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源起基金關注領域——生物育種(一)

2023-06-09 14:28:55

 

 

糧食安全是國家安全的重要基石,中國糧食安全面臨挑戰,生物育種技術是解決農業安全問題的重要支撐,分子育種是育種技術趨勢,育種重點關注玉米、大豆。部分發達國家已經逐漸進入4.0智能育種時代,是由前沿科學技術引領的“生物技術+信息技術+人工智能+大數據技術”的智能階段,我國仍處于以雜交育種和分子技術輔助選育為主的2.0時代到3.0時代之間。

我國在分子育種技術學術與科研領域與國際企業基本保持接近水準,但產業化應用與國際領先水平有較大差距,主要表現為以科研院所為核心的育種主體產業轉化少;(作物/畜禽水產)種企研發能力弱、技術應用少;政策監管嚴格,技術產業化應用進程慢。轉基因技術發展成熟,抗除草劑抗蟲害是當前主要應用方向。育種產業開啟千億市場賽道。

一、糧食安全是國家安全基石,中國糧食安全面臨挑戰,生物育種重點關注玉米、大豆

中央經濟工作會議、中央農村工作會議等持續召開,轉基因安全證書、一號文件等接連發布,均高度關注糧食和種業安全。二十大強調糧食安全,提出“確保糧食、能源、產業鏈供應鏈可靠安全和防范金融風險還須解決許多重大問題”,“全方位夯實糧食安全根基,全面落實糧食安全黨政同責,深入實施種業振興行動,強化農業科技和裝備支撐,確保中國人的飯碗牢牢端在自己手中。”。

 

圖|國家會議和政策高度關注糧食和種業安全

當前國際形勢復雜,糧食安全風險加劇,中國糧食安全面臨挑戰。俄烏沖突、新冠肺炎疫情等沖擊之下,全球超過20個國家實施了糧食出口限制政策,疊加氣候異常、蟲害與疾病、國際貿易等影響,造成糧食減產和進口風險。堅守18億畝耕地紅線背景下,發展種業、提高單產是保障中國農業安全的核心。

根據農村農業部數據,當前我國農作物良種覆蓋率在96%以上,自主選育品種面積占比超過95%,良種對糧食增產貢獻率達到45%,為我國糧食連年豐收和重要農產品穩產保供提供了關鍵支撐。

我國14億人年消費糧食18318億斤,2021年中國糧食產量創歷史新高達13657億斤,糧食缺口為4661億斤約2.3億噸,相當于不少于10億畝耕地。中國解決了大豆和玉米的自足供給就基本解除了糧食安全隱患。中美糧食單產對比,玉米為800:1500斤/畝,大豆為240:490斤/畝,2835萬噸玉米完全自給需要耕地7000萬畝,9652萬噸大豆完全自給需要耕地8億畝。出路在于提高單產,種質資源和生物技術是關鍵。

 

圖|2022年我國糧食進口比例

全球玉米、大豆以美洲為主。我國玉米、大豆供需缺口較大,價格近兩年持續高位。2022年,玉米價格逼近3000元/噸的歷史高位,大豆價格雖有下調,仍在5000元/噸。

玉米:2020年全球玉米產量11.6億噸,美洲是玉米主產區。產量排名前五的國家為美國(31.0%)、中國(22.4%)、巴西(8.9%)、阿根廷(5.0%)和烏克蘭(2.6%)。玉米主要出口國為美國、阿根廷、烏克蘭,主要進口國為中國、墨西哥、日本。

大豆:2020年全球大豆產量為3.5億噸,美洲是大豆主產區。產量排名前五的國家為巴西(34.5%)、美國(31.8%)、阿根廷(13.8%)、中國(5.5%)和印度(3.2%)。大豆主要出口國為巴西和美國,主要進口國為中國、歐洲和墨西哥。

圖|我國玉米供需缺口(萬噸)-進口依賴度2020年以來提升明顯

 

圖|我國大豆供需缺口(萬噸) -進口依賴度持續較高

 

圖|我國玉米、大豆現貨價格(元/噸)

二、生物育種技術是解決農業安全問題的重要支撐,分子育種是育種技術趨勢

種業是農業發展的“芯片”,種子/種苗位于農業產業鏈上游,帶動著耕作栽培、農業工程、農產品加工等領域的發展,種業技術是保障農業自主可控的基礎和保障糧食安全的核心要素。生物育種技術是解決農業安全問題的重要支撐,分子育種包括分子標記輔助選擇、轉基因、基因編輯等,是育種技術發展的趨勢。

圖|主流分子育種技術類型及應用

主流育種技術從原始育種、傳統育種,發展到分子育種。20世紀70年代,出現第一代分子標記技術,轉基因嘗試用于生物育種。80年代,863計劃推進轉基因研究。90年代,轉基因技術產業化應用,分子標記發展到第二代、第三代。本世紀初,轉基因國內應用進程減緩。

部分發達國家已經逐漸進入4.0智能育種時代,是由前沿科學技術引領的“生物技術+信息技術+人工智能+大數據技術”的智能階段,我國仍處于以雜交育種和分子技術輔助選育為主的2.0時代到3.0時代之間。

 

圖|轉基因育種發展歷程

圖|全球農業育種技術發展趨勢

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