报导：此时此刻，地球上生活着多少人？Population clock会告知你，全球人口现已打破80亿。其间，有7.02亿~8.28亿人处于饥饿状况。2055~2058年，全球人口将打破100亿，到那时，吃饭仍将是个大难题。

  面临如此巨大的人口规划，怎么做到″碗里有粮，心中不慌″？主粮作物不可或缺，比方全球栽培面积和产值最高的作物——玉米。不过，按现在的气候改变趋势，到21世纪末，气候改变导致适于玉米生长的面积缩小，均匀产值将下降6%到24%[2]。因而，有必要以新技能改进玉米种类，方能在不断暖化的未来，满意人类。

  基因修改是或许是本世纪最有期望的育种技能之一，虽然运用时刻不到10年，但近年来已引起各国政府、科研组织与本钱的高度重视。在本文中，咱们一起来看看这项新技能的优缺点，各国怎么监管，对迫切需求复兴种业，确保粮食安全的我国而言，有哪些阅历可学习，又有哪些亟待处理的问题。

  自2021年起，″种业复兴″呼声渐高，进入2023年，″种业复兴″连续获中心一号文件、农业村庄部一号文件与″两会″期间政府作业陈述点名[3][4] [5]，成为抢手议题，文件中″加速玉米大豆生物育种工业化脚步″的基调，也为工业和本钱所重视。不过，从产值、技能视点来看，我国玉米种类研制与栽培，显着存在″大而不强″的问题。

  玉米是当今全球栽培面积*、总产值最高的农作物。我国是玉米栽培与出产大国。从2000年起，我国玉米栽培面积就逐步超越小麦、水稻，成为全国栽培面积*的农作物。2021/2022年全球玉米产值达11.6亿吨[6]，美国产值最高，到达3.83亿吨，我国为全球第二，到达2.77亿吨[6] [7]。

  我国也是玉米进口大国。2022年，我国花费超71亿美元，从海外购买了2062万吨玉米[8]，其间，*大进口来源地是美国，到达1610万吨/52.6亿美元[9]，巴西则以116.5万吨的总量紧随其后[10]。天量进口背面，是国内居高不下的需求与缓慢增加的单产。中美玉米单产距离有多大？下图为全球五大玉米出产国的单产值比照状况。

  2000年-2021年全球玉米产值前五的国家每公顷玉米产值（百克/公顷）比照

  为什么我国玉米单产不够高？气候、水肥、技能等条件是影响玉米产值的重要要素，而种子更是重中之重，想进步玉米种子质量，就要靠育种职业的技能水平。我国工程院院士，玉米遗传育种学专家，四川农业大学玉米研讨所荣誉所长荣廷昭指出，我国玉米种业的缺少之处体现在[11]：

  种子资源缺少，大都靠引进，现有新种类大都是仿照育种或润饰改进，自主原创打破较少；种质资源根底研讨也较少，理论难以辅导实践；

  现在育种技能处于向″分子育种3.0″交融阶段，基因修改、人工智能育种等技能还处于研制阶段；

  美国、巴西、阿根廷等美洲国家的阅历标明，运用优质种源，如转基因玉米种子，结合专用植保产品，可显着进步产值。实际上，我国也曾是最早栽培转基因作物的国家之一（1998年即同意了转基因棉花的栽培），转基因作物栽培面积也一度位居全球第二[12]，但2010年今后，国内对转基因玉米育种技能的方针情绪趋于慎重，我国转基因玉米的商业化，也因而阅历了″失掉的十年″。

  近两年转基因技能再次得到重视，农业村庄部在2022年发布两批《2022年农业转基因生物安全证书同意清单》[13] [14]，至此，我国累计有11个转基因玉米种类取得生物安全证书。现在，许多中小育种公司已与转基因巨子达成了协作，将自有的主干自交系导入一些版别的转基因性状。

  不过，我国转基因玉米在研制技能、方针办理方面，依然与国外有不少距离。跟着基因修改育种技能等鼓起，国内科研组织与种业公司，转基因与基因修改的新机遇都不容错失，特别基因修改技能，拉齐了各国起跑时刻，对我国来说，远景看好。

  在曩昔几年中，基因修改育种技能不仅是全球实验室研讨的显学，更是处于大规划商业化前夜，成为多国争抢的育种技能的新高地。

  所谓基因修改育种，是指对农作物的方针基因进行润饰（首要是基因的敲除、种类对应性状的基因刺进、替换等操作），人为创造变异，从而发生新种类的进程。它是继野生驯化、杂交、转基因之后，*代表性的4.0育种技能。

  基因修改技能所触及的基因，首要源于本身不同染色体或不同种类，关于敲除型基因修改，不会引进（其它物种）外源基因，该法选育出的作物，彻底可与天然变异或许人工选育出的种类同等对待；而对刺进、替换型基因修改，则有或许按转基因技能对待。

