| 打造雙單倍體工程化育種聯合體 |
| 探索產學研結合新模式 推動首都籽種產業發展 |
□北京市科學技術委員會 楊偉光
籽種是農業生產的基本生產資料，是保證作物產量和質量的根本內因。控制種子，就掌握了現代農業競爭的主動權。從現代農業產前、產中、產後的產業化鏈條來分析，籽種對農業產業增長的貢獻率達到了30%～40%，在現代農業中發揮首要的引領與基礎作用。未來農業的競爭已變成種業競爭，發展種業關係到國家糧食安全，關係到國家政治經濟利益。
在國家層面，面對激烈的國際競爭，生物種業已成為我國保障糧食安全的戰略性新興產業。在北京市層面，籽種農業是都市型現代農業的重要內容，也是生態農業、循環農業、科技農業的基礎；同時，北京聚集了全國實力最強的人才、種質等科技資源，每年選育的農作物新品種數量全國第一，推進籽種產業快速發展也是北京建設「首善之區」的應有之義。
籽種產業是現代生物技術革命的主要產業形態，具有典型的科技經濟一體化發展特色。積極聯合產學研用各主體，探索、實踐產學研相結合的新模式、新機制，優化配置科學技術、資金、設備、人才等社會資源，對加快生物育種產業科技進步具有重要意義。
針對我國種業創新能力機制等問題，借鑑發達國家做法，筆者提出了打造雙單倍體（Doubled Haploid，簡稱DH）工程化育種聯合體的措施，以探索種業產學研結合的載體途徑，實現種業創新能力快速提升。
問題：促進育種創新能力提升的機制缺失
與發達國家相比，我國育種創新在規模、水平等方面都存在較大差距，總體表現為創新能力較低。其根本原因在於促進育種創新能力快速提升的機制缺失，缺乏將產學研結合起來實現共贏的內生性載體途徑。當前，我國種業領域的產學研結合存在的問題主要有以下幾方面。
1.企業作為創新主體支撐和引領種業發展的作用不明顯
我國目前有7600多家種子企業，但種子繁育銷一體化經營區域覆蓋全國的只有100餘家，具有一定研發能力的就更少。我國每年通過國家審定的品種約150個左右，省級審定品種近千個，其中90%以上由科研機構完成。當前，我國種業企業布局分散、數量多、規模小，研發投入在比例和數量上都遠低於國際企業，育種和技術創新能力低，種業企業作為創新主體的表現不強，自主創新主體地位還沒有真正體現，支撐和引領作用不突出、不明顯。
2.科研機構融入市場的意識和動力不強
毋庸置疑，科研機構是當前我國育種研究的主要力量，但在每年推出的成百上千個新品種中，在市場上真正有競爭力的並不多。其原因就是新品種培育研究中成果導向大於市場引導，育種工作大多還採用傳統的組織模式。
每個育種者依靠個人的觀察、喜好和田間試驗，從資源搜集開始，從頭幹到尾，形成了「小而散，各立山頭，單兵作戰」的育種組織模式，斷層明顯。科研與生產對接不好，選育出的新品種無法快速進入市場、產生經濟效益。
3.種業領域產學研缺乏持續穩定結合的長效機制
育種科研單位的優勢在於種質資源的收集、鑑定、創新和利用，種業企業具有將品種變成產品並在生產上大面積推廣的優勢。當前，種業領域產學研結合主要有三種形式：一是科研機構向企業轉讓品種權，二是企業委託科研機構研究開發，三是共同申報承擔各類科研項目。這三種形式都存在組織形式鬆散、合作過程缺乏利益和信用保障機制等問題，難以形成可持續穩定發展的結合模式，難以形成研發牽動產業、產業構建市場、市場引導研發的良性循環，也就難以真正快速提升我國種業整體核心競爭力。
因此，探索促進育種創新能力可持續發展的新機制，建立育種產學研結合的新模式，既是基於我國國情的現實考慮，也是順應世界種業技術創新趨勢、快速提高我國種業科技競爭力的必然選擇。這也是當前北京市農業和農村科技的重點任務之一。
