《2023年中國農(nóng)業(yè)分子育種行業(yè)發(fā)展白皮書》在《2022年中國農(nóng)業(yè)分子育種行業(yè)發(fā)展白皮書》基礎(chǔ)上,更加詳盡梳理中國當(dāng)前種業(yè)的發(fā)展歷程,挖掘在產(chǎn)業(yè)發(fā)展大環(huán)境下,中國如何通過戰(zhàn)略布局推動(dòng)分子育種快速發(fā)展。
新技術(shù)驅(qū)動(dòng)著21世紀(jì)的車輪滾滾向前,農(nóng)業(yè)領(lǐng)域亦是。
從田間巷陌到重點(diǎn)政策,作為農(nóng)業(yè)發(fā)展的芯片,種源已經(jīng)成為創(chuàng)新底座。生物育種則是現(xiàn)代農(nóng)業(yè)發(fā)展的驅(qū)動(dòng)力,也是保障國家糧食安全的戰(zhàn)略性、基礎(chǔ)性核心產(chǎn)業(yè)。
當(dāng)前,分子標(biāo)記輔助選擇、轉(zhuǎn)基因、基因編輯、合成生物學(xué)以及智慧育種等生物育種技術(shù)已成為全球各國搶占科技制高點(diǎn)和爭(zhēng)搶農(nóng)業(yè)國際競(jìng)爭(zhēng)力的戰(zhàn)略重點(diǎn),以信息技術(shù)為代表的新一輪科技革命和產(chǎn)業(yè)變革正在孕育發(fā)展,加大關(guān)鍵核心技術(shù)攻關(guān),加快農(nóng)業(yè)信息技術(shù)應(yīng)用發(fā)展迫在眉睫。
中國作為世界第二大種子需求國,種業(yè)發(fā)展正處于一個(gè)重要的歷史機(jī)遇期與挑戰(zhàn)期。繼2022年后,2023年中央一號(hào)文再次提出:全面實(shí)施生物育種重大項(xiàng)目,加快培育高產(chǎn)高油大豆、短生育期油菜、耐鹽堿作物等新品種。加快玉米大豆生物育種產(chǎn)業(yè)化步伐,有序擴(kuò)大試點(diǎn)范圍,規(guī)范種植管理。
億歐智庫:2023年中央一號(hào)文件明確全面推進(jìn)鄉(xiāng)村振興工作
來源:中國政府網(wǎng)
2023年中央一號(hào)文件首次提出加快生物育種商業(yè)化步伐,重視生物育種帶來的產(chǎn)業(yè)變革,其關(guān)于“加快生物育種商業(yè)化步伐”的定調(diào)既符合糧食安全的大局觀,也符合國內(nèi)種業(yè)振興的內(nèi)在需要。同時(shí),2023年一號(hào)文要求進(jìn)一步鞏固糧食安全,扎實(shí)從事農(nóng)業(yè)技術(shù)服務(wù)類企業(yè)有望充分獲益鄉(xiāng)村振興浪潮。此外,在黨的報(bào)告和中央農(nóng)村工作會(huì)議提出要“全面推進(jìn)鄉(xiāng)村振興、加快建設(shè)農(nóng)業(yè)強(qiáng)國”的基礎(chǔ)上,中央一號(hào)文件給出了建設(shè)農(nóng)業(yè)強(qiáng)國的基本內(nèi)涵。2023 年 4 月,中國首個(gè)大豆基因編輯安全證書獲批;同時(shí),農(nóng)業(yè)農(nóng)村部發(fā)布《農(nóng)業(yè)用基因編輯植物評(píng)審細(xì)則(試行)》,進(jìn)一步明確基因編輯植物的分類標(biāo)準(zhǔn)和評(píng)審細(xì)則。以上均標(biāo)志著中國分子育種產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用步入快車道。
12月15日,華大智造聯(lián)合億歐智庫共同發(fā)布《2023年中國農(nóng)業(yè)分子育種行業(yè)發(fā)展白皮書》(以下簡(jiǎn)稱“白皮書”),本次發(fā)布旨在讓更多產(chǎn)業(yè)從業(yè)者了解中國分子育種發(fā)展現(xiàn)狀與發(fā)展機(jī)遇,共同參與推進(jìn)中國分子育種產(chǎn)業(yè)發(fā)展。
