原題：沒有農村、沒有農民，深圳走出一條生物育種的高端農業產業之路
3g雜交育種 中國育種「圳」能量
水稻第三代雜交育種技術研究成果由中組部「千人計劃」專家鄧興旺和唐曉豔（左一）領銜的「廣東省引進創新科研團隊」和「深圳市孔雀計劃引進創新創業團隊」完成。南方日報記者 何俊 攝
三農直通車綜合報導：深圳的冬日，前往光明新區逕口社區的道路兩旁，依舊可以看到綠油油的蔬菜。然而很多人並不知道，就在這一片廣闊的農田中，隱藏著深圳市作物分子設計育種研究院的2000畝育種基地。
記者採訪時，圍牆內的育種基地，培育的絕大部分水稻已經收割，但尚有一片金燦燦的水稻田。這正是深圳市作物分子設計育種研究院用水稻第三代雜交育種技術精心培育出的成果。從2010年確定利用廣泛存在的隱性核雄性不育基因構建一種新型的水稻雜交育種技術體系，到最近這一研究成果發表在美國科學院院刊《pnas》上，深圳市作物分子設計育種研究院完成了自身最重要的一次技術創新，並開始步入產業化階段。這意味著雜交水稻育種將迎來一個新時代。領銜建立「廣三系」育種的是兩位國家「千人計劃」學者——鄧興旺、唐曉豔。這套技術也被袁隆平先生稱讚為「3g雜交育種技術」。
沒有農村、沒有農民，但深圳走出了一條生物育種的高端農業產業之路。據了解，近年來，深圳陸續引進和培育不少國內外一流的擁有生物育種核心技術和自主智慧財產權的生物育種創新團隊，深圳在生物育種基礎研究、技術應用研究和產業示範推廣等方面已初步形成較為完整的產業鏈。
擁有核心技術的高端農業產業
由「廣三系」技術培育的第一個不育系水稻命名為「圳18a」，這套技術被袁隆平稱讚為「3g雜交育種技術」
如果把現代農業比作it業，那麼種子是現代農業的「晶片」。沒有農村、沒有農民，但深圳走出了一條生物育種的高端農業產業之路。
作為深圳市引進的擁有生物育種核心技術和自主智慧財產權的生物育種創新團隊，深圳市作物分子設計育種研究院的發展成果為深圳致力成為「種業矽谷」加上了一次生動的註解，以該研究院為樣本或可窺視深圳生物育種產業鏈不斷完善的發展軌跡。
據了解，該研究院分別在深圳、北京設有研究基地，深圳團隊主攻方向為水稻，北京團隊主攻方向為玉米和小麥。此外，還在湖南、四川、海南、深圳、北京設有多個育種基地。該團隊已完成的核心技術及成果包括非轉基因、抗除草劑優良性狀作物新品系、水稻第三代雜交育種技術體系等。近幾年來，該團隊申請提交的專利有50多項，國際專利12項，授權專利已達8項，其中絕大部分是圍繞已有核心技術的研究領域。
水稻雜交優勢利用是構建我國糧食安全生產體系的核心技術之一，中國雜交水稻種植面積約佔水稻總種植面積的一半，其中80%的秈稻為雜交稻品種。目前，我國雜交水稻研究與應用雖然居國際領先地位，但仍存在諸多亟待改進與提高的問題。
一是我國雜交水稻親本的選育仍為傳統的雜交選育方法，將優良性狀快速聚合在同一親本的難度大周期長，且可供利用的有利基因源日益匱乏，大量的人力和物力消耗在重複研究中。二是目前雜種優勢利用的技術體系有一定的局限性。「三系」雜交稻由於受恢保關係的制約，母本的不育細胞質源較單一，細胞核改良進展也較小，而且恢復系的遺傳基礎也較狹窄，不育系和恢復系的遺傳背景單一導致雜交育種選育困難。「兩系」雜交水稻由於不受恢保關係的制約，親本的遺傳多樣性得到明顯改善，選育出高產雜交稻組合的速度明顯加快，促進了雜交稻的研究和生產，但不育系育性的不穩定性一直是影響兩系雜交制種的障礙。
