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发挥优势 加强交流 促进创新

从南京农业大学读研到日本京都大学留学,从南京农业大学农学院到中国农业科学院作物科学研究所,他一直致力于从事水稻优异基因挖掘和分子育种研究。

内容摘要:11月25日,第七届全国农业生物技术高层论坛在上海举行,中国农业科学院万建民院士建议加快构建现代种业创新体系推动农业高质量绿11月25日,第七届全国农业生物技术高层论坛在上海举行,中国农业科学院万建民院士建议加快构建现代种业创新体系推动农业高质量绿色发展,此举得到了来自全国各地一百多位农业生物技术领域专家学者们的响应。

作物育种技术创新研讨交流会暨分子育种技术培训班成功举行

在国内,他较早提出和初步实践了作物分子设计育种,构建了水稻分子育种技术体系。先后主持国家863
计划、国家自然科学基金、农业部超级稻专项和国际合作项目等多项重大课题,组织和协调全国南方粳稻的分子育种工作。

论坛上,相关农业科技专家从国家重大需求、常规育种所受挑战、国际基因工程技术发展趋势、我国基因工程技术发展现状四个方面阐述了农业生物技术的重要性和国内外的发展形势,还进行相关农业基因工程技术竞争进行分析,针对我国农业面临的问题提出了相应的对策和建议。

随着生物组学、分子生物学等学科的快速发展,分子育种、转基因、细胞工程、基因编辑等现代生物育种技术加快应用,有效解决了传统育种中的一些特殊难题,将作物新品种选育推向了新的阶段。为充分发挥全国作物育种行业协同创新优势,加强科研团队间的交流,促进关键育种技术创新、应用和人才培养,由农业农村部种业管理司、中国农业科学院、黑龙江省农业科学院主办,国家良种攻关种业理论创新组和黑龙江省农业科学院作物育种研究所、黑龙江省作物学会具体承办的作物“育种技术创新研讨交流会暨分子育种技术培训班”于11月23日-26日在哈尔滨举行。

2013
年,他率领的课题组科研人员在控制水稻分蘖的新激素信号转导研究中取得了开创性进展,在线出版的国际顶级杂志——《自然》以ArticleResearch
形式刊登了相关研究成果。这不仅为植物,特别是农作物的株型改良提供重要的理论基础,同时也为水稻籼粳交杂种优势利用提供了有价值的基因和育种材料,并进一步为籼粳交杂种优势在生产上的有效利用开辟了更广泛的应用前景。

论坛期间还举行了全国农业生物技术科研院所协同创新圆桌会议,针对农业生物技术科研院所定位与布局、农业生物技术科研组织形式和《中国农业生物技术战略布局》三大内容作了研讨,同时倡议成立中国农业生物技术科技创新联盟。

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他就是十三届全国政协常委、全国政协委员、中国工程院院士、“孔雀西南飞”人才战略研究——以广西壮族自治区为例课题组院士专家、中国农业科学院副院长万建民。围绕农业科技创新等话题,科技日报记者与万建民院士展开了全方位对话。

通过对农业科技成果转化增强农业科技体系建设,通过卫星遥感、人工智能、大数据等技术进行与农业融合,为农业发展提供更精准的数据进行管理。通过依托科学技术发展,进行相关农业新种子培育,新型农业发展技术等进行研发,全面构建现代农业科技体系。

会议以“作物育种技术创新与应用”
为主题,采取专家学者围绕主要关键育种技术做报告,并以与会代表提问互动、深度对话的方式,为种业内科技人员提供互相沟通与交流的平台,分享当前最新育种技术成功经验,交流生物技术最新研究进展与发展趋势,探讨推进作物育种与生物技术的融合发展与应用,提升种业自主研发与创新能力。

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此次农业科技论坛会不仅总结了我国农业技术发展的现状以及相关成果的创新,还对农业高质量发展提出了相应的措施,通过农业生物科技创新发展来带动农业新体系发展,加快农业转型,促进农业高质量生产。