  其间，ZFNs的缺点是发生高频骤变的才干有限，而TALENs的缺点是难以避免脱靶效应，简略发生有害骤变，难以发生抱负的骤变性状。而CRISPR/Cas东西则有用避免了二者的缺点，可高效、精准地修改基因，因而是现在业界基因修改育种时最遍及选用的技能。[16]

  新技能天然有新优势：与人工驯化和杂交育种比较，基因修改技能可完结精准操作，回交耗时短，能大大进步育种功率；与转基因技能比较，基因修改的大众和全球监管的承受程度较高，批阅流程较快；与锌手指等前代基因修改技能比较，CRISPR/Cas技能操作简洁、功率高、成本低。

  从约1万年前开端，人类经过驯化大刍草（teosinte），得到了当今广泛栽培的玉米（maize）。现代玉米有24亿碱基对，约3万~4万个基因[16]。一般以为，人工驯化需求至少20代才干改动野生材料表型，但由于人类驯化玉米的绵长前史中，仅有几百个基因发生了改变，因而有研讨者指出，有了基因修改技能，即运用大刍草开端″从头驯化″，作业量也不过修改不到100个基因，在短期内就能完结人类数千年来驯化的效果。[18]

  人类初次运用CRISPR东西对玉米进行基因修改，始于2014年，由我国农业大学植物生理学与生物化学国家要点实验室的研讨团队完结。[19]

  现在，人们可经过修改基因，使玉米完结进步产值（经过优化花序结构、进步光协作用、营养吸收功率）、改进质量（营养价值）、增强抗逆性（抗除草剂、耐旱、耐盐碱、抗倒伏）、制作雄性不育系等特性。到2021年末，科研作业者现已对这些玉米基因进行了修改——

  新技能是农业出产开展的重要要素，但不是*要素，曩昔40年中，全球性种子公司的开展阅历告知咱们，好的技能需求一系列人为要素的协作，才干勃发出生机。

  玉米高产背面有种子的加持，而种子背面，则是种子公司在技能、形式与生态的全方位比拼，这或许能为我国种业复兴带来一些启示。

  在曩昔近百年间，欧美种业公司阅历了敞开竞赛，巨子并购与整合，取得的开展阅历值得学习：

  看准机遇，快速跟进新技能。1980年6月，美国最高法院在″戴蒙德诉查克拉巴蒂案″[21]（Diamond v. Chakrabarty，447 U.S. 303）中，裁决″一项创造是否为生物，与其是否可请求专利无关″。在得到法理确保后，种业公司研制开端提速：1981年，孟山都组成分子生物学研讨小组[22]；1982年，孟山都完结*植物基因改造作业，并于五年后开端大田实验；从20世纪80年代后期开端，孟山都连续剥离与农业无关且增加空间有限的化工事务，主攻作物出产与农业范畴。

  继续投入重金，支撑新品研制。国内种业公司常被诟病″数千家种子公司，研制投入不及一家孟山都″，这话毫不夸大，欧美跨国种业公司的研制投入一般都在销售额的10%左右，可谓千金一掷：2022年，科迪华总销售额174.55亿美元，研制开销为12.16亿美元[23]；拜耳作物科学部分（含孟山都事务）总销售额251.69亿欧元，研制开销28.76亿欧元，研制人员7700人，一年内发布500个新种类和杂交种类[24]。

  重视构建新营收形式。大都国外农业巨子都将转基因种子与专用农药绑缚，构成″除草剂+耐除草剂种子″的″免耕农业″组合形式，″耐除草剂″成为转基因年代种子必需的性状，也令科迪华（包含其前身杜邦前锋/陶氏益农）、孟山都的转基因种子与农药事务完结了彼此成果。

  孟山都还探究了授权形式。一开端，孟山都企图做″处理方案提供商″，20世纪90年代初，时任孟山都农业部研讨副主管的罗伯·弗雷利（Robb Fraley）想象，应该像微软卖操作系统相同卖基因，成为农业范畴的微软。因而1992年，孟山都曾以贱价把抗虫基因（Bt）与抗除草剂基因（HT）等优质转基因性状，经过″一次性授权″，卖给对手前锋种业，其间Bt卖了3800万美元，HT基因则只卖了50万美元。不过，迫于公司高层对该形式的质疑和压力，从1993年与岱字棉公司的协作开端，孟山都改动了授权形式：在转基因与传统种子的差价中收取抽成费用；1996年又迭代为″基因运用费″（又称″性状授权费″），孟山都将种子价格分为两个部分：种子费用和基因运用费。[25] [26]

  在南美的阿根廷、巴西等商场，″基因运用费″为孟山都贡献了高额赢利[27]。为了确保转基因种子的商场可继续，孟山都会要求买家签订协议，确保不会私自留种，一旦发现，孟山都将提起诉讼，要求按800美元/英亩的规范补偿，为鼓舞农人彼此告发，公司乃至因而发布了一个热线]。