在農(nóng)業(yè)生物育種領(lǐng)域,華大智造致力于為科學(xué)家和育種工作者提供高通量、低成本、穩(wěn)定性的農(nóng)業(yè)基因組學(xué)應(yīng)用產(chǎn)品,通過成本可控的分子育種工具,廣覆蓋生物育種的產(chǎn)學(xué)研需求,提高育種效率,助力農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)提升。
在本年度白皮書中,我們堅(jiān)定地認(rèn)為“種源是農(nóng)業(yè)發(fā)展的芯片”,為更好地發(fā)展優(yōu)質(zhì)種源,需要進(jìn)一步加強(qiáng)生物育種技術(shù)的應(yīng)用與推廣。2023年度,我們看到無論是政策方面,還是產(chǎn)業(yè)變革方面,都提示分子育種領(lǐng)域正在朝著逐步謹(jǐn)慎放開的方向發(fā)展。我們相信,在產(chǎn)業(yè)鏈各方的助推下,分子育種技術(shù)產(chǎn)業(yè)應(yīng)用將迎來快速發(fā)展。
《2023年中國農(nóng)業(yè)分子育種行業(yè)發(fā)展白皮書》在2022年首發(fā)版的基礎(chǔ)上,進(jìn)一步梳理中國種業(yè)發(fā)展歷程、技術(shù)現(xiàn)況、國內(nèi)外技術(shù)及應(yīng)用發(fā)展、面臨困境以及戰(zhàn)略布局等方向,期望為從業(yè)者提供一幅相對(duì)完整的產(chǎn)業(yè)發(fā)展地圖。
我們把白皮書核心觀點(diǎn)進(jìn)行提煉,具體如下:
1、 中國育種處于雜交育種(2.0版)與分子育種(3.0版)結(jié)合過渡的階段,中國分子育種底層科研技術(shù)水平與已步入智慧育種4.0階段的發(fā)達(dá)國家差距不大。
2、 政策監(jiān)管在分子育種產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用過程中發(fā)揮關(guān)鍵作用,當(dāng)前中國生物育種監(jiān)管政策與模式處于謹(jǐn)慎放開的狀態(tài),落地政策細(xì)節(jié)需要進(jìn)一步完善。
3、 盡管中國種質(zhì)資源庫豐富程度處于國際領(lǐng)先水平,但精準(zhǔn)鑒定技術(shù)的發(fā)展相對(duì)滯后,種質(zhì)資源的精準(zhǔn)鑒定仍然面臨挑戰(zhàn)。
4、 分子育種快速發(fā)展需要產(chǎn)業(yè)鏈各方緊密配合,并深化科研院所與種企之間的協(xié)作,形成分工明確的技術(shù)研發(fā)與產(chǎn)業(yè)化體系。
5、 進(jìn)一步加強(qiáng)企業(yè)與科研院所間的研發(fā)合作,通過共建技術(shù)平臺(tái)、籌建聯(lián)合育種研發(fā)平臺(tái)等方式,降低研發(fā)風(fēng)險(xiǎn),完善育繁推一體化建設(shè),提升企業(yè)自助創(chuàng)新能力。
6、 分子育種產(chǎn)業(yè)內(nèi)缺乏技術(shù)端和產(chǎn)業(yè)端貫通的人才,當(dāng)前產(chǎn)業(yè)無法在技術(shù)端和生產(chǎn)端之間做很好的銜接;因此,智能分子育種需要大量復(fù)合型人才,共同推動(dòng)產(chǎn)業(yè)進(jìn)步。
7、 知識(shí)產(chǎn)權(quán)保護(hù)對(duì)分子育種產(chǎn)業(yè)發(fā)展起到舉足輕重的作用,中國分子育種知識(shí)產(chǎn)權(quán)體系處在建設(shè)及完善階段,需要進(jìn)一步完善相關(guān)法律法規(guī),為企業(yè)營造出良好的競(jìng)爭(zhēng)環(huán)境。
8、 推動(dòng)中國農(nóng)業(yè)科技創(chuàng)新與產(chǎn)業(yè)發(fā)展,要將分子育種技術(shù)與農(nóng)業(yè)數(shù)字化相融合,通過數(shù)字化轉(zhuǎn)型推進(jìn)智慧三農(nóng)發(fā)展,讓分子育種成為鄉(xiāng)村振興、農(nóng)業(yè)發(fā)展、農(nóng)村穩(wěn)定、農(nóng)民增收的重要一環(huán)。
白皮書內(nèi)容摘要
01中國育種行業(yè)迎來再次發(fā)展