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▲十三届全国政协常委、全国政协委员、中国工程院院士、“孔雀西南飞”人才战略研究——以广

会议开幕式由农业农村部种业管理司品种创新处副处长厉建萌主持。开幕式上,黑龙江省农业科学院院长李文华、中国农业科学院副院长万建民院士、农业农村部种业管理司副巡视员孙好勤先后致辞。

西壮族自治区为例课题组院士专家、中国农业科学院副院长万建民

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加快构建现代种业创新体系

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科技日报:国家的粮食安全和种业安全一直是我国的重大战略,粮食安全包括粮食的数量安全和质量安全。科技是解决粮食安全的根本手段,如改良新品种和农药化肥等。农业科技贡献率在我国粮食安全政策中所占的比重已经达到56%,其中品种又占科技贡献率里的43%。所以改良品种是保证粮食安全的必要条件,也是最有力的实施路径。您对于当前我国种业科技创新工作怎么看?

农业农村部种业管理司品种创新处副处长厉建萌

万建民:科技兴农,良种先行。长期以来,我国政府高度重视种业科技创新工作,将其作为农业科技工作的重中之重进行优先部署,组织全国优势科研院所、大专院校、种子企业,以科技计划项目实施为纽带,统筹科技创新、人才队伍和平台建设,推动“产学研”紧密结合及全产业链的科技创新,取得了明显成效,为保障国家粮食安全和主要农产品有效供给提供了强有力支撑。育种是提高粮食品质的关键,也是保障国家粮食安全的根本。2015
年我国主要农作物种子市值合计已经超过840
亿元,优良的品种对提高粮食产量和质量可以达到43%
的贡献率。可以说种业科技的发展决定着未来我国农业走向和命运。农作物种业科技创新成为我国农业是否能在世界农业强国行列中处于领跑位置的关键。

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黑龙江省农业科学院院长李文华

▲万建民院士到国家黄淮海转基因玉米中试与产业化基地考察

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种业科技是保障国家粮食安全的基石。目前我国已经建立包括基于种子活力和遗传完整性的种质安全保存与更新技术,无性繁殖作物种质资源的超低温长期保存以及无性繁殖作物种质资源的超低温长期保存技术,以及基于精准鉴定评价、远缘杂交、分子标记辅助选择、常规杂交技术相结合的优异种质鉴定评价与种质创新技术体系在内的完整农作物种质资源保护与利用体系。基础研究在过去一直是我国农业科研十分薄弱的环节,但是现在基础研究与现代育种技术已经取得突破性进展。目前已经通过建立功能基因组学、蛋白组学、代谢组学等研究平台,成功解析水稻、小麦、玉米等农作物产量、品质和抗性等重要形状形成的分子基础,促进了农作物品种改良方法。通过构建农作物的全基因组序,我国农作物的育种效率已经得到显著的提升。我国农作物品种的培育和推广已经取得了飞快的进步。“十二五”以来,我国主要农作物审定了3100
多个新品种,建立了150多个示范基地,累计推广15 亿多亩。20
世纪七八十年代,袁隆平院士为代表的科学家培育出杂交水稻,飞跃式地提升了水稻的单产产量。现在我国超级稻的亩产已经达到了1026
千克。我国农业现在已经解决了困扰中国数千年的温饱问题,这其中种业科技的贡献首当其冲,成为我国农业现代化发展的坚实基础。农业科学家要大胆的探索别人没有研究过的领域。从杂交稻到超级稻,中国水稻单产实现两次大幅度的提升都是科学家敢于创新,从而才实现了水稻单产质的飞跃。