「因此，如何在『三系法』和『兩系法』的基礎上，研究出對種質資源利用率高、雜交制種安全、更易於快速聚合高產、優質、多抗等優良性狀的雜交水稻新技術已成為雜交水稻發展的迫切要求。深圳市作物分子設計育種研究院唐曉豔博士告訴記者，廣三系雜交育種技術就是利用廣泛存在的隱性核雄性不育基因構建的一種新型水稻雜交育種技術體系，既糅合了傳統」三系法「和」兩系法「的優點，又克服了二者存在的缺點——在提高水稻種質資源利用率至接近100%的同時，又避免了自然條件（光溫）對不育系育性的影響，將雜交制種的風險降低至接近零，同時由於不育系的育性由單基因位點控制，非常便於快速聚合多個優良性狀以達到持續改良不育系品質的目的。
據了解，該項技術取名「廣三系」雜交育種技術，其中「廣」代表這項技術在廣東省各級政府的資助下完成的，又表明該項技術具有廣譜的測配選育新品種能力；由「廣三系」技術培育的第一個不育系命名為「圳18a」，表明該不育系在深圳培育成功。這套技術被袁隆平稱讚為「3g雜交育種技術」。
目前深圳市作物分子設計育種研究院已經為國內80餘家育種機構提供了「圳18a」不育系進行雜交測配，選育高產優質雜交組合。可以預見，隨著該技術的產業化應用及推廣，中國在雜交水稻技術領域將繼續保持國際領先地位，雜交水稻育種將迎來一個新時代。
兩個月走完以往三五年的路
水稻第三代雜交育種技術已可以實現產業化，比現有水稻產量能提升10%—15%
水稻第三代雜交育種技術研究成果由中組部「千人計劃」專家鄧興旺和唐曉豔領銜的「廣東省引進創新科研團隊」和「深圳市孔雀計劃引進創新創業團隊」完成。這項技術的創新源頭可以追溯到2010年。這一年，深圳市作物分子設計育種研究院剛落戶深圳。
「我們希望從源頭做起，為了保證有自主智慧財產權，用自己的材料和基因。」唐曉豔介紹，選擇水稻作為研究載體是因為水稻在中國比較廣泛，應用價值更高。
是什麼吸引了像深圳市作物分子設計育種研究院這樣的生物育種團隊紛紛落戶深圳？唐曉豔告訴記者，吸引研發團隊落戶深圳的是政策和政府的服務。「政策扶持力度大，公開透明，不需要跑項目，在我們產業、人才用房有困難時，政府也給予了相應支持。」
唐曉豔坦言，生育育種行業技術研發花費大，周期長，不確定因素多，風投早期一般不願意輕易投入，資金緊張感會一直有，政府在農業育種方面的研發支持非常必要。深圳市作物分子設計育種研究院在技術創新中，得到了廣東省科技廳、深圳市科技創新委、深圳市經信委、光明新區以及依託單位深圳市農業科技促進中心在研究經費、實驗辦公場地以及育種基地等方面的大力支持。
談到我國種業發展前景時，唐曉豔直言，我國種業與國外相比差距還比較大，但市場大，有巨大的發展前景。現階段國內種業的特點是種子公司技術比較落後，好的技術在高校和研究所，但離技術產業化有段距離，「深圳土地資源少搞種植不現實，定位高科技農業是對的，把有限土地資源用起來發展生物育種產業，對整個行業能起到很好的示範引領作用。而且深圳市場環境成熟，有利於技術產業轉化。現在深圳生物育種產業集聚效應正在形成。從2010年3月確定了研究方向，到2016年11月發表論文，水稻第三代雜交育種技術成熟經歷了6年多的時間。據了解，在育種技術研究領域，10年左右的研發周期十分普遍。對於大幅提速的團隊創新速度，唐曉豔連稱「運氣好」。
第一次關鍵節點是2011年。當年，在海南的稻田中，研究人員篩選得到一株雄性不育體植株。這其中還發生了一個小故事。由於該雄性不育體材料異花授粉結實特別好，並不像雄性不育植株，研究人員差點將其扔掉。
