中国种业应避免大科研小作坊:美国玉米种业技术研发的启示
2012-04-10 13:24:11   来源：中国科学报   点击：

    从体量上来比较，目前我国的种业大公司只相当于美国的中小型企业。孟山都、先锋这类大公司的育种成功率约千分之三，而我国，总体的育种成功率不到十万分之一。

    学习美国商业育种的管理经验，对于提升我国种子产业的自主创新能力和综合竞争力都有借鉴意义。

    在中科院北方粳稻分子育种联合研究中心年度总结会现场，坐在最前排的陈化榜留意到了这样一个细节，黑龙江省农科院院长韩贵清在介绍黑龙江省农业技术推广示范田时，幻灯片上用的图片是玉米田。

    “大家印象中黑龙江是水稻的主产区，殊不知其在玉米产量上是我国的五分天下有其一，去年的玉米播种面积有8800万亩之多，未来几年，随着早熟和极早熟玉米品种的审定，黑龙江省的玉米面积可望突破1亿亩大关。”中国科学院遗传与发育生物学研究所研究员陈化榜对本报记者表示。

    在此时的黑龙江，卖得最好的玉米种子是德国KWS种子公司的德美亚1号，每斤可以卖到50元。其次是美国先锋公司选育的先玉335，每斤可卖30元。而我们国家卖得最好的玉米品种郑单958，每斤只能卖5～7元的价格。即便有如此的差价，德美亚1号仍供不应求。

    归国之前，陈化榜曾在美国学习工作15年，2008年回国后，他一直在致力于推动我国玉米种业选育工作。日前，陈化榜对《中国科学报》记者表示，我国“大科研、小作坊”的育种科研方式需要转变，应在选育制度、测试网络、理念认知上有所调整。

    密植是个系统工程

    美国农业部最新的统计数据显示：从全球玉米总体趋势来看，2011年最大的出口国是美国，占据了44%的份额，其次是占据了18.5%的阿根廷。进口玉米最多的国家分别是日本、墨西哥和韩国。

    有趣的是，进口玉米的前三个国家中有两个是我们的邻国。陈化榜分析，如果东北玉米的产量能提高的话，出口玉米会比美国更有地理上的优势。

    “在国际上，人均占有玉米数量被视为衡量一个国家畜牧业发展和人民生活水平的重要标志。”他指出，玉米在美国占据了28%的面积，是第一大农作物，有着上千种加工用途，其背后隐藏的是玉米品种的专业化和种植区域化。

    他对比了自1931年到2011年美国玉米单产和总量的趋势发现，自美国实行玉米杂交育种以来，其总产量一直在提高，而种植面积并没有增加，关键在于单产的提高。

    在单产上，中美最大的差异在于密植。目前，美国每亩玉米的种植可以达到6000株以上，而我们国家目前的种植密度大多在3000～5000株。

    种植密度不仅保障了美国玉米的高产，同时也有利于稳产。

    在如今的美国，密植的理念已经深入到玉米种业的每个环节。美国玉米种植协会每年都会组织玉米产量的全国性竞赛，获得第一名的几乎都是高密度品种。而不管是在大公司还是小公司的展示田里，“plant more to make more”的宣传广告随处可见。

    孟山都提出了玉米产量到2020年翻一番的目标。“这一目标的实现，是个系统工程，其中包括种质资源的创新、生物技术和转基因资源的应用、栽培措施这三大方面。”陈化榜想强调的是，在这个过程中，种植密度被孟山都视为能否实现翻番的关键。

    “当然，密植牵涉的问题有很多方面，伴随着高密度而来的问题是倒伏、空秆、秃顶等问题，是个系统工程。”陈化榜想纠正的一个观点是，在很多人印象中，美国人不搞栽培。实际上，美国的栽培措施很多，如精确播种、大小行种植、免耕和旋耕以及除草剂的应用等，都是围绕如何降低成本提供效率的优良栽培措施。

    生物技术投资的转向

    美国玉米品种的生物技术含量高是其品种的优势和显著特点。

    当前，玉米育种生物技术主要集中于三大块：分子标记技术、转基因技术、加倍单倍体技术。而陈化榜留意到的是，美国在生物技术投资上的转向。

    他个人的体会是，在1996年前后，第一个转基因品种刚开始使用的时候，孟山都大部分的科研经费都花在了转基因上。而现在的孟山都和杜邦先锋等公司，在后基因组时代，更注重于将育种材料、重测序、重要功能基因的挖掘、分子标记的开发和高通量，特别是高通量技术，紧密结合起来。

    “为什么会有这样的转型？值得大家思考。”陈化榜认为，从1996年到现在只有BT和除草剂这两个基因在生产上大面积应用，克隆的那么多的基因并没有在生产上广泛应用。

    生物体本身是很复杂的有机整体，基因的表达受很多因素影响，即便是在温室里效果很好，真正拿到玉米、水稻、小麦上去用的时候，情景可能就改变了。

    “在转基因问题上，技术本身已不是瓶颈因素，关键是如何转到能应用的、有实际效果的基因，此外，我们国家有片面追求基因数目的倾向。”陈化榜表示。

    应实现三方面转变

    为什么中国这么多的科研单位和科研企业，却抵抗不了一两个外国公司？陈化榜分析了几个层面的原因。

    首先从选育制度上看，我国的品种选育制度往往把生育期延长，品种生育期的延长在我国相对会带来一些问题，而美国却相反，美国玉米品种在产量增加的同时，生育期却相对缩短了。

    “这说明在适当控制生育期的同时提高产量是可以实现的。外国公司的品种反而解决了中国农民亟须解决的问题。”陈化榜表示。

    其次，我们国家“大科研、小作坊”的科研方式需要转变。在美国从最初的种质资源到最后卖出的种子，环环都体现了技术的重要性。从上世纪30年代有了杂交玉米以来到今天，他们的种质资源、系谱分类，都分析得特别清楚，都能在育种者之间即时共享，大大提高了育种效率。我们很多时候都是单兵散兵作战。

    同时，在测试网络上，我国无论是科研单位还是企业，测试点数偏少，还未能形成测试网络体系。

    “需要转变的还有理念。”陈化榜指出，一些育种家总是试图在寻找一种能从东到西、从南到北稳产高产的通用大品种，却忽视了品种和环境互作的道理，同时，单一的品种布局增加了生产上的风险性。