導讀：4月7日，中共中央、國務(wù)院印發(fā)《加快建設(shè)農(nóng)業(yè)強國規(guī)劃（2024-2035）》，其中提到要推動種業(yè)自主創(chuàng)新全面突破，加強種質(zhì)資源保護利用，建設(shè)國際一流的國家農(nóng)業(yè)種植資源保存、鑒定、創(chuàng)制和基因挖掘重大設(shè)施。實施育種聯(lián)合攻關(guān)和畜禽遺傳改良計劃，加快建設(shè)南繁硅谷。實施生物育種重大專項，選育高油高產(chǎn)大豆、耐鹽堿作物等品種，加快生物育種產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用。
01 生物育種
生物育種是指利用現(xiàn)代生物學技術(shù)（如基因工程、分子標記、細胞工程等）結(jié)合傳統(tǒng)育種方法，對動植物進行遺傳改良，以獲得優(yōu)良性狀（如高產(chǎn)、抗病、耐逆、優(yōu)質(zhì)等）的新品種的過程，其核心是通過操控生物體的遺傳物質(zhì)（DNA）來定向優(yōu)化目標性狀，提高農(nóng)業(yè)生產(chǎn)效率。
全球大力發(fā)展生物育種技術(shù)，主要是為了應(yīng)對傳統(tǒng)種植方法存在的諸多問題，如育種效率低、抗逆性差、資源利用效率低以及難以滿足多樣化市場需求等。生物育種技術(shù)憑借其精準高效、抗逆性強、資源利用高效等優(yōu)勢，能顯著提高糧食產(chǎn)量，保障糧食安全，同時推動農(nóng)業(yè)的智能化和可持續(xù)發(fā)展。生物育種技術(shù)已成為現(xiàn)代農(nóng)業(yè)發(fā)展的關(guān)鍵驅(qū)動力，對于提升農(nóng)業(yè)競爭力、應(yīng)對資源約束以及推動全球農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化具有重要意義。
傳統(tǒng)育種方法主要依靠自然變異、雜交選育、誘變育種等手段，通過選擇和組合不同個體的優(yōu)良性狀來培育新品種，相對來說育種周期更長，通常需要數(shù)年甚至數(shù)十年的時間，且一般只能在同種或親緣關(guān)系較近的物種之間進行基因轉(zhuǎn)移，雜交后代的表型不可預測。生物育種能夠精準地對目標積極引進行操作實現(xiàn)定向改良，可以顯著縮短育種周期，且不受物種界限限制，可以將不同物種的優(yōu)良基因?qū)肽繕松镏?，?chuàng)造出傳統(tǒng)育種難以獲得的新性狀。
從技術(shù)路徑上看，生物育種根據(jù)其遺傳操作方式和應(yīng)用目標，可以分為轉(zhuǎn)基因育種、基因編輯育種、分子標記輔助育種、全基因組選擇育種等，其中轉(zhuǎn)基因育種通過跨物種基因轉(zhuǎn)移方式實現(xiàn)了抗蟲、抗除草劑等性狀的導入（如Bt抗蟲蛋白），目前已經(jīng)在全球大規(guī)模應(yīng)用；基因編輯技術(shù)（CRISPR等）憑借精準修飾作物自身基因的能力，在品質(zhì)改良和復雜性狀調(diào)控上展現(xiàn)出顯著優(yōu)勢；分子標記輔助育種作為傳統(tǒng)與現(xiàn)代技術(shù)的橋梁，通過DNA標記加速了優(yōu)良品種篩選；全基因組選擇依托大數(shù)據(jù)分析，大幅提升了畜禽育種的效率；前沿的合成生物學與中尚處于探索階段，但代表了未來突破產(chǎn)量極限的可能。通過應(yīng)用生物育種技術(shù)，種業(yè)和畜禽領(lǐng)域可以達到提升產(chǎn)量，改善產(chǎn)品品質(zhì)。