农业农村部种业管理司副巡视员孙好勤

培育适宜现代化农业新品种,增加农民收入。2017
年中央一号文件提出要把深入推进农业供给侧结构性改革作为当前和今后一个时期“三农”工作的主线,明确的提出要强化科技创新驱动,来引领现代农业加快发展。我国农作物新品种一直以结合优质与高产为方向,注重增强农作物的抗病虫性和抗逆性,提高作物水肥利用效率,种业科技创新为我国解决农业供给侧结构改革问题起到重要支撑作用。几千年来,中国农业一直以吃饱肚子为目的。但是,由于中国农业长期以来以提高产量为主,品质问题成为我国粮食安全新的挑战。当前,我国正在用占全球7%
的耕地养活着占世界总人口20%
多的人口,现代农业发展面临着人口剧增和资源短缺的双重压力。培育和推广高产优质的农作物新品种是保障新时期我国粮食安全的重大举措。我国是目前世界上最大的化肥农药使用国家,农药化肥的使用在增加作物产量的同时严重污染了我国农业生态环境。过去农村青山绿水的素描画正在被农药化肥这样的“橡皮”慢慢抹去。虫害可以对每年我国粮食作物的产量造成约5000
万吨的损失,占到了我国粮食总产量的10% 以上。我国还有60%
的耕地没有灌溉条件,7
亿多亩的农田常年收到旱灾的威胁。但是,利用育种科技培育的农作物新品种大大改善了我国的农业。我国育种家通过科技的创新培育出的转基因抗虫棉的推广应用已经累计减少杀虫剂用量90
多万吨;培育出的抗病玉米、小麦、水稻等新品种的推广种植也大幅度减少了每年的农药使用。抗旱节水小麦和水稻品种也大大提高了我国水资源利用效率,比如推广的抗旱小麦节水品种,每亩可以节水45
立方米。机械化是农业现代化的标志,也是衡量一个国家农业发达程度的重要标准。我国的地势丘陵山地较多,这对农业机械化十分不利,所以培育早熟、耐密、抗倒伏、适宜机械化作业的新品种成为我国农业现代化的迫切需要。我国农业育种家根据现代农业化的需求,长期不断的攻关科研,选育出了在成长期抗旱、抗涝,种植密度大并且抗倒伏的直播稻新品种和食欲机械化制种的杂交稻组合。培育出了吐絮集中不烂铃,可以机械化作业的棉花新品种。株高穗位适中,成熟时茎秆直立有弹性、果穗苞叶松,收获时穗轴、籽粒脱水快,籽粒含水量低的玉米新品种等,促进了我国耕地制度的变革,大幅度地提高了生产效益。抗虫、抗旱、养分高效农作物新品种的应用,不仅可以大幅度地减少农民对农药水肥的使用,还可以减轻农民的劳动量,在此同时又可以增加产量,确保农民的收入。我国转基因棉花推广以来,已累计实现农民增收300
多亿元。培育资源集约、环境友好、特色专用的农作物新品种,是增加农民收入的有力支撑。

随后,国家良种攻关种业理论创新组首席、中国农业科学院副院长万建民院士以《作物育种新技术:挑战与机遇》为题,从我国粮食安全不容乐观、常规育种的成就与挑战、我国生物育种存在的问题、对策和建议等五个方面向与会人员分享了我国作物育种的发展历程、现状、趋势和对策等。