政策驅(qū)動(dòng)下的育種行業(yè):育種是農(nóng)業(yè)發(fā)展的基礎(chǔ)支撐
種源位于農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)鏈上游,是農(nóng)業(yè)科技進(jìn)步的最重要載體。種業(yè)技術(shù)的創(chuàng)新,帶動(dòng)著耕作栽培、植物保護(hù)、農(nóng)業(yè)工程、農(nóng)業(yè)環(huán)保、農(nóng)產(chǎn)品加工等領(lǐng)域的發(fā)展。推進(jìn)種業(yè)高質(zhì)量發(fā)展、打贏種業(yè)“翻身仗”是實(shí)現(xiàn)鄉(xiāng)村振興和農(nóng)業(yè)農(nóng)村現(xiàn)代化的必然要求。
2023年中央一號(hào)文件首次提出加快生物育種商業(yè)化步伐,重視生物育種帶來的產(chǎn)業(yè)變革,其關(guān)于“加快生物育種商業(yè)化步伐”的定調(diào)既符合糧食安全的大局觀,也符合國內(nèi)種業(yè)振興的內(nèi)在需要。
投資機(jī)構(gòu)在種業(yè)方向布局
投資機(jī)構(gòu)在種業(yè)方面的布局如下:投資種業(yè)科技型公司、支持種業(yè)初創(chuàng)企業(yè)、建立種業(yè)基金、產(chǎn)業(yè)融資、產(chǎn)業(yè)整合和并購、產(chǎn)業(yè)服務(wù)和咨詢。
中國種業(yè)在行業(yè)變革中的發(fā)展態(tài)勢(shì)與特征分析
育種技術(shù)發(fā)展可以分為四個(gè)主要時(shí)期:原始馴化選育(1.0版)、常規(guī)育種(2.0版)、分子育種(3.0版)和智慧育種(4.0版)。經(jīng)過多年發(fā)展,目前,中國育種行業(yè)處于雜交育種(2.0版)與分子育種(3.0版)結(jié)合過渡的階段。
02分子育種技術(shù)
是種業(yè)革新的動(dòng)力與源泉
無論是分子標(biāo)記輔助育種、全基因組選擇技術(shù)、轉(zhuǎn)基因技術(shù),還是基因編輯技術(shù),都離不開基因測(cè)序技術(shù)的支撐?；驕y(cè)序是分子育種的底層技術(shù)基礎(chǔ),通過測(cè)-算-改造完成育種過程,而基因測(cè)序技術(shù)貫穿育種完整過程,其應(yīng)用效率直接決定育種成功率及效率。當(dāng)前基因測(cè)序技術(shù)各具特點(diǎn),在育種前期基礎(chǔ)研究、育種實(shí)踐中發(fā)揮各自優(yōu)勢(shì)。
分子標(biāo)記輔助育種:利用分子標(biāo)記選擇目標(biāo)性狀
分子標(biāo)記輔助選擇(MAS)是利用與目標(biāo)性狀基因型緊密連鎖的分子標(biāo)記,進(jìn)行的目標(biāo)性狀基因輔助選擇,MAS具有可靠性、高效率、抗病持久以及位點(diǎn)豐富等優(yōu)點(diǎn),可以通過精準(zhǔn)選擇目標(biāo)性狀提高育種效率,而且不受外界環(huán)境的影響,大大加快了育種進(jìn)程。
轉(zhuǎn)基因技術(shù):引入外源基因產(chǎn)生可預(yù)期的、定向的遺傳改變
轉(zhuǎn)基因技術(shù)是利用現(xiàn)代生物技術(shù),將期望的目標(biāo)基因,經(jīng)過人工分離、重組后,導(dǎo)入并整合到生物體的基因組中,從而改善生物原有的性狀或賦予其新的優(yōu)良性狀。轉(zhuǎn)基因技術(shù)已經(jīng)成為全球發(fā)展最成熟、應(yīng)用最廣泛的生物育種技術(shù)。
基因編輯技術(shù):精確修改目標(biāo)基因位點(diǎn)
近年來,科學(xué)家充分研究蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)和核酸內(nèi)切酶的特點(diǎn),開發(fā)出了識(shí)別特異序列位點(diǎn)的核酸內(nèi)切酶技術(shù),該技術(shù)可以按照人們的意愿定點(diǎn)特異識(shí)別DNA序列,實(shí)現(xiàn)基因組的定點(diǎn)編輯和修飾。目前基因編輯技術(shù)主要有ZFNs、TALENs、CRISPR基因編輯技術(shù),因設(shè)計(jì)簡(jiǎn)便、效率高、成本低等特點(diǎn),基因編輯技術(shù)在動(dòng)植物遺傳改良等領(lǐng)域得到迅速應(yīng)用。
