玉米育种现状与发展战略

1、玉米育种现状与发展战略摘要种子产业技术进步涉及知识创新、种质创新、技术创新和产品创新领域，还包括少量制度创新。不同性 质的机构在这个产业技术链条中的位置决定了在改革中的走向。目前，种质创新、技术创新和产品创新 是玉米种业技术发展的焦点问题。跨国公司进入我国市场，暴露出我国种子产业创新能力薄弱，关键就 在于种质创新缺位，技术创新能力薄弱。企业的产品创新能力则受制于落后的育种思路，因而降低了投 资效率。玉米商业育种的实践基础是简化、统一的杂种优势模式。施行走出去发展战略将激化产业内部 矛盾，促进种业内部科技体制和管理体制改革，提高产业竞争能力。一、玉米种业和种业技术面临的挑战与创新机遇加入WTO以

2、后，玉米育种研究体系的各个环节就越来越紧密地成为产业技术的一个组成部分。种子产 业技术大体包括三个层次：以知识创新为特征的基础研究，以种质创新和技术创新为特点的应用基础研 究和以产品创新为目标的应用研究。这些都纳入产业技术的范畴，只是所处的位置不同。因此，我们要 明确自己所处的位置，了解产业技术链中每个环节的未来走向。这是研究农业科技体制改革和政策演变 的基本考虑，也是技术创新的立脚点。我国拥有世界上最庞大的农业科研和技术推广服务体系，在经济还比较落后的历史时期，这个系统为推 动我国农村经济发展和农业科技进步做出了决定性的贡献。就玉米育种来说，我国在五十年代那样贫穷 落后的经济条件下成功地研发

3、和推广杂交种，创造了世界农业发展史上的奇迹；后来只用了十年多一点 的时间，便从双交种过渡到更先进的单交种选育技术。七十至八十年代，我国科技人员在李竞雄教授的 带领下自主攻克了玉米抗病育种技术难关，达到了当时的世界先进水平。技术进步促进农业生产的跨越 式发展，我国玉米产量提高了将近 4倍。但是，进入八十年代后期，玉米育种技术进入缓慢发展阶段。 实际上，发达国家当时也面临着同样的挑战和同样的发展需求。西方发达国家依靠种质扩增、改良与创新，通过抗逆育种途径持续提高玉米产量，有效地解决了产量爬 坡问题。然后又投资生物技术，提高种子产业的技术含量和竞争力，这些将进一步提高玉米产量的遗传 增益。当西方国家

4、解决面临的技术挑战时，我们恰恰进入理论与技术的停滞状态。究其原因是产业技术 的发展思路出了偏差。像西方国家一样，进入九十年代，我国玉米育种和相关的产业技术领域也酝酿着重大的改革需求，包括 技术创新和体制改革。李竞雄院士敏锐地觉察到这些问题，并着手进行理论、技术和舆论准备，提出了玉米育种的发展思路和技术轮廓，做出了大胆尝试。但他还没有来得及带领全国玉米育种家将这些发展 思路付诸实践，就怆然离开自己的工作岗位。我国玉米产业技术发展遭受一次内部重创。产业发展所需 要的技术结构失衡。玉米育种体系对理论和技术反应迟钝，基础性工作和基础性研究被忽视，属于应用 技术的育种目标和育种方法脱离客观规律，被误导着

5、走进狭窄的发展空间。玉米育种有关的体制改革掉 进利益矛盾的漩涡，阻碍了产业技术发展。育种家在这个过程里走向自我贬值。但产业发展的步伐和迎接挑战的行政努力不会被停止。国家及时启动种子工程，虽然这是一个引起争议 和备受指责的项目，但毕竟推动了产业发展和产业技术进步，特别是在政企分离、种业管理体制改革、 提高产品质量和知识产权保护方面奠定了未来发展的基础。商业化的改革思想已经深入人心，不可逆转,从而也影响了技术发展趋势。这就是市场的力量拱着育种技术朝前走。在社会转型时期，玉米育种家对科技体制改革发生片面理解，没有及时认清自己所处的产业技术环节和 位置。浮躁狭隘和片面的利益导向掩盖了科学规律，扭曲了产