准确把握种业科技创新方向。在科技发展日新月异的今天,以生物技术、信息技术等为代表的现代种业技术不断取得更大突破。中国种业科技的发展即使是速度缓慢也是退步。

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在今后我国种业科技创新应该朝着精准化、规模化、高新化、多元化四个方向发展。一是种质资源挖掘与鉴定要向着精准化的方向发展。作物的基因对农业来说是一笔宝贵的财富,对作物基因资源的有效开发、创新是实现高产、优质、高效、安全、生态农业发展的重要物质基础。随着表型组学和基因组学技术发展,使种质资源和育种材料的重要性状表型鉴定精准化。比如,用先进的移动式激光3D
植物表型成像系统,能在温室内或田间对主要农作物全生育期进行动态鉴定和数据分析,实现了“规模化”“高效化”“个性化”的“精准化”综合评价,可准确筛选出目标性状突出的优异资源和材料。二是重要基因克隆与功能解析向规模化方向发展。一个基因可以造就一个产业,拥有自主知识产权的有利用价值的基因已成为跨国公司垄断种业的重要手段。现在世界各国以及跨国公司都在投入大量的资金来研究农作物基因的挖掘与功能。随着高通量测序技术的快速发展,主要农作物的全基因组解析和图谱构建已经完成,这使得基因克隆及其功能鉴定规模和速度大幅度提升。对农作物产量、品质等重要性状形成的分子基础研究将进一步促进品种改良方法和理论进步。三是育种技术向高新化方向发展。当下以分子标记、分子设计等为核心的现代生物技术不断完善并开始应用于农作物新品种培育,使品种更新换代速度不断加快,创制了一批大面积推广的农作物新品种。全基因组选择技术的应用显著提升了育种选择效率,成为育种新技术的研究重点之一。以基因组编辑技术为代表的基因精准表达调控技术逐渐成为育种技术创新的新热点。四是品种选育向多元化方向发展。每个国家的农业生产发展都遵循着相似的道路。农业市场已经呈现出了优质、绿色和多元化的需求。农作物不单单要产量高,更要质量优,生产成本也要低,更要减轻农业生产对环境的污染。针对这样的农业市场需求,农作物育种的目标也应该从过去以高产填饱肚子的目标转向多元化的发展方向。应该注重优质与高产相结合,增强抗病虫性和抗逆性,提高光温水肥资源利用效率,适宜机械化作业,保障农产品的数量和质量同步安全。

中国农业科学院副院长万建民院士

推进种业科技创新,任重道远。中国的农业文明辉煌了几千年,农业是中国的基础产业,在近代经历低谷之后,中国的农业再次走向辉煌。目前中国在世界科研领域走在最前列的就有农业科研。温饱问题困扰了中国几千年,现在依靠科技的力量解决了几千年都没能解决的问题。我国粮食安全和人们温饱问题已经基本解决。在所有的科研学科里面,中国的作物科学当前已经在全球处在仅次于美国的第二位置,尤其是在对水稻的基因组学和育种等领域更是在全球处在领跑的位置。中国农业科技近些年来突飞猛进,农业科研的重大成果也越来越多。但是我们必须认清现实,决不能盲目吹嘘、夜郎自大。要认清差距,更要承认差距。科学家对科研探索的动力,就是追赶这样的差距。我国国土辽阔,不同区域的农业有不同的问题。在东北,黑土地退化、秸秆还田、冷寒等问题亚待解决。华北地区农业则突出了地下水资源缺乏、土壤重金属污染严重,应该提高农作物的耐旱强度,注重土壤修复。我国农业科研应该按照不同区域要解决的不同的重大问题进行联合攻关,今后才能取得更大的科研成果。今后应该继续加强我国种业科技创新,重点要加强原始创新能力和育种基础研究。充分发挥科研院所作为基础知识创新和科技创新人才培养的主体作用,推进种业科技创新机制的建设。进一步强化种业科技公共性、基础性、社会性定位,加强对种业科技的财政支持,确保科研投资强度,完善多元化的投资机制。外界要对科学家有信心、有耐心,要给科学家宽松的科研环境。一个农业科技工作者可能一辈子也做不出重要的成果,但我认为科学家是允许失败的,因为原始创新能力是不能用成果来考核的,对那些真正付出精力,对科研事业有现身精神的,真正对自己研究的领域感兴趣的科学家我们应该有宽容的精神。现在的社会上的很多人急功近利都想着升官发财、不劳而获,这样的社会环境是不利于科技工作者原始创新能力成长的。

万院士指出,我国生物育种存在分子育种核心技术尚需完善、基础研究与育种应用结合不够紧密、品种创新尚不能满足多元化需求、生物育种产业化程度低等问题,并给出了具体的对策和建议:

韦德娱乐 ,促进生物农业快速健康发展

一、加强基础研究、夯实作物育种基础;二、规模化发掘新基因;三、推进标记和芯片育种应用;四、实现转基因和基因编辑育种高效化;五、实现常规育种的更新换代;六、加快品种涉及研究和实践应用;七、加强上中下游、研学沿用紧密结合,开展联合攻关,构建现代种业创新体系。

科技日报:生物农业是国家战略性、基础性核心产业。发展生物农业,可促进我国农业产业体系的根本转变、促进农业生产方式的根本转变和实现我国农业组织方式的根本转变,从而改变农业产业结构、农业形态结构,促进人类健康水平和生物工业水平的提升,走产出高效、产品安全、资源节约、环境友好的中国农业现代化道路。您觉得应该如何推动生物农业的发展?

