的产品在栽培时不属于转基因监管，但却属于转基因食品。
“我们现在有监管系统，但我们仍需要更有力的监管，需要更利于产业化的监管政策。”朱健康坦言，我国现有的安全证书对转基因产业化有效，但解决不了基因编辑产业化的问题。
原来，转基因有一个转基因安全证书，就可以通过回交转育把基因转入到成百上千的品种中去，而基因编辑通常需要编辑多个基因来改良某一性状，无法通过回交转育引入基因编辑事件，必须在每一个品种上直接编辑，需要成百上千的安全证书才能推广针对一个作物、一个性状的基因编辑。
但芳指出，各国基因编辑政策不同步，也并非完全统一，将会带来一系列影响。监管政策会影响各公司对不同作物技术应用的决策，学术界、国内外农业研究单位对这些新工具的使用将大大受到限制，全球种子和谷物的贸易的经济活动将会减少，全球育种的研究合作和种质资源的交流将会变得更具有挑战性。
与此同时，我国也在学习借鉴，不断完善相关法规监管政策。
农业农村部科技发展中心转基因安全评价处副处长焦悦指出，以转基因技术为核心的现代农业生物技术在缓解资源约束、保障食物安全、拓展农业功能等方面具有巨大潜力。当前，要按照党中央、国务院的战略部署，尊重科学、严格监管，积极有序推进转基因研究与应用。
农业农村部科技发展中心转基因安全评价处副处长焦悦。
基于此，有关部门先后修改《农业转基因生物安全评价管理办法》等四部规章的部分条款、制定实施国家级转基因大豆、玉米品种审定标准…同时，加大力度鼓励原始创新。
焦悦表示，我国正大力支持从事新基因、新性状、新技术、新产品等创新性强的农业转基因生物研发活动，新研发的农业转基因生物应比同类已获批生产应用安全证书的有所突破、创新。以生产中的主推品种为基准衡量生物育种水平，鼓励已获生产应用安全证书的农业转基因生物向优良品种转育。
迎难而上
多方面发力更新大国排序
生物育种抢占国际市场，改变了全球农产品贸易格局。
南非玉米引进种植转基因玉米后，一举由玉米进口国变为出口国。印度1997年引进转基因棉花种植后，由棉花净进口变为净出口。转基因等先进技术带来的有利变化比比皆是。
近些年，我国育种家奋起直追，生物育种研发水平不断上升，转基因技术实现了从局部突破到整体跃升，多项关键技术获得了突破，在国际上部分领域已经达到领先水平，但想更新种业技术大国排序，仍需各个方面持续发力。
李新海表示，就转基因而言，我国多基因叠加产品缺乏，效率亟待提升。基因编辑核心工具酶底层技术受专利约束，抗病优质等玉米新种质创制与应用滞后。全基因组选择预测模型、SNP芯片制备不足，与单倍体技术结合不紧密，规模化提升育种效率不显著。“专利费用问题需密切关注，一些中小企业无法承担CRISPER昂贵的专利问题。”美国宾夕法尼亚州立大学教授杨亦农说。
美国宾夕法尼亚州立大学教授杨亦农。
中国种子协会机械化专委会主任尚书旗。
规模化、标准化、集约化、机械化是现代种业持续健康发展的重要保障。“预计在未来10年内，将呈现全球田间育种机械化技术得以重点开发和应用的发展趋势”中国种子协会机械化专委会主任尚书旗表示，发达国家的田间育种基本实现了全程机械化，我国田间育种仪器的研究起步晚。
“直面挑战，才能有更长足的进步。”针对我国玉米生物育种产业化，李新海分析，目前正有四个因素影响产业化进程。一是社会舆论氛围仍需改善，产品成熟度和安全性等已具备产业化条件，但舆情和公众认知仍是影响产业化进程的重要因素。二是配套制度与组织管理还需进一步完善，包括产业化生产技术集成与应用、知识产权保护与利用、产业化后的国际贸易与政策等方面。三是以企业为主的生物育种产业化主体尚需培育，科研院所仍是生物育种研发的主力军，缺乏具有自主品牌和较强核心竞争力的种业企业或联合体，把控产业化应用（种子、生产等）的风险能力低。四是源头创新支撑不足，育种价值基因不足，产品迭代升级滞后，识产权保护体系不健全。
李新海指出，接下来，要强化企业在生物育种产业化中的主体地位，应由种业头部企业牵头组建科企创新联合体，促进生物育种成果加速应用。同时，形成配套的制度体系，护航产业稳定发展，主要在完善配套制度体系建设、形成明晰的知识产权保护制度、加强生产技术培训、做好转基因监测和抗性治理等方面发力。最后，要压实责任，精准管控，持续性开展科学普及与舆情引导。
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记者丨农财君
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