6、业技术结构。这是我国种子产业缺乏技术 创新能力的内在原因。一旦国家停止对产业技术中属于产品研发项目的直接资助，我国种子产业将面临 更艰难的处境，没有能力与跨国公司竞争。从最近3年的品种试验来看，如果把我们的产业技术摆在西方跨国公司面前比对，企业的种质创新、技术创新和产品创新能力都很微弱，只是少数几家有实力的科 研单位和企业表现出一定的创新能力和及时调整科研方向的能力。其他多数企业则很难适应未来的发展趋势。摆在我们面前的玉米育种发展思路可以概括为“3+模式，即种质创新、生物技术和改善品质的三个技术创新方向，加上一个制度创新。制度创新包括育种技术的商业转移和企业的商业化改造。我国玉米进入 商业育种

7、阶段已经10年，但一直被误解着。最近还有人说商业育种不就是卖点种子吗！ ”说这话的人不 懂遗传、育种学，也不熟悉种子行业的技术特点和历史规律，所以很难理解本文开头关于WTO以后的产业技术概念。当前要继续强化玉米商业育种，尽可能利用WTO过渡期内的优惠条件，抓紧所剩不多的缓冲时机，继续支持对产业研发能力建设的政策扶植和资金支持。我国玉米界不应该形成商业性育种和公益性育种在同一个锅里抢饭吃的恶性竞争局面。转变机制和调整方向是必然要发生的改革过程。这是协调公益性与 商业性育种机构的唯一机会，也是促进民族种业发展的唯一希望。提高产业技术研发能力和加强前育种研究，是提高产业技术创新能力的两个支撑条件，而

8、我国作物育种 研究体系中普遍缺少前育种研究(pre-breeding research )这一基础性环节。这项研究在发达国家被称 作种质扩增(germplasm enhancement )，有时也被称为拓宽遗传基础(base broadening )。在发展中国家和CG系统则被称作前育种研究。国家公益性研究机构应逐渐退出竞争性的商业育种领域，而以 种质扩增、改良和创新研究的成果支持本民族的种子产业和产业技术发展。作为科技体制改革的方向， 应毫不犹豫地将多数重叠的地方农业科研机构推向竞争性研发领域。实际上，我国多数地方农业科研机 构已经朝着这个方向探索了将近 20年，取得了明显进展。这是成熟技术

9、转移的前提条件，也是我国民 族种业发展的基础。但由于政策的犹豫和徘徊，以及来自公益性研究体系和公共产品的支持比较软弱， 使得多数地方农业科研机构推向竞争性研发领域的态度还不够坚定，发展速度还不够快。建设完整的玉米育种研发体系首先要明确涉及到哪些创新领域和目标层次。第一是以知识创新为特征的基础性研究，也包括一些基础性工作。国家在这些领域有专项支持，同时鼓励科学家的自由探索。第二 是以种质创新和技术创新为特点的应用基础研究，在我国玉米界被长期忽视，现在跨国公司进入我国市 场，暴露出我们的种子产业创新能力薄弱，关键就在于种质创新缺位，技术创新能力薄弱。第三是以市 场为目标的产品创新，我国在这方面积累

10、了较雄厚的基础，但创新能力仍显不足，对市场和环境反应不 够灵敏，体制上有束缚，与应用基础研究脱节，与跨国公司相比仍然缺少竞争力。虽然我国培育了许多 优良品种，但技术落后型品种较多，总体投资效率不是很高。第四个方向是制度创新。目前的管理体制 没有促进成熟技术的商业化转移，反而强化了计划经济体制留下的弊端。例如，在很长时间内，科研单 位强调创办种子公司，办成经济实体，个别省的农科院几乎整体改制为企业。这样做的后果是越来越阻 碍成熟技术的商业化转移和削弱公共产品的社会服务功能。改革中的一些政策不配套，限制了技术转移 和人才流动。国家公益性研究机构和项目对产业的技术支持减少。这是狭隘利益导向对改革方向

