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浅谈我国农业生物育种技术发展历程及产业化对策

2021-11-17曾凡花

装备维修技术 2021年39期

曾凡花

摘  要:现如今,我国是21世纪快速发展的新时期,伴随千百年来自然物种进化与人类科技进步,世界农业育种经历了原始育种、传统育种和分子育种三个时代的跨越。生物育种是生物技术育种的简称,属于从转基因育种3.0版跨入智能设计育种4.0版、集各种前沿技术大成的新一代分子育种技术,其中最具代表性的包括培育革命性和颠覆性新品种的全基因组选择、基因编辑和合成生物技术。回顾了国内外农业转基因和生物育种技术的发展历程,分析了我国生物育种面临的严峻挑战,提出了加快我国生物育种技术创新的产业化对策。

关键词:生物育种;转基因育种;全基因选择育种;基因编辑;合成生物技术;产业化对策

引言

随着全球农业生物技术不断取得重大突破并迅速产业化,农业生物技术产业逐渐成为国际农业竞争的焦点和发展的制高点,亦成为许多发达农业国家新的经济增长点。世界各国政府纷纷将农业生物技术纳入优先支持的技术领域。近年来,在国家的高度重视和支持下,我国农业生物技术研发、推广和产业化应用步伐明显加快,但仍存在短板。

1必要性分析

首先,农业生产经营主体的变化,迫切需要农业领域积极应用生物技术,借助于生物技术的优势来发展现代农业。在农村劳动力向城镇地区不断转移的趋势下,农业从业人员的数量骤减、素质参差不齐,与农业产业发展需求不相符合。随着农业生产的规模化以及农业分工的精细化,要实现农业经济的有效发展,必须重视新型农业经济主体的主体作用。可以预见,农业生物技术成果的享用需要将更多社会精英人才吸纳到农业领域中来,新型职业农民必将成为农业领域的支柱力量,对农业生态技术成果的需求也会不断增加。其次,传统发展方式的弊端凸显,需要通过农业生物技术来助推生产经营方式的迅速转变。现代农业生产面临着诸多难题,如耕地面积大幅度减少、土地质量持续下降、生态环境污染形势严峻等。要解决这些问题,最有效的途径之一便是转变农业生产经营方式。然而在实践中,人们并未意识到这一点,为了增产一味施加农药、化肥等投入品,导致农村生态环境问题持续恶化。必须正视农村土地面积减少、耕地质量不断降低的客观现实,应用生物技术如发酵工程,能够生产出更有利于种植业发展的微生物肥料,以此来取代化肥农药等,在不污染生态环境的基础上来实现粮食增产。最后,要提升农业产业竞争优势,必须依靠农业生物技术发展。目前,我国农业发展速度整体落后于工业与服务业,为打造农业生产优势,必须持续推动以基因工程、细胞工程为核心的生物技术向农业领域的不断渗透,争取创造出更大的经济效益。例如,利用农业生物技术开发的动物激素、酶和氨基酸等饲料添加剂,能够增强动物对营养物质的吸收效率,从而有效提升畜牧业的实际产量。

2农业生物育种技术的发展历程及产业化对策

2.1引导农业生物技术产业整合发展,形成合力参与国际竞争

全球农业生物技术产业已形成少数跨国巨头企业垄断格局,行业进入门槛极高,而新一代技术对企业研发力量、资本规模和市场资源提出了更高要求。随着市场开放和农业走出去,国内农业生物技术产业面临来自跨国巨头企业垄断的竞争压力越来越大。而农业生物技术事关国家农业基础与粮食安全,应从国家战略高度给予重视,由国家层面对科研工作进行统筹协调,对产业发展进行布局谋划,发挥科研机构与企业协同作用。针对科研机构,逐步转变科研考核体系向理论研究与实践应用并重,提升科研成果、专利成果转化应用作为科研考评指标的权重,提高对专利保护权利的认识,扩大专利在全球的保护权利、地域范围;针对市场主体,由国家层面引导国内相关企业和科研机构共同组建农业生物技术联盟,集中国内优势力量开展关键核心技术科研攻关,建立技术成果的共享机制。推动国内农业生物技术研发和产业资源整合,集中力量抱团发展,形成合力参与国际竞争。