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万建民:近年来,世界农业科技正孕育着新的革命,以生物技术和信息技术为引擎,推动着农业常规技术的全面升级,深刻影响着世界农业发展的格局。以农业生物技术不断取得重大突破为标志,生物农业产业逐渐浮出水面,成为农业竞争的焦点。生物农业产业是建立在生命科学和生物技术基础上的新兴产业,是关系我国经济社会发展的战略性产业。它以生物技术为核心,将现代农业生物技术研究成果产品化、规模化和产业化。当前,生物农业产业主要包括农业生物育种、绿色农业生物制品、农业动物疫苗与药品、农业生物能源、农业生物制造和农业生物环保等。加速发展我国生物农业产业,既是农业和农村经济发展新的增长点,也是加快推进社会主义新农村建设的有效手段。

华中农业大学林拥军教授做了以《水稻转基因技术研发和应用》为题的精彩报告。报告从转基因水稻育种程序、转基因水稻研发进程、转基因水稻利用情况等方面,介绍了我国转基因水稻育种的主要成就。

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▲万建民院士在中国农业科学院植物保护研究所“植物保护大讲堂”作学术报告

华南农业大学教授林拥军

我国是农业大国,生物农业产业化是提高农业综合生产能力、促进增收的重要途径。依靠现代生物技术,推动种植业和养殖业的变革,实现农产品优质、高产、抗逆等目标;生物良种、生物肥料、生物农药、生物饲料和可降解地膜等的应用,将大幅减少化学农药、化学废料对农田、环境的污染,推进农业可持续发展;动植物生物反应器将以动植物作为化学工厂,生产具有高经济附加值的医用蛋白、工农业用酶、能源替代物、功能性食品等,促使农业向工业化转变。

中国农业科学院作物科学研究所邱丽娟研究员则向与会人员分享了大豆分子育种技术研发与应用,包括作物育种发展趋势、大豆育种进展、大豆分子育种技术环节、大豆育种趋势等精彩内容。

当前,我国面临发展生物农业的有利时机。全球现代生物产业发展正处于成长期,为我国现代生物产业在局部领域实现跨越式发展提供了时间和空间。国际合作将是生命科学研究、生物技术创新和生物产业发展的基本趋势,有利于我国发挥生物资源优势和市场优势。利用全球化机遇,广泛参与国际交流与分工合作,有利于加速我国生物产业发展。与此同时,我国对生物能源和生物环境产业发展的市场需求巨大,从需求拉动产业发展的角度来说,未来生物产业发展的潜力巨大。

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“十二五”以来,我国围绕现代农业发展主题和做大做强生物产业的总体目标,加快建立促进生物农业产业发展的技术创新体系、产业组织体系、服务保障体系和政策法规体系,促进区域化布局、规模化聚集和产业化发展。加快建设生物农业技术创新体系。新建和改扩建一批农业生物技术的重点实验室和工程技术中心,快速提升农业生物技术原始创新能力;扶持一批生物农业企业建立技术创新中心和产业服务中心,提高生物农业的技术转移与集成能力;建立产学研紧密结合的有效机制,形成生物农业技术创新体系;优化完善生物农业产业组织体系。在产业基础好、技术条件成熟、产业关联度高的产业领域,通过市场带动、优化布局、联合协作、产业示范等组织方式,加快产业规模化聚集,形成强势生物产业基地;在有一定技术基础、产业成长潜力大的新兴产业领域,通过政策引导、择优扶持、强化技术、优化链条等组织形式,加快提升产业技术水平,形成新兴生物产业集群。生物农业产业服务保障体系。加快建立农业生物多样性保护、生物安全预警与环境影响评价等公共服务体系,建立生物产业生产工艺、产品质量、检验检测和评价等技术标准体系,建设与国际接轨的生物产业认证认可体系,培育第三方中介性质的生物产业服务企业。建立健全生物农业产业政策法规体系。完善生物安全法规,加强国家生物产业安全管理体系。建立健全生物物种资源对外输出、出入境审批与查验制度。制定产业发展专题规划,明确产业布局和产业重点,建立生物产业产品的技术标准。加快制定鼓励与限制、奖励与惩罚相得益彰、严肃高效的产业发展监管制度。

