农业生物技术产业的机遇与挑战

北京奥瑞金种业股份有限公司 韩庚辰

作为世界人口最多的发展中国家，粮食安全、“三农”问题在今后相当长的时期内依然十分严峻，对此必须站在战略高度上对农业生物技术的研究和应用进行决断和把握。

生物技术作为新的农业科技革命的“推进器”，正在悄然拓展和创新农业功能，进而为国民经济持续健康发展提供持久而强劲的动力，成为维护粮食安全和经济安全的命脉所在。鉴于世界性的人口激增、耕地锐减、环境恶化、粮食短缺，许多国家重点支持农业生物技术的研究和应用，并将发展生物经济作为“强国”战略，纷纷制定发展规划，调整法律和政策，加大政府预算，鼓励社会投资。农业生物技术产业已作为新兴战略产业得到我国政府的支持和重视，这对促进我国产业结构调整，转变经济增长方式意义重大。

我国需要用仅占世界7%的耕地养活超过世界22%的人口。而且我国自然灾害频发，土壤条件差，呈南咸、北碱、东西部寒冷、近半领土干旱的状况。我国的工业化和城市化进程导致耕地不断减少。这些对我国的农业发展提出了极大的挑战，但也为农业生物技术产业提供了广阔的空间。

国际农业生物技术迅猛发展

自1983年首批转基因植物如烟草、马铃薯问世，特别是1996年转基因大豆等研制成功并上市，国际农业生物技术产业迅猛发展起来。2008年转基因作物的全球市场价值达到75亿美元，从1996～2007年累计市值达500亿美元，预计2009年全球转基因作物市值可达83亿美元。全球生物技术作物发展速度明显加快：截至2008年，全球生物技术作物累计种植面积达到20亿英亩，距首次突破10亿英亩大关仅用时3年，而突破10亿英亩大关用了整整10年。2008年，全球转基因作物种植国增长到了25个国家，全球一半以上人口生活在这25个国家中，共种植了1.25亿公顷转基因作物，占全球15亿公顷种植面积的8%。预计到2015年，种植转基因作物的国家将达到甚至超过40个。30个国家同意进口转基因粮食和饲料产品，转基因作物总共在55个国家得到批准。多性状转基因作物得到更多的采纳，2008年有10个国家种植复合性状的转基因作物。

据农业生物技术应用服务国际组织（ISAAA）统计，2008年在全球25个国家中，种植转基因作物受益的农民达1330万人（其中中国农民有710万），比2007年增加了130万，其中1230万受益者为发展中国家的小农户和资源贫乏的农民，占总量的90%。2008年有8个国家的种植面积超过100万公顷，分别是美国、阿根廷、巴西、加拿大、印度、中国、巴拉圭和南非。我国种植面积达380万公顷，位居第六。转基因大豆种植面积是5824万公顷，占大豆种植总面积的64%；转基因棉花种植面积为1505万公顷，占棉花总面积的43%；转基因玉米种植面积为3552万公顷，占玉米总面积的24%；转基因油菜种植面积为540万公顷，占油菜总面积的20%。

世界环境和发展组织对可持续发展的定义是：“可持续发展应满足当前的需要，又不得削弱子孙后代满足其需要的能力。”目前，转基因作物已经在以下几方面作出了贡献：有利于保障粮食安全，保证了粮食价格的稳定；保持生物多样性；有利于缓解贫穷和饥饿；减轻农业发展对环境的影响，1996～2007年减少35.9万MT杀虫剂的使用；有利于减缓气候变化，减少温室气体，2007年减少140亿公斤碳排放；有利于提高生物燃料生产；有利于获得可持续性经济效益。

我国农业生物技术位居领先

我国生物技术总体研发水平在发展中国家居领先地位，部分领域跻身世界前列，成为少数几个能独立完成大作物测序工作的国家之一。农业生物技术已成为我国高新技术中与国外差距最小的领域之一。我国是第二个拥有自主知识产权、独立研制成功转基因抗虫棉的国家。截至2008年年底，我国已获审定的抗虫棉品种共有160个，其中，通过国家审定的品种超过60个。自1997年我国批准抗虫棉生产，累计推广应用面积迄今已达2.5亿多亩，直接为棉农带来收益490亿元。抗虫棉的应用不仅使棉花棉铃虫得到了有效控制，还大大减轻了棉铃虫对玉米、大豆、花生等作物的危害，杀虫剂用量降低了60%，有效保护了农业生态环境和农民健康，为我国棉花生产和农业的可持续发展作出了巨大贡献。

2008年我国转基因抗虫棉面积已达5700万亩，占全国棉田面积的70%，其中国产抗虫棉已占93%以上。

截至2009年10月，我国7种转基因植物通过了商品化生产许可（耐贮藏番茄、变色矮牵牛、抗病毒甜椒和辣椒、抗病毒番茄、抗虫棉花、抗虫欧洲黑杨）。

我国涉及农业生物技术的各类研究机构已超过200家，形成了从基础研究、应用技术研究到产品开发相互衔接、相互促进的创新体系。我国也已拥有抗除草剂，抗旱，抗逆基因等专利技术。