思考：尋求實現產學研各主體合作共贏的載體途徑
產學研結合是指在一定的制度環境下，產學研各主體為實現各自的組織目標，對科學技術、資金、設備、人才等社會資源的優化配置和分配。各主體通過合作實現互利共贏是產學研結合成功與否的關鍵。
技術聯合體是產學研各方就產業共性技術問題開展合作攻關。與技術聯盟等產學研結合模式相比，其目標更加明確、合作更加緊密、成果應用渠道更加通暢，各主體間利用分配和保障機制更加完善，是較高形態的產學研結合模式。
1.發達國家育種創新產學研結合的經驗
在美國，育種的產學研結合起步和發展於1970年頒布《美國植物品種保護法》以後，育種創新的智慧財產權得以保護，育種家和種子公司的利益得到了保障，推動了育種創新的快速發展。
當前，美國、日本、德國等發達國家都已建立起了集研發、產業和市場於一體的育種創新鏈。企業在創新鏈中佔據主體位置，農作物品種的研究和更新70%由企業完成。世界十大種業巨頭在農業生物技術方面的專利份額達到50%～60%。
即便如此，種業巨頭企業也非常注重與科研機構的合作，如先正達與全球400多家大學、研究機構和企業開展了廣泛合作，而這些合作也是以各方利益的分配與保障為基礎的，並形成了完善的機制以確保各方的利益：一是採用「垂直合作」的技術合作，以真正實現優勢互補，減少不必要的競爭；二是研究內容實用性很強，合作重點放在雙方共同感興趣的公共技術知識領域，保證雙方都能從中獲益而不必擔心洩露自己的技術秘密；三是合作者還需要對合作研究成果進一步開發才能真正將研究成果變成自己的，這樣也減少了在應用研究成果時可能產生的智慧財產權保護方面的問題。
因此，尋求實現和保障產學研各主體合作共贏的載體途徑，是推進我國種業領域產學研結合良性發展的關鍵。
2.種業領域產學研結合的載體途徑選擇
面對跨國公司科技、資本的競爭壓力，我國種業企業也意識到單靠從科研機構轉讓品種已不能持續保持市場競爭能力，紛紛開始自主選育新品種。然而，相對較少的研發投入使我國種業企業不能像跨國公司一樣從育種技術、種質創新等基礎研究開始。快速大量獲得育種材料成為我國種業企業當前最急迫的需求。
DH育種，可以快速獲得育種材料，是推進種業產學研結合的有效載體。基於DH育種這一載體，構建技術聯合體是推進種業領域產學研結合的正確途徑。
DH育種就是利用誘導系誘導、花葯離體培養等手段誘導產生單倍體植株，再通過染色體組加倍（如秋水仙素處理），從而使植物恢復正常染色體數的育種方法。
DH育種能夠在較短時間內選育出適宜作為強優勢親本的純系，大大縮短育種年限，同時由於不存在基因間的顯隱性作用，因此一些由隱性基因決定的性狀便可以得到充分利用，是加速種質材料純化、縮短育種年限的有效途徑，是現代生物技術育種的兩大支柱技術之一。杜邦先鋒、孟山都等公司已把它作為玉米育種的重要方法。目前，全世界有250多個作物物種應用了DH育種，12個物種中培育了300多個來自於栽培種的DH系。
北京市科委以北京農業育種基礎研究創新平臺為載體，連續支持北京市農林科學院引進國外DH育種方面的先進材料及技術，經消化吸收，已達到了世界先進水平。其中玉米單倍體誘導率最高可達15%，加倍率最高可達30%，具備了規模化應用的基礎。2007年以來，先後誘導了100多個國外新種質優異材料和有針對性組建的二環系或群體創新材料，已累計獲得並種植鑑定約50萬粒單倍體籽粒。通過加倍和鑑定，已獲得有利用價值的DH系6000多個。
措施：打造DH工程化育種聯合體
