生物育種，簡(jiǎn)單來(lái)說(shuō)，就是利用現(xiàn)代生物技術(shù)手段對(duì)農(nóng)作物進(jìn)行遺傳改良，以提高農(nóng)作物的產(chǎn)量、品質(zhì)、抗逆性等性狀。它不僅是國(guó)家重大需求，更是保障糧食安全的重要途徑。
糧食安全，是每一個(gè)國(guó)家都必須面對(duì)的重要問(wèn)題。根據(jù)2013年世界糧食安全狀況報(bào)告，保障糧食安全可以分為三個(gè)階段：數(shù)量保障、質(zhì)量保障，以及保障食物營(yíng)養(yǎng)與滿足消費(fèi)者多元化需求。中國(guó)作為一個(gè)人口大國(guó)，糧食安全問(wèn)題尤為重要。然而，我們面臨著諸多挑戰(zhàn)。
一方面，隨著生活水平的提高，人們的飲食結(jié)構(gòu)發(fā)生了巨大變化，營(yíng)養(yǎng)過(guò)剩和營(yíng)養(yǎng)不良問(wèn)題并存。營(yíng)養(yǎng)過(guò)剩導(dǎo)致的“三高”問(wèn)題日益嚴(yán)重，而微量營(yíng)養(yǎng)素缺乏或不平衡則表現(xiàn)為“隱性饑餓”。多項(xiàng)研究表明，“隱形饑餓”會(huì)嚴(yán)重影響人民身體健康和經(jīng)濟(jì)發(fā)展。
另一方面，我國(guó)水資源貧乏，人均水資源占有量?jī)H為世界平均水平的四分之一。同時(shí)，農(nóng)業(yè)生產(chǎn)成本高、效益低，多種農(nóng)產(chǎn)品價(jià)格高于國(guó)際市場(chǎng)。此外，我國(guó)主要農(nóng)產(chǎn)品對(duì)外依存度高，這也給糧食安全帶來(lái)了不小的壓力。
中國(guó)工程院院士萬(wàn)建民
面對(duì)這些挑戰(zhàn)，育種成為了確保糧食安全的重要源頭。良種對(duì)我國(guó)糧食增產(chǎn)的貢獻(xiàn)率為45%，與歐美等發(fā)達(dá)國(guó)家的60%相比還有很大差距。當(dāng)前，我國(guó)農(nóng)作物育種技術(shù)亟需迭代升級(jí)，突破性重要基因的匱乏、育種周期長(zhǎng)等問(wèn)題限制了農(nóng)作物的遺傳改良。因此，我們必須尋求新的突破點(diǎn)。
生物技術(shù)，正是突破常規(guī)育種瓶頸的關(guān)鍵。近年來(lái)，生物育種基礎(chǔ)研究不斷深入，技術(shù)也在不斷升級(jí)換代。從規(guī)模化、精準(zhǔn)化考慮，全景組學(xué)將成為系統(tǒng)解析優(yōu)異種質(zhì)的重要方向。基因挖掘趨向深度化、高效化、智能化，高產(chǎn)基因、抗病蟲基因、資源高效利用基因等不斷被發(fā)現(xiàn)和利用。
在前沿育種技術(shù)研發(fā)方面，我們也取得了不少進(jìn)展。作物育種底盤技術(shù)如表型鑒定技術(shù)、單倍體技術(shù)、遺傳轉(zhuǎn)化技術(shù)等都在不斷突破。智能設(shè)計(jì)技術(shù)更是將大數(shù)據(jù)、人工智能等多技術(shù)融合，為生物育種提供了全新的思路和方法。
其中，轉(zhuǎn)基因育種技術(shù)、基因編輯育種技術(shù)、全基因組選擇技術(shù)等都是近年來(lái)備受關(guān)注的前沿技術(shù)。轉(zhuǎn)基因育種技術(shù)通過(guò)導(dǎo)入外源基因，使農(nóng)作物獲得新的性狀。基因編輯育種技術(shù)則是對(duì)農(nóng)作物自身的基因進(jìn)行精準(zhǔn)編輯，實(shí)現(xiàn)性狀的改良。全基因組選擇技術(shù)則是利用基因組信息對(duì)農(nóng)作物進(jìn)行遺傳評(píng)估，預(yù)測(cè)其未來(lái)表現(xiàn)。