11、的误导。这些不利因素综合起来，约束了民族产业和产业技术的健康发展。但市场需求积累到一定程度，便会冲 破不利因素的障碍，引导科研单位的体制改革朝着技术转移和市场服务的方向转变。实践证明，科研单 位办企业的难度很大，或者基本不适应当前的国情与市场需要，但是通过技术转移的方式服务社会经济 的改革空间却是无限宽广的。二、种质创新、技术创新和产品创新是焦点目前我国玉米育种体系涉及的创新领域，除去特定范围的基础性研究和制度创新以外，大多数情况下涉及的是种质创新、技术创新和产品创新。种质创新的缺位已经严重地抑制了企业和基层科研单位的产品创新能力。但是种质创新的难度相当大， 需要较雄厚的理论和技术积累作为种质

12、创新的支撑条件。目前普遍采用自交系杂交选育二环系的育种方法，估计效率大约在万分之一以上，相对来说比较容易获得成功，是可以普遍推广的成熟技术。可是从 基础群体选育一环系的效率不足十万分之一，如果从外来种质选育一环系或二环系，则成功效率更低。 因此种质改良和创新的难度非常大。从国家玉米育种的创新体系来讲，种质创新主要是由有条件的国家科研单位和大专院校承担，不必每个省和地区都陷入进来。同样，技术创新的竞争越来越激烈，难度越 来越提高。比起30多年前的某些遗传育种技术，现在的分子育种和转基因技术的难度和对理论基础的 要求越来越苛刻。目前，我们的科研经费支持强度还很低，像种质创新和技术创新这类难度很大的

13、研究 活动应集中在少数较有实力的国家单位和大学里进行。举一个小例子，DNA指纹是再简单不过的应用型技术，但是个别单位在应用该技术进行品种指纹分析时却漏洞百出，不知不觉中就犯了许多技术和概念 错误。产品创新是以雄厚的种质创新和技术创新为基础。现在我国玉米自交系和杂交种选育的主要障碍是缺少创新型的基础材料。许多专家迷恋从美国商业杂交种选育二环系。这有两个成功的事例。一是从美国商 品玉米中分离出U8112，后来演变成PA种质；另一个是从P78599或P78641中选育了一大批PB种 质。这是两个很特殊的事例，以后，跨国公司不会再把适宜选育二环系的杂交种奉送给我们。虽然我根 据群体遗传学和数量遗传学原

14、理提出了继续从商业杂交种分离二环系的技术路线，但这毕竟不是玉米育种的基本策略。商业育种是设计育种，关键是对育种目标的权衡和对育种材料的评价标准。建立玉米商业育种的基本策 略，要明确三个关键问题。首先什么是产量？产量与杂种优势有什么关系？到哪里去寻求继续提高产量 的最大回报？在这些方面我们曾经发生过许多误解。对玉米育种目标有过片面理解，对杂种优势陷入绝 对化的认识。现在我们终于明白，玉米育种获得高产的基本途径是非杂种优势的遗传改良。第二要分析 自交系的一般配合力与亲本间特殊配合力的关系，以及它们对产量增长的相对贡献。这是抉择育种技术 时必需考虑的理论基础。现在我们都明白，玉米产量的提高，是因为自