圖表 1：主流生物育種技術(shù)對比
數(shù)據(jù)來源：公開資料、來覓數(shù)據(jù)整理
02 海外生物育種發(fā)展情況
從國內(nèi)外發(fā)展的對比來看，海外生物育種產(chǎn)業(yè)在技術(shù)創(chuàng)新和研發(fā)方面表現(xiàn)出高度的成熟型和領(lǐng)先性，海外發(fā)達國家和大型企業(yè)在生物育種技術(shù)研發(fā)方面投入巨大，如美國此前出臺的《美國創(chuàng)新戰(zhàn)略》將生物精準育種列為未來農(nóng)業(yè)發(fā)展的主要方向，并投入巨資推動生物種業(yè)的發(fā)展。歐盟此前也制定了地平線計劃（2021-2027），投入1000億歐元用于農(nóng)業(yè)生物技術(shù)研發(fā)。
轉(zhuǎn)基因技術(shù)是目前全球農(nóng)業(yè)科技發(fā)展的核心技術(shù)之一，據(jù)AgbioInvestor數(shù)據(jù)顯示2023年全球轉(zhuǎn)基因作物種植面積達到2.063億公頃（30.9億畝），是1996年的118倍，2023年批準種植轉(zhuǎn)基因作物的國家從196年的6個增長到29個，加上批準進口的國家全球轉(zhuǎn)基因商業(yè)化應(yīng)用的國家和地區(qū)已在2023年達到71個。從轉(zhuǎn)基因作物種植面積來看，大豆、玉米以及棉花位列前三，2023年三者的轉(zhuǎn)基因作物種植面積分別達到1.009億公頃、0.693億公頃以及0.241億公頃，三者合計占比達到94.2%。
圖表 4：2023年全球不同作物轉(zhuǎn)基因面積（百萬公頃）
數(shù)據(jù)來源：Agbioinvestor、來覓數(shù)據(jù)整理
美國作為全球轉(zhuǎn)基因技術(shù)的領(lǐng)先者，其轉(zhuǎn)基因作物的種植面積和普及率均居世界首位。自1996年轉(zhuǎn)基因作物商業(yè)化種植依賴，美國的轉(zhuǎn)基因種植面積持續(xù)擴大，2023年其種植面積已達到7440萬公頃，占全球轉(zhuǎn)基因作物種植面積的36.1%，已經(jīng)批準超過20種轉(zhuǎn)基因作物產(chǎn)業(yè)化，其中玉米、大豆、棉花的轉(zhuǎn)基因品種普及率分別達到93%、95%和97%，油菜和甜菜的轉(zhuǎn)基因品種普及率接近100%。從增加作物產(chǎn)量的角度來看，在1995年轉(zhuǎn)基因技術(shù)尚未商業(yè)化應(yīng)用的美國，玉米大豆的平均每畝單產(chǎn)分別為475公斤和158公斤，2022年美國轉(zhuǎn)基因玉米大豆種植面積超過90%，平均單產(chǎn)已分別達到725公斤和222公斤，轉(zhuǎn)基因技術(shù)對產(chǎn)量提升發(fā)揮了革命性的作用。
基因編輯技術(shù)已成為海外生物育種的核心技術(shù)之一，該技術(shù)能夠精確修改目標基因位點，廣泛應(yīng)用于動植物遺傳改良，以美國為例，美國的農(nóng)業(yè)基因編輯專利在作物育種領(lǐng)域占據(jù)重要地位，已成功培育出多種基因編輯作物，如抗白粉病小麥、高油酸大豆等。目前海外地區(qū)已有多款基因編輯產(chǎn)品成功上市，如2021年日本Sanatech Seed公司推出的世界首款基因編輯番茄，以及2023年美國批準上市的首個使用CRISPR技術(shù)編輯編輯的芥菜。
03 我國生物育種發(fā)展現(xiàn)狀