  纵横扩张重组。全球种子职业阅历了三次大规划并购潮[28]，在*次并购潮期间（1997~2000），杜邦、孟山都、陶氏化学等农化公司首要收买种子公司，诺华农业则与阿斯利康农化兼并组成先正达，纷繁完结树立″种质资源+种子+专用农药″形式；在第2次并购潮期间（2004~2008），以孟山都为首的农业巨子经过横向并购，完结种子种类的多样性；在第三次并购潮期间（2016~2018），首要以跨国本钱大型并购和重组为主，拜耳将孟山都归入囊中（部分事务剥离给巴斯夫），陶氏、杜邦兼并后分拆出科迪华。而在最近这次世界农企大变化中，此前一向缄默沉静的我国本钱总算进入世界种业：我国化工集团收买先正达。

  延申至AgTech范畴。AgTech能够理解为全部能够使农业增收的现代精准农业，如数字农业（数据剖析、人工智能）、新式农机（以无人机撒药、自动化灌溉无人农业）、科学监测（卫星遥感、无人机监测）等，其特征是更重视数据运用，使用精准农业技能，为优秀种子的丰登如虎添翼。全球农企在该范畴早已打开收买与协作，如孟山都收买了气候猜测公司Climate Corporation、精准耕种公司Precision Planting，组成Climate FieldView渠道。

  [30]，即：将基因修改与组成生物学、基因组学、生物信息学、大数据与人工智能等跨学科技能相结合，以智能、高效、定向方法培养出新种类。他指出，基因修改是育种4.0的最终关键技能。

  [31]规则：要取得出产运用的安全证书，需求取得至少3代的遗传安稳性材料。按南繁育种的功率，一个新种类顺畅取得批阅，或许只需求1~2年时刻，和惯例首要作物种类审定实验时刻适当，该功率远高于转基因安全证书5年乃至更久的请求周期。[32]

  [38]。但是，我国种子职业集中度低，仅仅表象，想要完结″种业复兴″，咱们还需求处理这些问题——

  ″全村的期望″纷歧定是头部公司。职业调研一般以为，我国种子职业集中度不够高，无法满意巨大的商业化需求[38]；但一线研制人士并不以为然，如铁岭旭日创始人贺伟在″南北学苑″撰文指出：国内育种大公司拿到的资源项目多，但办理人员许多，一线科研人员偏少，领导层变化导致科研缺少连续性，″没有担负起大公司应有的姿态″。[39]现在职业现状标明，中小型种子公司的求生欲、灵敏度令其立异才干反而更胜一筹，研制的新种类更简略卖给大公司；

  头部公司与中小公司的协作深度有待改进。巨细公司协作前史由来已久，不过大都仅止于种类授权买卖。卢洪指出，″许多头部种子公司确实依靠从中小育种单位收买种类，走短平快战略，缺少长时间安稳的in-house R&D（内部研制）。″卢洪以为，″树立一个像世界大公司那样的研制系统，难度很大。″ 这提示咱们，虽然曩昔头部公司与中小公司/组织树立了简略的种类收买协作联系，但仅仅简略的″买卖″联系，更老练的生态，还有待方针鼓舞和培养；

  育种方针天花板有待重构。卢洪指出，国内头部大公司与中小公司的联系，需求协谐和统筹：″国家育种组织应该与商业性的公司进行深度协作，发挥各自的优势，把传统育种与现代育种科技进行全链条的无缝对接，这将是提高我国种业研制才干的有用战略，也是国家一向发起的产学研交融之路。但需求三方（种业公司、科研组织、政府）进行高度的和谐，需求有全球视界和工业阅历的领军人才进行统筹规划。″

  职业根底研制的动力。虽然国内监管在″松动″，但由于知识产权维护力度缺少，公营和上市大公司缺少自主研制新种类的动力，没有树立强壮的研制系统，没有继续安稳的投入，出于短期成绩导向的压力，大公司更愿从中小公司收买新种类。

  [3] 国务院官网：2023年中心一号文件发布 提出做好2023年全面推动村庄复兴要点作业

  [4] 农业村庄部官网：农业村庄部关于执行党中心国务院2023年全面推动村庄复兴要点作业部署的施行定见

  [7] 国家计算局：中华人民共和国2022年国民经济和社会开展计算公报

  [8] 华商情报网：2022年我国玉米进口数量、进口金额及进口均价计算剖析

  [12] 许智宏：我国转基因生物工业化亟待打破，科学网，2021.3.18

  [13] 农业村庄部：2022 年农业转基因生物安全证书（出产运用）同意清单（一）

  [14] 农业村庄部：2022 年农业转基因生物安全证书（出产运用）同意清单（二）

  [22] 王莺看农业：种业职业系列陈述四：转基因年代，全球种业及农化航母孟山都生长途径复盘

  [26] 中金点睛：孟山都：科技为本、金融为用、办理为纲，成果全球种业龙头