合成生物學(xué):人工設(shè)計(jì)調(diào)控元件和調(diào)控線路,來改變生物性狀
合成生物學(xué)主要是“以分子生物學(xué)和分子遺傳學(xué)等傳統(tǒng)生物學(xué)為基礎(chǔ),結(jié)合多種組學(xué)和系統(tǒng)生物學(xué)的手段,采用基因合成、編輯、網(wǎng)絡(luò)調(diào)控等新技術(shù)并利用工程學(xué)和計(jì)算機(jī)指導(dǎo)設(shè)計(jì)新的生命體或者改造現(xiàn)有生命體的一門綜合學(xué)科”,被譽(yù)為是“改變未來的顛覆性技術(shù)。
基因合成、基因編輯、蛋白質(zhì)設(shè)計(jì)、細(xì)胞設(shè)計(jì)、高通量篩選等創(chuàng)新技術(shù)是支撐合成生物學(xué)發(fā)展的關(guān)鍵,其中,基因測(cè)序、DNA合成以及基因組編輯技術(shù)都是其核心關(guān)鍵技術(shù)。
BT與IT交叉融合的智慧育種:精準(zhǔn)化、高效化、智能化種業(yè)技術(shù)革命
近年來,隨著生物技術(shù)(Biological Technology,BT)和信息技術(shù)(Information Technology,IT)的快速發(fā)展,一種新的育種模式——智慧育種逐漸興起,即育種4.0階段。智慧育種是將BT與IT在種業(yè)領(lǐng)域深度融合,利用現(xiàn)代化技術(shù)更快、更優(yōu)、更高效地培育動(dòng)植物新品種。智慧育種優(yōu)勢(shì)明顯,目前也已經(jīng)在科研和產(chǎn)業(yè)中取得了一些突破性進(jìn)展。
03分子育種產(chǎn)業(yè)鏈分析和價(jià)值探討
分子育種產(chǎn)業(yè)鏈?zhǔn)侵咐梅肿由飳W(xué)技術(shù)進(jìn)行動(dòng)植物育種的一系列活動(dòng)和過程,這會(huì)涉及到多個(gè)領(lǐng)域和環(huán)節(jié),組成分子育種產(chǎn)業(yè)鏈全流程。具體而言,不同的產(chǎn)業(yè)鏈環(huán)節(jié)發(fā)揮的市場(chǎng)價(jià)值和作用不同,主要包括分子育種產(chǎn)業(yè)鏈的上游、中游以及下游。
上游產(chǎn)業(yè)鏈:是分子育種的基礎(chǔ)支撐,主要包括育種過程涉及儀器設(shè)備、創(chuàng)新育種生物和信息技術(shù)開發(fā)、種質(zhì)資源收集保存等方向,為分子育種提供必要的儀器設(shè)備和技術(shù)研發(fā)能力,是產(chǎn)業(yè)鏈的核心部分。
中游產(chǎn)業(yè)鏈:這一環(huán)節(jié)主要包括篩選測(cè)試、親本創(chuàng)制、品種培育等,是分子育種的創(chuàng)新部分,通過不同的技術(shù)手段來培育出具有優(yōu)良性狀的新品種。
下游產(chǎn)業(yè)鏈:這一環(huán)節(jié)主要包括種子繁育、加工包裝及銷售推廣等,是分子育種的市場(chǎng)部分,通過不同的渠道和方式將新品種推向市場(chǎng),滿足不同用戶的需求。
04中國分子育種
產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用水平與成因分析
分子育種技術(shù)在畜禽水產(chǎn)作物中產(chǎn)業(yè)應(yīng)用情況
1.1 多個(gè)轉(zhuǎn)基因產(chǎn)品通過審定會(huì)議,生物育種環(huán)節(jié)流程已打通