15、交系的一般配合力在不断提高。因此育种方法的基础就是继续提高一般配合力。但是份额越来越小的特殊配合力却决定了对种质资源的 评价方法与标准，因此对于制定育种策略是很关键的考虑。第三，在明确这两大问题的基础上提出循环 育种策略。玉米商业育种的实践基础是简化、统一的杂种优势模式。三、提高产业竞争力的发展机遇国家颁布种子法和植物新品种保护条例，极大地刺激了多条渠道对玉米种业和种业技术的投资热情，促 进种业蓬勃发展，推动了科技体制改革。但我们还注意到，从宏观上来说，我国玉米产业的研发和生产 能力严重过剩，但是企业经营和资金管理水平却普遍低下，这就形成一对尖锐的内部矛盾，导致投资效 率较低，甚至发生失误，增

16、加风险和经营失败。另一个矛盾现象是市场严重混乱和腐败丛生，再加上体 制方面存在漏洞，就形成混乱局面。加入 WTO后，这种局面将阻碍技术创新和严重降低企业的市场竞 争力。施行走出去发展战略将激化产业内部矛盾，因而是解决上述问题的途径之一。第一，可以释放生产力和 科研能力。第二，在走出去的过程里提高企业经营管理能力和竞争力。不管多数企业是否能够走出去， 都必然会摆脱浮躁狭隘的利益漩涡，而卷入结构调整、技术竞争和管理能力竞争的漩涡，都要承受竞争 的后果，必然加速淘汰一大批缺乏创新能力的落后企业，从而净化市场环境，包括涤荡业内的腐败风气。第三，在走出去的过程里，能够更快地提高企业的技术创新能力。现在的

17、发展机遇很好。2005年9月在北京成功地举办第九届亚洲玉米大会，显著提高了我国在亚洲玉 米科技和种业市场的影响力。为开拓亚洲技术市场做了很好的舆论准备。但我们对国际市场环境缺乏深 入了解，基本上还没有培育出针对性很强的技术和产品。我国种子产业和产业技术抢滩海外市场，首选 东南亚，但我国南方的育种实力还比较弱，因此要加强广西这个面向东盟的桥头堡作用，另一方面要在 海南三亚建立热带玉米研发基地，而不仅仅是南繁基地。形成依托北方玉米研发系统、具有内外辐射作 用的、服务海外市场的研发基地。我国种业开拓海外技术市场的第二个目标在中亚和西亚，第三个可能目标是俄罗斯远东市场。但不同的 市场区域，对产业技术的

18、需求有很大差别，而我国不同省区的科研单位和企业，具有明显不同的技术特 色，因此，应通过市场调研，灵活地落实不同的研发目标和市场策略。通过施行种子工程项目，我国玉米种子的质量已经有很大提高，但与国际水平相比仍需要进一步改进产 品质量，才能适应市场需求，哪怕是发展中国家的种子市场，也要执行严格的质量标准。从下面的统计 资料可以看出我国玉米种业所面临的技术差距。据FAO的统计资料，1990-2005年期间，美国玉米种子产量稳定在每年 49至52万吨的水平。平均每 公顷用种量17公斤。1990年，我国玉米种子产量130万吨，到1998年以后就基本上保持在180万吨 以上。个别年份达190万吨。平均每公

19、顷拥种量68.6公斤。即便是按照我国目前一般每公顷 45公斤用 种量的生产水平来计算，我国玉米种子产能依然过剩50%。基本上属于粗放式生产与经营，利润率很低， 不利于企业发展。但这种状况却给跨国公司进入我国市场提供了机遇。今后，西北种子生产基地的发展 方向是提高质量和增加技术含量。逐渐试验和采用机械去雄技术。通过帮助农民降低种子使用量，在提 升种子成本和价格的过程中增加企业利润。而公司之间的竞争会因此而进一步加剧。可以说，检验我国 种子产业体制改革成果的一个重要指标，就是能否大幅度降低玉米种子的产能。而检验种子产业技术改 革与发展的指标，则是能否把种子使用量逐步降低下来。当然，这一过程里仍然包含着体制改革的因素。如果我们中国的企业不这样做，跨国公司很快就能做到这一点。到那个时候，我们还能分到多少市场份 额呢？企业面临着两难竞争选择。提高产品质量和增加