找到了雄性不育系後，2012年，研究團隊開始用自己的分析方法克隆基因。但要在水稻中克隆基因並不容易，往往要耗時三五年。最初，研發團隊採用的是老方法圖位克隆技術找基因，不僅費時還毫無結果。但很快，研究團隊迎來了新的契機。彼時，基因組測序技術開始被廣泛應用。深圳市作物分子設計育種研究院的研發團隊採用了新的基因分析方法，尋找到了合適的基因，花了兩個月時間，走完了以往需要花費三五年的路。
唐曉豔告訴記者，該雜交育種技術體系所涉及的不育性狀和轉基因都是由單個位點控制，不受遺傳背景及外界環境條件影響，可以通過普通雜交育種手段導入其他品種，高效而有針對性地引入優良性狀，形成新的不育系。新型不育系利用自然界普遍存在的隱性核不育基因，豐富了不育系的遺傳多樣性，提高了雜交育種資源利用率，可實現與多種不同的父本進行雜交測配，從而更容易選育優質高產多抗的雜交品種。「我們的服務對象是種業公司，也就是通過我們提供的雄性不育系，種業公司與水稻父本進行雜交，再把大量生產的雜交種賣給農民。關鍵是有了雄性不育材料後，更容易培育出好的品種來。現在，水稻第三代雜交育種技術已經可以實現產業化了，我們今年已經小規模進行生產了。」
根據預測，該技術推廣後，選出好品種的機率大大提高，產量方面比現有水稻產量能提升10%—15%。
有機會將與中山大學合作
「希望能通過技術進步引領生物育種產業發展，進一步實現產業化推廣」
儘管唐曉豔對於水稻第三代雜交育種技術的成功用了「運氣好」三個字，但研究室每天直到晚上12點多才熄滅的燈則表明研發工作的艱辛。以至於快遞員都會說，「還是你們這個單位好，我什麼時候來都有人在。」
謝剛植物學碩士畢業後就來到了深圳市作物分子設計育種研究院。記者見到他時，他正在逕口社區的育種基地，事實上，從事水稻田間育種的他大部分時間都花在了田間地頭。
對於他和同事們來說，辛苦培育出的試驗用水稻就像自己的孩子一樣。做水稻雜交時是夏天最熱的時候。上午10點到11點多是水稻開花最好的時段，是做水稻雜交最容易成功的時間段。這種精細活僱來的農民工可沒法幹，研究人員得親自上陣，人手一把小剪刀，將一粒粒稻殼剪出一半，露出水稻雌蕊。因此，皮膚黑幾乎成了這裡研究人員們的「標配」。
但流汗還不是最難的，研究人員們最擔心的還是颱風等惡劣天氣給水稻帶來的災難，今年上半年的深圳颱風就把水稻苗給衝走了，下半年的颱風則把水稻給淹沒了。而這種自然災害幾乎年年都會上演。
「你看，這種稻穗分櫱多，株高適中，杆粗抗倒伏，有效穗多，每穗粒200多粒算比較好的。」謝剛一手託起稻穗告訴記者，每1000株水稻可能只能留下一兩株進行下一代觀察，一個穩定的品種培育出來需要歷經七八代的時間。在外人看來，田間育種工作既累又無聊，但謝剛卻自得其樂。當年的同學們，絕大部分都已轉行，憑著興趣留下來的謝剛一幹就是5年多。「幹我們這行，不能在太繁華的地方，心容易散，要守得住寂寞。」
深圳市作物分子設計育種研究院從剛開始起步時的3人，到現在團隊成員已經有將近50人，其中有不少是博士碩士。唐曉豔說，儘管招聘不易，但值得驕傲的是，團隊的流動性不大，很多核心員工一直都在與團隊共同成長，「我們盡最大努力留人，員工認可我們的技術方向。」
從2011年來到光明新區，唐曉豔一呆就是數年，隨著自身創新團隊的成長，她也見證了新區高端研發團隊的增多，「這說明光明新區的科技競爭力在增強。」她表示，隨著中山大學·深圳校區的建設，未來研究院有機會可以與中山大學開展生物領域的合作，「我們希望能通過技術進步引領生物育種產業發展，進一步實現產業化推廣。」（南方日報記者 柳豔）
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