轉(zhuǎn)基因品種獲得安全證書,意味著該品種在使用安全性及環(huán)境安全性經(jīng)過了嚴(yán)格規(guī)范評(píng)估,2023年10月17日,農(nóng)業(yè)農(nóng)村部種業(yè)管理司官網(wǎng)發(fā)布《關(guān)于第五屆國家農(nóng)作物品種審定委員會(huì)第四次審定會(huì)議初審?fù)ㄟ^品種的公示》,公布了37個(gè)轉(zhuǎn)基因玉米品種和14個(gè)轉(zhuǎn)基因大豆品種通過初審,這是中國第一次審定轉(zhuǎn)基因品種,標(biāo)志著生物育種的所有環(huán)節(jié)已通暢開啟。
1.2 作物基因編輯技術(shù)產(chǎn)業(yè)化進(jìn)程加快
基因編輯可將生物育種的研發(fā)周期由10年以上縮短到2-5年,成本極大降低。目前基因編輯育種技術(shù)產(chǎn)業(yè)化進(jìn)程加快,中國基因編輯育種基礎(chǔ)研究積累領(lǐng)先世界,其中齊禾生科、舜豐生物、等企業(yè)走在前列。
1.3 畜禽水產(chǎn)全基因組選擇產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用助力企業(yè)繁育“完美”品種
全基因組選擇可實(shí)現(xiàn)早期選種,具有準(zhǔn)確性高、性狀選擇效果好的特點(diǎn),逐漸成為畜禽經(jīng)濟(jì)性狀遺傳改良的重要方法。隨著高通量技術(shù)的發(fā)展與測(cè)序成本的大幅下降,基于測(cè)序的全基因選擇技術(shù)逐漸在奶牛、豬、雞等畜禽水產(chǎn)育種中實(shí)現(xiàn)應(yīng)用,讓企業(yè)培育“完美”品種成為可能,助力企業(yè)提升培育品種的經(jīng)濟(jì)效益。
中國分子育種產(chǎn)業(yè)化進(jìn)程的國際差距分析
2.1 中國與領(lǐng)先國家的分子育種技術(shù)能力差距不大
雖然中國分子育種技術(shù)進(jìn)程緩慢,但是其底層科研技術(shù)水平與已步入4.0階段的發(fā)達(dá)國家差距不大:分子標(biāo)記輔助選擇、全基因組選擇以及基因編輯技術(shù)整體處于國際領(lǐng)先水平。
2.2 科研院所育種:當(dāng)前進(jìn)入公益性研究階段,在作物育種領(lǐng)域具有明顯優(yōu)勢(shì)
科研院所是中國農(nóng)業(yè)育種領(lǐng)域的主力,擁有最豐富的育種資源和育種人才,從分子育種技術(shù)應(yīng)用方面,科研院所技術(shù)應(yīng)用及先進(jìn)設(shè)備應(yīng)用與國際水平接近。
2.3產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用方面與海外發(fā)達(dá)國家相比存在較大差距,主糧性狀改善是當(dāng)前分子育種技術(shù)的主要應(yīng)用場(chǎng)景
在中國技術(shù)應(yīng)用方面,科研院所逐漸使用全基因組選擇等技術(shù)推動(dòng)作物育種,作物種企側(cè)重應(yīng)用分子標(biāo)記輔助選擇技術(shù)進(jìn)行性狀選擇,當(dāng)前已有轉(zhuǎn)基因和基因編輯作物批準(zhǔn)上市,但整體而言國內(nèi)作物分子育種產(chǎn)業(yè)化仍處于起步階段,與種業(yè)發(fā)達(dá)國家相比仍有較大差距。
2.4全球謹(jǐn)慎推進(jìn)分子育種用于畜禽水產(chǎn)育種的產(chǎn)業(yè)化進(jìn)程
從產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用來看,利用分子標(biāo)記實(shí)現(xiàn)大規(guī)模培養(yǎng)新品種的目標(biāo)階段尚未實(shí)現(xiàn),還需要大量研究和實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)。轉(zhuǎn)基因、基因編輯用于畜禽水產(chǎn)育種的產(chǎn)業(yè)化推廣全球仍處于謹(jǐn)慎推進(jìn)階段。
2.5國際分子育種已形成市場(chǎng)驅(qū)動(dòng)體系,中國缺乏相應(yīng)環(huán)境