中国农业科学院作物科学研究所邱丽娟研究员

我国生物农业产业发展尚处于起步阶段,国家应尽快出台相应的保障措施,通过建立协调和管理机制、创新运行机制、加强法律法规建设、完善多元化融资渠道、制定和实施税收优惠及人才政策,促进农业生物产业的快速健康发展。未来,我国将努力实现生物农业产业的战略性发展目标——建立健全生物农业发展的技术创新体系、产业组织体系、生物安全保障体系和政策法规体系;转化一批农业生物技术领域的最新科技成果,形成一批具有自主知识产权、产值和效益显著、市场影响力大的农业生物技术产品;到2020
年,生物农业产业增加值达到3000亿元,占到我国GDP 比重1% 以上。

中国农业科学院作物科学研究所谢传晓研究员从基因编辑的背景和意义、基因编辑研发方向内容、作物育种有关的基因编辑技术能力边界、基因编辑技术应用等方面详细的讲解了基因编辑技术的相关内容,让与会人员对基因编辑技术有了全面深刻的了解和认识。

加强转基因技术原始创新能力

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科技日报:当前,转基因生物技术发展迅猛,正在推动育种技术全面升级,引领生物种业发生重大变革,在保障粮食安全、农民增收和现代农业发展中发挥着重要作用。您作为国家转基因生物新品种培育重大专项(以下简称转基因重大专项)的技术总师,能否请您介绍一下我国转基因作物的研究进展及面临的挑战?

中国农业科学院作物科学研究所谢传晓研究员

万建民:转基因生物种业已成为新的全球经济增长点,深刻影响着世界农业的发展格局。系统分析我国转基因作物研发形势,规划制定发展战略,有利于促进我国转基因生物产业健康可持续发展。转基因重大专项以水稻、小麦、玉米、大豆、棉花、猪、牛、羊为研究对象,目标是获得一批具有重要应用价值和自主知识产权的基因,培育一批抗病虫、抗逆、优质、高产、高效的重大转基因生物新品种,提高农业转基因生物研究和产业化整体水平,为我国农业可持续发展提供强有力的科技支撑。

李自超、赖锦盛、徐明良、马有志、李新海、张学勇、何中虎、刘录祥、陈绍江、刘裕强、刁现民等10余位专家教授也分别从水稻种质创新利用、玉米分子育种、小麦转基因育种技术、作物单倍体育种技术等各自的专业领域向与会代表进行了交流和分享。

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以上为作报告的各位专家

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这次会议具有水平高、内容丰富,热情高、积极参与,效果好、收获大等突出特点。会议内容涉及玉米、水稻、小麦、大豆、杂粮等作物的基因育种和分子育种技术。我国农业领域的顶级专家分门别类地阐述了我国育种的发展历程,并与与会人员进行了互动交流让来自全国各地630多位受益匪浅。相信这个培训班对我国种业的发展,对作物育种、人才培养都将起到积极的推动作用。

种业商务网对本次会议进行了全程网络直播,在线观众截至发稿时,收看达到26万人次,受到与会专家领导和主办单位、承办单位以及广大受众的一致好评。

种业商务网董伟 吴建军|报道

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