我國作為人口大國，2024年人口數(shù)量為14.08億人，此前第三次全國土地調(diào)查數(shù)據(jù)顯示，我國耕地面積為19.18億畝，比第二次全國土地調(diào)查減少了1.13億畝，耕地面積僅占全球不足10%，卻需養(yǎng)活全球近20%的人口，人均耕地僅1.36畝，不到世界平均水平的40%，中國面臨嚴峻的“人地矛盾”。我國仍然依賴于糧食進口，根據(jù)海關(guān)總署數(shù)據(jù)，2024年我國全年累計進口糧食1.58萬噸，其中大豆進口量達到創(chuàng)紀錄的1.05億噸，占到糧食進口總量的66%。
種業(yè)是國家戰(zhàn)略性、基礎(chǔ)性核心產(chǎn)業(yè)，推進生物育種行業(yè)發(fā)展對實現(xiàn)中國種業(yè)科技自立自強、種源自主可控，確保國家糧食和重要農(nóng)產(chǎn)品的有效供給意義重大。我國近年來已陸續(xù)出臺多項政策支持生物育種行業(yè)發(fā)展，如2020年12月中央經(jīng)濟工作會議提出的“有序推進生物育種產(chǎn)業(yè)化運用”到2025年中央一號文件強調(diào)的“繼續(xù)推進生物育種產(chǎn)業(yè)化”，每年的中央一號文件都是關(guān)于三農(nóng)的政策方針，政策層面上正持續(xù)出臺促進生物育種產(chǎn)業(yè)化發(fā)展的支持性政策。
以生物育種的標志性技術(shù)轉(zhuǎn)基因為例，我國對于轉(zhuǎn)基因作物的態(tài)度呈現(xiàn)“官方審慎推進，民間爭議并存”的特點，事實上我國早在上世紀90年代就已經(jīng)在轉(zhuǎn)基因育種領(lǐng)域達成了重大成就，上世紀90年代初期在轉(zhuǎn)基因抗蟲棉應(yīng)用前棉鈴蟲為我國的棉花產(chǎn)業(yè)帶來了滅頂之災(zāi)，我國在面對棉鈴蟲的嚴重危害啟動了抗蟲棉的研制工作并于1992年底成功研制出具有自主知識產(chǎn)權(quán)的轉(zhuǎn)基因抗蟲棉，挽救了我國棉花產(chǎn)業(yè)的同時還對棉花的生產(chǎn)發(fā)展發(fā)揮了重要作用。目前中國轉(zhuǎn)基因抗蟲棉的種植比例已經(jīng)超過95%，主要集中在新疆、黃河流域等主產(chǎn)區(qū)。
我國種業(yè)從傳統(tǒng)的人工選擇和雜交技術(shù)，逐步向分子育種、基因編輯、合成生物技術(shù)等前沿領(lǐng)域發(fā)展，相關(guān)數(shù)據(jù)顯示，我國糧食作物單產(chǎn)相較于1949年增長了4.68倍，但進入新世紀以來，主要糧食作物的單產(chǎn)增幅顯著降低，甚至徘徊不前。2021年我國啟動為期三年的轉(zhuǎn)基因玉米大豆產(chǎn)業(yè)化試點工作，2023年試點擴展到河北、內(nèi)蒙古、吉林、四川、云南等5省區(qū)20個縣，并在甘肅張掖安排制種，推廣面積約400萬畝。從結(jié)果來看，我國轉(zhuǎn)基因玉米大豆的品種改良和增產(chǎn)效果顯著，試點數(shù)據(jù)顯示轉(zhuǎn)基因玉米大豆的抗蟲耐除草劑性狀表現(xiàn)突出，對草地貪夜蛾等鱗翅目害蟲的防治效果在90%以上，除草效果在95%以上，轉(zhuǎn)基因玉米大豆增產(chǎn)5.6%-11.6%。