當(dāng)前中國在分子育種基礎(chǔ)技術(shù)水平與國際發(fā)達(dá)國家基本保持一致,而產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用方面則與國際領(lǐng)先水平有較大差距,主要因素有:以科研院所為核心的育種主體產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)化少;(作物/畜禽水產(chǎn))種企研發(fā)能力弱、技術(shù)應(yīng)用少;政策監(jiān)管謹(jǐn)慎,技術(shù)產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用進(jìn)程慢等。
分子育種產(chǎn)業(yè)化進(jìn)程中存在的問題與制約因素分析
3.1政策監(jiān)管在分子育種產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用過程中發(fā)揮關(guān)鍵作用,當(dāng)前中國生物育種監(jiān)管政策與模式謹(jǐn)慎
當(dāng)前中國農(nóng)業(yè)生物育種需要更多可操作的生物育種生產(chǎn)管理辦法為生物育種產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用保駕護(hù)航。中國在2022年發(fā)布了基因編輯植物的安全評(píng)價(jià)指南,目前還沒有基因編輯動(dòng)物的安全評(píng)價(jià)指南或相關(guān)監(jiān)管政策。目前,產(chǎn)業(yè)界迫切需要國家出臺(tái)清晰合理的監(jiān)管政策。
3.2中國種質(zhì)資源庫技術(shù)及豐富程度領(lǐng)先全球,但精準(zhǔn)鑒定方面與國際差距較大
中國農(nóng)作物種質(zhì)資源起源于到20世紀(jì)50年代,1986年中國國家種質(zhì)資源庫建立,依托于中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院,隸屬于作物品種資源研究所,由此標(biāo)志著中國正式開始組織和管理種質(zhì)資源。盡管在國種質(zhì)資源庫技術(shù)及豐富程度領(lǐng)先全球。中國卻在精準(zhǔn)鑒定作物性狀方面與國際水平還有不小差距,如在鑒定某些特殊地域生長(zhǎng)的作物是否具有高產(chǎn)、優(yōu)質(zhì)等性狀,精準(zhǔn)鑒定資源樣本量尚未超過1.5萬份,不足10%。
3.3國內(nèi)外分子育種領(lǐng)域研發(fā)投入差距較大
對(duì)比發(fā)達(dá)國家在市場(chǎng)化運(yùn)作下,育種研發(fā)經(jīng)費(fèi)源源不斷流向企業(yè),而非大學(xué)或科研院所。2022年中國育種主要十家上市公司年報(bào)數(shù)據(jù)顯示,10家公司累計(jì)研發(fā)費(fèi)用為14.19億人民幣,而拜耳為28.76億歐元(合人民幣224.20億人民幣),中國種企在研發(fā)投入方面,與國際種業(yè)巨頭相距甚遠(yuǎn),仍然處于初級(jí)階段,需要依靠政策及資本予以助力發(fā)展。
3.4交叉復(fù)合型育種人才缺失
作物育種4.0階段的核心是大數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)的基因組智能設(shè)計(jì)育種,其跨學(xué)科、多技術(shù)交叉的特點(diǎn)決定了育種4.0階段的育種商業(yè)運(yùn)作模式需要多學(xué)科領(lǐng)域的技術(shù)支撐與產(chǎn)學(xué)研一體的研發(fā)鏈條。然而中國高校大多數(shù)以一級(jí)學(xué)科為基礎(chǔ)設(shè)置學(xué)院,學(xué)院數(shù)量眾多,內(nèi)部學(xué)科包容量較少,專業(yè)劃分過細(xì),忽略了跨學(xué)科與交叉學(xué)科的發(fā)展。導(dǎo)致交叉復(fù)合型人才缺失。