转基因抗虫水稻和植酸酶玉米获准生产应用安全证书。我国成为全球首例推出抗虫水稻和转植酸酶基因玉米并进行产业化应用的国家。抗虫水稻和高效植酸酶玉米拥有我国自主知识产权，技术成熟并居国际先进水平，产品具有国际竞争能力。这两个产品可分别提高水稻的抗虫性和饲料玉米的营养价值，不仅能促进农民增产增收，创造巨大的经济社会效益，而且可发挥显著的生态环境效益。

抗虫水稻和高效植酸酶玉米获准生产应用已引起巨大反响。国际农业生物技术应用研究所(ISAAA)董事局主席Clive James说：“其意义不仅会推动中国转基因粮食与饲料作物产业的发展，而且将对发展中国家乃至全球未来农业产业格局的改变产生深远影响”。

发展潜力与机遇

我国大陆人多地少，要以全球7%的耕地面积养活22%的人口，解决粮食问题只能依靠提高作物的单产来实现。而且我国水资源紧缺，人均水资源占有量仅为世界人均占有量的1/4。干旱和半干旱耕地面积占大陆总耕地面积的38%。低温冷害常见，严重影响早春、晚秋作物收获。大量盐渍土壤需要进一步开发利用。抗旱，抗冻，抗盐，抗逆基因等转基因技术的利用可以有效提高产量。生物技术在农业中的应用可以减少杀虫剂的用量，降低杀虫剂及其残留物对食物链、水体造成的污染，从而有利于保护生态环境。转基因作物还能使作物本身自行固氮，避免、减少使用人造肥料，从而减少对生态环境的破坏；改善农作物营养成分，提高农作物价值。

我国政府重视高新技术在农业中的应用，大力推进科技兴农，发展高产、优质、高效农业和节水农业，这必将促进我国生物技术在农业上的迅速发展。温家宝总理在政府工作会议中提出“要解决粮食问题，必须依靠科学手段、生物技术和转基因技术。”

我国政府已对农业生物技术投入数千万美元资金，在生物技术研究基金方面世界排名第二，仅次于美国。2008年，政府决定在未来12年额外投入35亿美元，用于进一步的研发工作。我国已在生命科学和生物技术领域建立起众多国家重点实验室，其中与农业有关的20多个，吸引了一大批高水平的科技人才从事范围广泛的农业科学研究工作。

我国近年在农作物抗性生物技术育种方面已取得重大突破，现已获得抗虫棉花、抗虫水稻、抗青枯病马铃薯以及分别具有抗赤霉病、白粉病及黄矮病小麦等。基因工程育种技术已经在农业生产中显示出巨大的活力。现在正在发展的第二代转基因作物将以基因工程，特别是基因代谢工程为基础，重点在于改良产品的品质、增加营养，提高食品的医疗保健功能，或用作工业原料，增加农副产品的附加值。第二代转基因植物研究开发的另一重点是培育各类抗旱、寒、盐碱等生物逆境作物，其技术发展将有利于突破水资源短缺和其他逆境条件等限制农业发展的瓶颈，大幅度提高农业的经济与生态效益。

转基因作物的应用前景广阔，而且具有重大社会、经济及环境效益。2008年，我国有710万农户种植抗虫BT棉花，平均增产9.6%，杀虫剂施用量减少60%，每公顷增收220美元。ISAAA 2008年报告中指出，转基因Bt水稻有潜力为中国1.1亿种植农户增加约100美元/公顷净收入，如果90%的地区种植转基因水稻，将为社会每年创造370亿元人民币左右的福利。植酸酶是动物饲料的重要添加剂，对动物的生长发育具有重要作用，并且能有效减少硫化废气的排放量。为保护环境，在欧洲，东南亚，日本，中国台湾，强制在动物饲料中添加植酸酶。据中国饲料行业研究，植酸酶的全球市场价值为5亿美元，仅中国为2亿美元。中国大陆目前每年的玉米种植面积在4亿亩左右，如果50%的地区种植转植酸酶基因玉米，保守估算，每年可为农民节支增效超过70亿元人民币。

问题与挑战

一是缺少明确的农业生物产业化发展战略及实施规划。虽然政府不断增大研究支持力度，但由于我国科研院所存在固有的体制，大量的资源没发挥作用。因此应坚持走企业为主体的道路，让企业运用资源来加强研究的同时，引导科研院所的研究，实现资源最有效的配置。政府应加强资源整合，推进企业与企业之间、企业与科研院所之间的合作。美国从1981～1985年，在基因作物产业共发生167次兼并重组和战略结盟事件，而从1991～1996年，基因作物产业内的兼并重组和战略结盟数高达801次。产业集中度提高和企业规模扩大后，单个企业的研究和开发能力不断增强，公共部门和私有部门在研究和开发基因生物技术上的相对重要性也发生了变化。也就是说，从长远看，提高企业创新能力有助于减轻政府在资金投入上的压力。因此，政府要利用自身的资源优势，搭建平台，促进企业与科研院所之间、企业与企业之间的合作。一是可以为企业与科研院所之间的合作穿针引线，二是在项目支持上，要鼓励合作申请的项目研究，要鼓励基础研究和应用研究相结合的项目。这样，政府的“有形之手”就使政府资源、科研院所和企业的资源结合在一起，形成了合力。