2023年被視為我國轉(zhuǎn)基因種子產(chǎn)業(yè)化的元年，第五屆國家農(nóng)作物品種審定委員會第四次會議審議通過了37個轉(zhuǎn)基因玉米品種和14個轉(zhuǎn)基因大豆品種，第六次審定會議初審通過了27個轉(zhuǎn)基因玉米品種和3個轉(zhuǎn)基因大豆品種。2025年4月8日，國家農(nóng)作物品種審定委員會辦公室公式了第九次品種審定會議初審通過的轉(zhuǎn)基因玉米、大豆品種及相關(guān)信息，共有97個轉(zhuǎn)基因玉米品種、2個轉(zhuǎn)基因大豆品種通過初審。此前我國已成功進行商業(yè)化種植的只有抗蟲棉花以及抗病毒番木瓜，現(xiàn)在大豆和玉米的轉(zhuǎn)基因作物種植正式進入快車道，我國轉(zhuǎn)基因產(chǎn)業(yè)商業(yè)化發(fā)展進程持續(xù)加速。
在基因編輯育種領(lǐng)域，我國基因編輯種業(yè)產(chǎn)品商業(yè)化進程同樣處于穩(wěn)步推進階段，2023年以來獲批的農(nóng)用基因編輯生物安全證書數(shù)量持續(xù)增加，首張“準生證”便發(fā)放在進口依賴嚴重的大豆領(lǐng)域，即2023年4月對高油酸基因編輯大豆下放的全國首個農(nóng)用基因編輯生物安全證書。截至2024年底，我國已持續(xù)穩(wěn)步下放“準生證”，如2024年5月8日對齊禾生科開發(fā)的抗白粉病高產(chǎn)小麥以及對山東舜豐生物科技開發(fā)的產(chǎn)量性狀改良玉米矮稈玉米，相關(guān)新聞顯示截至2024年已持續(xù)下發(fā)5張“準生證”。
04 資本動態(tài)
生物育種已經(jīng)成為了國家戰(zhàn)略性的核心產(chǎn)業(yè)，但實際上我國生物種業(yè)在國際上的競爭力仍相對較弱，先進育種技術(shù)的核心專利大部分仍來自于大學和科研機構(gòu)，企業(yè)尚未成為種業(yè)的創(chuàng)新主體，先進技術(shù)的商業(yè)化途徑仍然不明確。除此之外，生物育種的關(guān)鍵專利技術(shù)仍然被國外掌握，據(jù)此前相關(guān)報道顯示，我國僅持有全球7%的生物種業(yè)相關(guān)核心專利，而美國的占比高達80%，核心專利數(shù)量遠遠落后于美國，且我國核心專利布局主要集中在底層技術(shù)應(yīng)用研發(fā)層面，基因編輯等生物育種底層核心專利由歐美發(fā)達國家行我，育種技術(shù)研發(fā)仍然難以繞開國外核心專利。
企業(yè)的創(chuàng)新能力培育對于提升我國種業(yè)核心競爭力至關(guān)重要，相關(guān)數(shù)據(jù)顯示目前全球種業(yè)龍頭拜耳和科迪華分別持有全球41.7%、27.5%的核心專利，在育種開發(fā)領(lǐng)域具有壟斷地位，而我國的領(lǐng)軍企業(yè)掌握的核心專利僅為4%，我國企業(yè)技術(shù)創(chuàng)新能力仍有很長的路要走。
種業(yè)是確保糧食安全乃至國家安全的關(guān)鍵，發(fā)展企業(yè)良種創(chuàng)新能力是提升我國種業(yè)核心競爭力的重要因素，近年來在育種領(lǐng)域已持續(xù)獲得國家級政策資源的傾斜，資本關(guān)注度持續(xù)提升，一級市場來看近年來我國生物育種領(lǐng)域的投融熱度逐步攀升，據(jù)來覓PEVC數(shù)據(jù)顯示2024年至今生物育種領(lǐng)域已發(fā)生多起融資案例，助力我國種業(yè)企業(yè)提升創(chuàng)新能力。感興趣的讀者，可以登錄Rime PEVC平臺獲取生物育種賽道全量融資案例、被投項目及深度數(shù)據(jù)分析。
圖表 6：2024年以來中國生物育種領(lǐng)域投融情況
數(shù)據(jù)來源：來覓數(shù)據(jù)
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