3.5科研院所產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)化不足是當(dāng)前主要問題,未來將主要加強(qiáng)基礎(chǔ)研究及科企協(xié)作推動(dòng)科技成果轉(zhuǎn)化
科研院所在未來一段時(shí)間內(nèi)仍將是生物育種資源最豐富、育種人才最集中的機(jī)構(gòu),但其育種往往以申請(qǐng)項(xiàng)目和課題形式進(jìn)行,以科研院為主導(dǎo)的分子育種方向帶來的弊端相對(duì)明顯,育種研發(fā)與市場(chǎng)需求脫節(jié),對(duì)基礎(chǔ)性、長(zhǎng)期性、戰(zhàn)略性研究重視不足,導(dǎo)致研發(fā)成果往往無法在實(shí)際市場(chǎng)中落地推廣,產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)化不足。
3.6中國分子育種核心專利布局亟需重視及突破,且知識(shí)產(chǎn)權(quán)保護(hù)尚未充分發(fā)揮作用
國家知識(shí)產(chǎn)權(quán)局知識(shí)產(chǎn)權(quán)發(fā)展研究中心研究員王雷介紹,雖然中國分子標(biāo)記育種專利申請(qǐng)量最多,但是關(guān)鍵核心技術(shù)仍有待突破。除以上問題外,在專利分布上,中國生物育種產(chǎn)業(yè)還存在專利布局缺乏基礎(chǔ)核心專利的情況。
05中國分子育種產(chǎn)業(yè)
的發(fā)展路徑和戰(zhàn)略舉措
分子育種政策持續(xù)完善,推動(dòng)行業(yè)快速發(fā)展
分子育種已成為國際主流育種手段,各國政策不同也驅(qū)動(dòng)著產(chǎn)業(yè)發(fā)展深度和方向不同。在轉(zhuǎn)基因和基因編輯領(lǐng)域,政策導(dǎo)向直接決定產(chǎn)業(yè)發(fā)展。政策對(duì)新技術(shù)應(yīng)用的逐步放開,極大促進(jìn)了分子育種行業(yè)發(fā)展,政府需要引導(dǎo)協(xié)調(diào)種業(yè)領(lǐng)域的不同平臺(tái)和機(jī)構(gòu)密切合作交流,實(shí)現(xiàn)多學(xué)科交叉融合的目標(biāo);在這個(gè)基礎(chǔ)上,政府還需要進(jìn)一步推動(dòng)多維度、多領(lǐng)域、多學(xué)科的數(shù)據(jù)融合,打破數(shù)據(jù)孤島現(xiàn)象,從而滿足先進(jìn)智能育種技術(shù)的快速發(fā)展的需求。這將有助于中國育種產(chǎn)業(yè)快速發(fā)展,進(jìn)一步促進(jìn)農(nóng)業(yè)快速發(fā)展。
強(qiáng)化種質(zhì)資源庫建設(shè)和產(chǎn)業(yè)應(yīng)用
種質(zhì)資源是分子育種的基本材料,是育種的基礎(chǔ)。然而目前,中國種質(zhì)資源庫保存與應(yīng)用仍有較大差距,這需要市場(chǎng)及行業(yè)的及時(shí)介入,把現(xiàn)有資源充分利用開發(fā),企業(yè)也將在其中發(fā)揮重要作用。
進(jìn)一步深化分子育種產(chǎn)學(xué)研跨領(lǐng)域溝通
分子育種快速發(fā)展需要產(chǎn)業(yè)鏈各方緊密配合,深化科研院所與種企之間的協(xié)作,形成分工明確的技術(shù)研發(fā)與產(chǎn)業(yè)化體系,這需要頂層規(guī)劃與政府的大力支持。
企業(yè)引領(lǐng)分子育種行業(yè)發(fā)展
當(dāng)前中國分子育種正在逐漸向企業(yè)主導(dǎo)發(fā)展,市場(chǎng)化機(jī)制正在逐漸建立。面向未來,分子育種企業(yè)需要緊緊把握國內(nèi)育種產(chǎn)業(yè)變革機(jī)遇,超前籌劃分子育種產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用,科研院所、育種服務(wù)商及頭部種企加大在智能分子設(shè)計(jì)育種技術(shù)領(lǐng)域的研發(fā)力度,強(qiáng)化合成生物學(xué)、多組學(xué)、基因型大數(shù)據(jù)平臺(tái)等技術(shù)的投入,推動(dòng)中國種業(yè)國際化發(fā)展。