二是科技成果商品化进程慢、转化率低。截至2009年除Bt抗虫棉和几个小作物外，尚无其他转基因主要作物进入市场。2009年11月虽已批准转基因抗虫水稻与转植酸酶基因玉米可以商业化生产，但由于农作物生长周期的限制，从制种到真正推向市场还有一段时间。

三是缺少农业生物技术龙头企业。从世界种业发展形势看，发展的结果必然导致几家大型、有较强竞争力的企业来带动整个产业的发展。而中国现在没有一个种业公司的市场份额超过10%。长期以来，在中国，生物技术种子的研究主要由公共研究机构和大学来完成，经费来自各级政府的支持。而市场推广则是由这些机构的下属企业来完成。而这些企业往往与公共研究机构和大学的科研、管理人员是一套人马，缺乏产业化的经营管理经验，导致很多时候研发成果未得到合理的开发。在激烈的国际竞争态势下，促进国内一批科研先导型领军企业的形成和发展，使企业成为技术集成和成果输出的平台，对于我国未来农业生物技术产业的发展非常关键。要发展中国农业生物技术产业，除了在科研项目上倾斜外，还要在税收、金融上给予优惠政策。建立重点企业领导联系制度，及时了解企业竞争状况，协助企业与政府部门沟通，为企业创造良好的行政环境。

四是审批程序繁琐。在研究和产业化的管理和审批上应采取谨慎态度，并以科学为根据，以促进发展为出发点。如果没有科学引导或者不科学地设卡，就会限制扼杀转基因技术在我国的发展，失去让转基因技术造福于我国的良机。

由于生物技术研究的高投入及对高端人才的需求，我国农业企业无论在资本规模、资金投入和技术研究上都还不足以与国际大型种子企业抗衡，面临诸多挑战。

2008年，中国种子市场价值为73.5亿美元，全球种子市场为365亿美元。但是中国在国内、国外上市的前6家种子公司2008年的全部种子销售收入仅为31.8亿元人民币。2007年三大国际种子企业种子业务国际市场占有率分别为：孟山都23%；杜帮15%；先正达9%。

转基因生物育种是企业核心竞争力所在，因此，国际大型种业公司都纷纷加大投入，抢占未来竞争的制高点。如表1所示，世界前三大农业巨头的研发投入在近年呈显著增加趋势。

医药和农业这两大传统的生命科学领域因生物工程技术的发展而处于新的产业革命的前沿。生物技术农业已成为新的能够产生高额投资回报的高新技术产业领域，从而彻底改变农业产业因投资周期长、平均投资回报低于社会平均水平而长期受到社会资本投资忽视的不利局面。各大跨国公司也纷纷调整战略，大肆收购种业公司，以种子为载体整合生物技术及相关产业。如表2所示，在孟山都、先正达等跨国农业生物技术公司的业务构成中，种子及基因技术不仅占有很大比重，也以种子为核心带动了其他农化产品业务，从而造就更大的市场空间。

农业生物技术正深刻改变着人类社会经济、生活各个方面。尽管我国已在农业生物技术研究上取得了巨大成就。但作为世界人口最多的发展中国家，粮食安全、“三农”问题在今后相当长的时期内依然十分严峻，对此必须站在战略高度上对农业生物技术的研究和应用进行决断和把握。产业化是农业生物技术育种的不竭动力和归宿。政府有关部门应该积极推动生物技术产业化的研究，推动产学研合作，建立一个从技术研究成果到产业化应用推广的、高效的发展模式来加速我国农业生物技术产业的发展，满足经济和社会发展的需求。我国目前还没有一家比如像杜邦、孟山都这样的国际企业，在一定程度上制约了农业生物技术产业的快速发展，因此更应特别是在鼓励企业间的广泛合作。生物技术育种的关键是拥有自主知识产权并具有产业化潜力的功能基因。政府在积极推动产学研合作,特别是在鼓励企业间广泛合作的同时，也要加大知识产权的立法和执法工作，严格保护知识产权，鼓励企业技术创新。应在加强和完善基因安全性管理的同时，审时度势对技术相对比较成熟的转基因植物产品，如抗虫棉花、转植酸酶玉米、抗虫玉米、抗虫水稻和抗除草剂农作物等，加大实现产业化力度。加强高端人才引入和技术交流使我国农业生物技术产业加入到世界的先进行业，为农产品增产，特别是为粮食安全提供可靠的技术保证，进一步促进我国由农业大国向农业强国的转变。