為了加快北京種業的快速發展，解決育種創新能力提升的機制問題，北京市科委打造了DH工程化育種聯合體。聯合體由北京市科委聯合北京市農林科學院、種業企業以及中介機構組成，是以DH育種技術為載體，以智慧財產權為紐帶，結合信息技術手段構建的工程化育種創新鏈，是北京市科委探索產學研結合新模式的創新之舉。
參加的企業有中國種子集團公司、隆平農業高科技股份有限公司、山東登海種業股份公司、北京奧瑞金種業公司、北京德農種業有限公司等一批國內著名種業企業；中介服務機構有中國技術交易所、北京路浩智慧財產權代理有限公司等。
聯合體各方分工明確，其中北京市科委負責總體規劃、組織和協調；北京市農林科學院負責DH育種技術研究和應用，大規模創製玉米、蔬菜、小麥等作物有利用價值的DH系；種業企業應用DH系開展農作規模化育種和新品種的產業化；中介服務機構等負責聯合體中成果轉化、智慧財產權協調等工作。
1.聯合體的智慧財產權約定及流程
為了最大限度地保障成員權益，聯合體對智慧財產權進行了清晰界定，科研機構從事育種材料的研發，享有育種材料的智慧財產權；應用科研機構提供的育種材料，種業企業開展自主的品種選育，享有品種的智慧財產權。同時，聯合體還建立了育種信息系統，實行統一的評價標準和程序、統一的信息錄入和發布。聯合體成員可及時獲得信息，提高透明度，減少重複評價，提高育種效率。
在具體工作中，北京市農林科學院利用DH技術對鑑定篩選出有利用價值的材料進行大規模地快速誘導和加倍，獲得大量DH系後，通過中介服務機構轉移給種業企業，由企業開展廣泛鑑定和測配，選育出有重要價值的新品種，然後根據約定申報植物新品種權保護和品種審定。
2. 聯合體的工作成效及目標
截至目前，北京市農林科學院已通過協議將經過鑑定篩選出的2300多個優良DH系分發給北京金色農華種業科技有限公司、北京奧瑞金種業公司、山東登海種業股份公司、北京德農種業有限公司等企業，由各企業予以廣泛測配和組合鑑定，已在北京及全國多個省份多個生態區進行了種植鑑定，開始大量選育高產、優質、多抗、廣適、易制種的強優勢品種，已得到一批市場競爭力強、有重大應用前景苗頭的新組合。
在3～5年內，聯合體將創製DH系2萬份以上，經鑑定篩選並提供給合作企業有利用價值的DH系6500份以上；選配雜交組合52000個以上，獲得優秀組合100個以上；審定（或鑑定）新品種20個以上；新品種（新品系）在生產上推廣面積300萬畝以上。
聯合體通過承接北京農業育種基礎研究創新平臺的創新成果，以市場機制為引導，創新育種組織方式，是推動首都種業產學研合作的創新之舉，將快速提升北京市種業科技創新，為壯大民族種業、發展良種工程、保障國家糧食安全和農產品有效供給提供強有力的科技支撐。
聯合體打破了傳統育種模式中的壁壘，藉助科研機構的育種材料，企業成為品種選育的主體，市場成為育種的最終目標。通過明確的智慧財產權界定，聯合體成員之間的優勢互補、合作共贏成為現實。
從一定意義上看，聯合體也是育種領域產學研結合的一次嬗變：不僅促進了育種能力的快速提升，也是理念的升華和機制的更新，它的實踐促進了我國育種創新組織的變革，使傳統封閉的科研體系變成一種開放的、以聯合和合作為基礎的現代育種創新體系。聯合體的建設提升了科技在都市型現代農業和新農村建設領域的服務水平，對促進種業科技進步、保障國家糧食安全具有重要意義，是一種產學研結合的新型模式，是北京市科委落實「科技北京」行動計劃的又一重要舉措，也是科技支撐「首善之區」建設的工作創新。
《科學時報》 (2010-5-24 A1 要聞)