為推動(dòng)中國種業(yè)快速提升研發(fā)能力,一方面,建議種企通過強(qiáng)強(qiáng)聯(lián)合和兼并重組進(jìn)行優(yōu)勢(shì)互補(bǔ),提升市場(chǎng)占有率,通過市場(chǎng)優(yōu)勢(shì)提高盈利能力反哺企業(yè)研發(fā)投入。另一方面,加強(qiáng)企業(yè)間或與科研院所間的研發(fā)合作,通過共建技術(shù)平臺(tái)、籌建聯(lián)合育種研發(fā)平臺(tái)等方式,降低研發(fā)風(fēng)險(xiǎn),完善育繁推一體化建設(shè),提升企業(yè)自助創(chuàng)新能力。
智能分子育種需要復(fù)合型人才持續(xù)儲(chǔ)備
智能分子育種是一項(xiàng)綜合學(xué)科,需要匯集多方面人才,這些專家人才的通力合作才能使得智能分子育種成為現(xiàn)實(shí)。目前,行業(yè)內(nèi)非常缺乏既懂得生物知識(shí)又理解計(jì)算機(jī)技術(shù)的復(fù)合型人才。
科研院所匯聚了中國最優(yōu)秀的育種人才,要推動(dòng)新時(shí)代的智慧育種體系建設(shè),就要推動(dòng)科研院所人才有序流向企業(yè)。當(dāng)前國內(nèi)已有部分省市在積極推動(dòng)科研人員流向企業(yè)。以湖南為例,湖南省農(nóng)業(yè)局在人才引進(jìn)、人才資源配置、人事管理等方面落實(shí)了多項(xiàng)政策,總結(jié)出“留職服務(wù)、兼職服務(wù)、辭職服務(wù)和本職服務(wù)”四種模式,有力的打通了科研人員流向企業(yè)的渠道,為企業(yè)提供了研發(fā)力量。
知識(shí)產(chǎn)權(quán)保護(hù)是分子育種行業(yè)發(fā)展的“護(hù)城河”
知識(shí)產(chǎn)權(quán)保護(hù)對(duì)分子育種產(chǎn)業(yè)發(fā)展起到舉足輕重的作用,不僅可以鼓勵(lì)創(chuàng)新、吸引投資,還有助于維護(hù)市場(chǎng)秩序、鼓勵(lì)合作、促進(jìn)技術(shù)轉(zhuǎn)移等,目前,中國分子育種知識(shí)產(chǎn)權(quán)體系尚不完善。需要進(jìn)一步完善相關(guān)法律法規(guī),為企業(yè)營造出良好的競(jìng)爭(zhēng)環(huán)境。
分子育種與農(nóng)業(yè)數(shù)字化有機(jī)結(jié)合,促進(jìn)農(nóng)業(yè)發(fā)展智慧化變革
分子育種技術(shù)創(chuàng)新是農(nóng)業(yè)科創(chuàng)創(chuàng)新的起點(diǎn),農(nóng)業(yè)數(shù)字化是分子育種技術(shù)價(jià)值實(shí)現(xiàn)的放大器。面向未來,推動(dòng)中國農(nóng)業(yè)科技創(chuàng)新與產(chǎn)業(yè)發(fā)展,要將分子育種技術(shù)與農(nóng)業(yè)數(shù)字化相融合,通過數(shù)字化轉(zhuǎn)型推進(jìn)智慧三農(nóng)發(fā)展,讓分子育種成為鄉(xiāng)村振興、農(nóng)業(yè)發(fā)展、農(nóng)村穩(wěn)定、農(nóng)民增收的重要一環(huán)。
分子育種是確保中國農(nóng)業(yè)高質(zhì)量發(fā)展的基礎(chǔ)支撐,更是三農(nóng)數(shù)字化持續(xù)推進(jìn)的重心。2023年,分子育種行業(yè)迎來商業(yè)化進(jìn)程顯著推進(jìn),當(dāng)前關(guān)鍵技術(shù)突破數(shù)據(jù)要素積累正在全面發(fā)生,智慧育種厚積薄發(fā)。未來,中國將形成以企業(yè)為核心,以技術(shù)為驅(qū)動(dòng),以服務(wù)體系為生態(tài)的智慧育種全面發(fā)展。
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