值得一提的是，生物育種已經(jīng)進(jìn)入了BT+IT智能設(shè)計(jì)時(shí)代。這意味著我們可以利用生物技術(shù)和信息技術(shù)的融合，對(duì)農(nóng)作物進(jìn)行更加精準(zhǔn)、高效的遺傳改良。然而，盡管我們?cè)谏镉N領(lǐng)域取得了不少進(jìn)展，但仍然面臨著諸多挑戰(zhàn)。
首先，生物育種基礎(chǔ)研究原創(chuàng)不足。雖然我們?cè)谵r(nóng)作物重要性狀基因克隆等方面取得了突出進(jìn)展，但整體上仍然缺乏核心技術(shù)專利。這導(dǎo)致我們?cè)趪?guó)際競(jìng)爭(zhēng)中處于不利地位。我們需要加強(qiáng)基礎(chǔ)研究和技術(shù)創(chuàng)新，提高原創(chuàng)能力，為生物育種提供更加堅(jiān)實(shí)的理論基礎(chǔ)。
在轉(zhuǎn)基因育種方面，我們雖然創(chuàng)制了一批重大產(chǎn)品，如抗蟲耐除草劑轉(zhuǎn)基因玉米、抗除草劑轉(zhuǎn)基因大豆等，但整體上仍然缺乏具有競(jìng)爭(zhēng)力的新品種。同時(shí)，基因編輯育種技術(shù)體系雖然已經(jīng)建立，但獲得具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的CRISPR編輯新工具仍然是一個(gè)難題。
此外，重大新品種創(chuàng)制能力亟待提升。玉米、大豆等作物的單產(chǎn)與美國(guó)等發(fā)達(dá)國(guó)家相比仍有較大差距。這需要我們加強(qiáng)新品種的選育和推廣工作，提高農(nóng)作物的產(chǎn)量和品質(zhì)。
種業(yè)企業(yè)育種創(chuàng)新能力也是制約我國(guó)生物育種發(fā)展的一個(gè)重要因素。目前，我國(guó)種業(yè)企業(yè)的育種創(chuàng)新能力普遍較弱，缺乏具有國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)力的種業(yè)品牌。因此，我們需要加強(qiáng)種業(yè)企業(yè)的創(chuàng)新能力建設(shè)，培育具有國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)力的種業(yè)品牌。
面對(duì)這些挑戰(zhàn)，我們需要采取一系列政策措施來(lái)推動(dòng)生物育種的發(fā)展。首先，要強(qiáng)化危機(jī)認(rèn)識(shí)，把握發(fā)展機(jī)遇。我們要深刻認(rèn)識(shí)到生物育種對(duì)于保障糧食安全的重要性，加強(qiáng)頂層設(shè)計(jì)和規(guī)劃布局，推動(dòng)生物育種技術(shù)的快速發(fā)展。
其次，要提高認(rèn)識(shí)，強(qiáng)化組織領(lǐng)導(dǎo)。各級(jí)政府和相關(guān)部門要高度重視生物育種工作，加強(qiáng)組織領(lǐng)導(dǎo)和協(xié)調(diào)配合，形成推動(dòng)生物育種發(fā)展的強(qiáng)大合力。同時(shí)，要加強(qiáng)種業(yè)科技創(chuàng)新。我們要加大科研投入力度，支持生物育種基礎(chǔ)研究和前沿技術(shù)研發(fā)。要加強(qiáng)國(guó)際交流合作，引進(jìn)和消化吸收國(guó)際先進(jìn)技術(shù)成果。在突破關(guān)鍵技術(shù)方面，我們要加強(qiáng)基因挖掘、遺傳轉(zhuǎn)化、智能設(shè)計(jì)等技術(shù)的研究和應(yīng)用。要培育新一代品種，提高農(nóng)作物的產(chǎn)量、品質(zhì)和抗逆性。
最后，要健全政策體系，優(yōu)化產(chǎn)業(yè)化生態(tài)。我們要完善相關(guān)法律法規(guī)和政策措施，為生物育種產(chǎn)業(yè)化提供良好的政策環(huán)境和市場(chǎng)環(huán)境。同時(shí)，要加強(qiáng)科普宣傳和教育引導(dǎo)工作，提高公眾對(duì)生物育種的認(rèn)識(shí)和接受度。
