中国需要有自己的“种子基因字典”

本报赴三亚特派记者 赵觉珵 张鸿陪

在海南三亚崖州湾科技城,隆平生物技术(海南)有限公司是最早入驻的一批企业。作为全国最大种业公司隆平高科旗下子公司,隆平生物利用三亚的独特气候与自然环境优势,重点研制生物育种的关键“芯片”技术:抗虫新基因、规模化玉米/大豆转化平台、玉米基因编辑技术等。隆平生物总经理吕玉平 近日在接受《环球时报》记者采访时表示,经过多年的基础育种技术等积累,国外种子公司已形成一本“字典”,能根据“字典”培育出更多更优秀的新品种,而中国企业目前还没有这样的“字典”。这需要国家的支持、科研机构和企业的持续投入,才有望在未来10至20年中彻底实现中国粮食自主。

环球时报:一些人说,我国是种子资源大国,但还不是强国,目前我国种子资源是什么样的状况?

吕玉平:我国种子资源的丰富程度及其质量要取决于具体物种。水稻主要起源于中国,我国的水稻种子资源是非常丰富的,包括常规水稻(栽培水稻)和野生水稻在内,我国的种子资源毫无疑问是全球第一,不仅丰富,也是种子资源和育种技术的强国。早在1970年,袁隆平团队就发现了水稻“野败”(野生的雄性败育稻,“野败”的发现为水稻雄性不育系的选育、三系杂交水稻的研究成功打开突破口——编者注)。近50年来,成千上万的中国科学家在这一领域不断深耕,可以说中国在水稻育种方面牢牢占据世界第一的位置。

与水稻不同的是,大豆虽然也起源于中国,我国的大豆种子资源也很丰富,但这些种子资源很多都流失到国外。尽管在过去40多年中,我国在大豆育种上有投入有产出,但投入和产出都和国外有较大差距,特别是在大豆抗病性状等方面的研究。经过二三十年的研究,美国在大豆育种方面异军突起。

最初中国是大豆出口国,但从上世纪90年代开始进口大豆。2020年中国大豆进口超过1亿吨。我曾经初步计算过,如果中国不进口大豆,仅靠本土供给,至少需要9亿亩地。这是什么概念?我国所有粮食作物的耕地面积只有18亿亩,因此用9亿亩地来种大豆是不可能的。

第三种情况是玉米,它起源于美洲,是目前全球第一大的粮食作物或饲料作物,而我国的玉米种子资源既不丰富,也不是强国。2020年,我国进口玉米上千万吨。

环球时报:粮食安全问题正受到越来越多的重视,“卡脖子”的担忧也被频繁提起。您认为我国粮食安全“卡脖子”主要集中在哪些作物上,与国际上主要的差距在哪?

吕玉平:当我们提到中国粮食安全“卡脖子”的问题,要首先分析卡在哪,主要是去年我国进口量最大的两款农产品——大豆和玉米。从表面上看,国外玉米和中国玉米没什么区别,但如果深入分析会发现,国外进口玉米和大豆种子都是转基因的,而国内种子都是非转基因的。我国需要进口大量大豆和玉米,很大程度是因为我国单位土地产量只有国外的40%到60%。这之间的差距是转基因导致的。

目前看,国外玉米和大豆种子主要的转基因性状是抗虫和抗除草剂。以大豆为例,大豆本身只长到80厘米或1米高,但有的杂草可以长到1.5米,除草是必须的。国际上大的种子公司的大豆有抗除草剂的转基因性状,喷洒除草剂后会选择性杀死杂草,不会影响大豆,而我国大豆还需要人工除草,或用昂贵的除草剂。

对玉米而言,无论在哪个国家,玉米种植过程中都要经受数十种害虫危害,在虫害严重的年份,不打药几乎颗粒无收。从国外进口的玉米种子含有抗虫的转基因,可免受害虫危害,与抗除草剂的转基因加在一起,能帮助玉米大豆增产或保产15%-30%。

环球时报:我国与美国等国家在育种方面的差距是怎么形成的?

吕玉平:差距一方面源于国外公司在转基因领域的系统性投入,另一方面也源于基础育种技术的积累。以全球最大的种子公司之一的孟山都为例,其研发人员超过5000人,每年研发投入就接近100亿元人民币,中国还没有一家企业能做到这样程度的投入。隆平高科已经是中国第一的种业公司,但整体研发投入也只有4亿元人民币左右。

具体来讲,国外种子公司已形成一本“字典”,它对外不公开不发表,也不申请专利,但作用巨大。以玉米为例,比如其基因中有上千个位点影响增产或是减产,假设某种玉米中有上百个位点是有益的,上百个不利的,依据“字典”就可以得知具体位点的好坏,在育种过程中去芜存菁,有助于培育出具备更多有益位点、更少不利位点的新品种。

但中国企业目前还没有这样的“字典”,还不清楚这些具体位点的作用。相比之下,国外企业与科研机构在这方面的研究已持续三四十年甚至更长,但我国投入还是比较少的。这很大程度上因为这种研究的投入产出比很低,即使找出某个位点的作用,但对于成千上万的位点而言,一个位点不足以令产量明显提高。这是一项庞大的系统性工作,我国要真正地解决种业翻身仗,解决玉米和大豆“卡脖子”问题,育种技术一定要上去,我们也希望国家加大投入。如果科研机构和一批种业公司一起努力10至20年,我们是可以解决这一问题的。反过来,打好种业翻身仗的难度是很大的。▲

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