2.2建立农业基准数据和标准体系

目前我国农业数据标准化进程还不完善,数据储存和分析的结构不够合理,严重制约了农业市场的快速发展。因此,必须建立和完善农业基准数据,改善数据收集技术的形式、内容和时间,规范数据传输的速率、方法、数据存储的形式,还需要建立物联网、传感器、移动终端软件等基础设施和设备。应建立数据指标、样本标准等标准体系,构建用于开发和利用农业数据的标准系统。加强对病虫害发生规律的研究,明确病虫害发生和传染的主要因素,建立生物学模型与统计模型、短期预警模型、中长期模型相结合的主要虫害预测系统模型。

2.3加快共性平台和大科学装置建设

重大共性技术平台和大科学装置是世界科技强国技术水平、创新能力和综合实力的集中体现,是彰显世界大国形象与科技强国地位的重要标志。随着以基因编辑、合成生物等为核心的前沿农业生物技术的兴起,美国等发达国家和国际跨国公司加强高通量、大型化、规模化、自动化的重大共性平台和科学大装置建设,譬如在生物育种领域相继建立了专业化遗传转化体系,高通量表型组和人工智能决策等技术平台,以确保其在全球生物产业竞争中的领先地位。

2.4培育技术创新主体,推动产学研一体化

第一,企业是农业生物技术创新的关键主体,应当允许科技人员以知识产权和农业生物技术成果的方式入股创办企业,引导并支持企业重视农业生物技术研发。要实时地成立专门的农业生物技术研发中心,凡是对技术研发做出重大贡献的人员,应当给予相应的奖励,如分红等,以此来激发企业内部其他科技研发人员的工作热情,从根本上提升创新企业的市场竞争力。第二,客观分析现有农业科研机构的实际情况,适度调整改革方向,推动农业科技机构的市场化发展。例如,一些农业科研究机构涉及国家安全、公共利益的不得擅自推向市场;除此之外的其他科研院所,或者直接改制为企业,或者加入企业集团,不论何种形式,均有助于将其自有技术创新成果向市场化、产业化趋势发展,将它们推向市场,以企业形式存在,能够从整体上提升企业的创新能力。第三,推进产学研一体化发展。深入分析农业产业发展的具体需求,依托高校资源优势,发挥高校的信息挖掘能力,尽快筛选出成功率高的农业生态技术成果,并将其统一录入储备库。同时,农业院校应当积极联合创新能力强的企业开展技术成果转化,做好农业生物技术成果的管理与实时跟踪,及时掌握重大科研项目的实施状况。

结语

在农作物病虫害监测与预警中充分利用现代信息技术,是进一步提升作物病虫害监测与预警的重要手段。农业病虫害监测和预警系统要紧跟现代信息技术的发展步伐,不断吸收和利用新技术,及时开发和升级系统功能,加强对病虫害监测和预警的基础研究;对现有数据进行分析,研究科学实用的预警模型,重视对重大病虫害实时监测预警系统的开发,加强有害生物预测大数据建设,促進全国有害生物监测数据和气候数据共享;促进建立病虫害预测物联网,开发标准接口,连接到病虫害智能自动监测设备领域,提高病虫害数据收集的自动化和智能化水平。这样才能改善我国农业病虫害的预防和控制机制,提高农作物的产量,增加农民的收益,实现我国农业发展的现代化、智能化和自动化。

参考文献

[1] 刘万才,黄冲.我国农作物现代病虫测报建设进展[J].植物保护,2018,44(05):159-167.

[2] 张振铎,张丹华,金正海,等.建设现代化病虫监测预警体系助力农药用量零增长[J].中国植保导刊,2019(39):87-90.