種子是農(nóng)業(yè)的“芯片”。作物種業(yè)前沿科技的全面發(fā)展和提前布局，對于我國搶占農(nóng)業(yè)制高點、保障糧食安全生產(chǎn)、實現(xiàn)農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展具有重要戰(zhàn)略意義。立足“十四五”、面向“十五五”，《作物種業(yè)前沿科技戰(zhàn)略研究》一書緊密結(jié)合我國農(nóng)業(yè)生產(chǎn)實際需求，圍繞作物領(lǐng)域科技創(chuàng)新中急需解決的關(guān)鍵問題，旨在明確我國種業(yè)科技發(fā)展的主攻方向。

“農(nóng)為國本，種鑄基石”。作物種業(yè)是國家戰(zhàn)略性、基礎(chǔ)性核心產(chǎn)業(yè)，對促進農(nóng)業(yè)長期穩(wěn)定發(fā)展、保障國家糧食安全和國民營養(yǎng)健康及綠色發(fā)展意義重大。

▲ 育種技術(shù)發(fā)展歷程（a）；全球商品化種子2020 年市場價值份額（b），數(shù)據(jù)來源：AgbioInvestor 公司2020 年數(shù)據(jù)

經(jīng)典遺傳學(xué)理論的建立催生了遺傳育種技術(shù)。20 世紀(jì)初，通過玉米遺傳雜交技術(shù)創(chuàng)制的雜交種使玉米單產(chǎn)增加70%，世界第一家雜交玉米種子公司“先鋒良種”于1926 年誕生，開啟了種子商品化時代。20 世紀(jì)60 年代，農(nóng)業(yè)綠色革命誕生于矮稈基因品種的遺傳選育。分子生物學(xué)理論和技術(shù)促成了現(xiàn)代生物技術(shù)爆發(fā)式發(fā)展，使得現(xiàn)代生物育種進入分子育種時代，轉(zhuǎn)基因等育種技術(shù)已經(jīng)改變了棉花、大豆等作物種業(yè)格局。經(jīng)過長期發(fā)展，育種技術(shù)已經(jīng)經(jīng)歷了傳統(tǒng)的農(nóng)家育種1.0 時代、遺傳育種2.0 時代、分子育種3.0 時代，正在向設(shè)計育種4.0 時代邁進。目前，全球種業(yè)發(fā)展進入空前密集創(chuàng)新和產(chǎn)業(yè)變革時期，育種4.0已呈現(xiàn)多學(xué)科結(jié)合、多領(lǐng)域交叉的突進態(tài)勢。育種技術(shù)升級換代已經(jīng)顛覆了全球種子市場格局，推動全球種業(yè)逐步進入以現(xiàn)代生物育種占主導(dǎo)地位的新發(fā)展時期。因此，開展作物種業(yè)前沿科技戰(zhàn)略研究是解決我國當(dāng)下種業(yè)“卡脖子”問題、決勝未來新賽道的重要決策和基礎(chǔ)。

▲ 全球作物前沿育種技。前沿技術(shù)融合促使育種從“試驗選優(yōu)”向“計算選優(yōu)”發(fā)生根本轉(zhuǎn)變，育種技術(shù)正邁入設(shè)計育種（育種4.0）新時代

目前，我國農(nóng)作物良種覆蓋率超過96%，其中自主選育品種占95%，基本實現(xiàn)了“中國糧”主要用“中國種”。但是一些農(nóng)作物在質(zhì)量、生產(chǎn)性能等方面與國際先進水平還存在明顯差距。例如，大豆、玉米缺乏突破性品種和高效制種技術(shù)，單產(chǎn)僅為美國的60%左右；水稻、小麥雖基本實現(xiàn)自給自足，但部分優(yōu)質(zhì)和特用產(chǎn)品仍需進口，其中近五年水稻年均進口量在300 萬噸以上，小麥年均進口量在800 萬噸以上。園藝作物種質(zhì)，有些需要國外補充，如番茄、甜椒；有些則主要依賴進口，如甜菜。總之，我國種業(yè)創(chuàng)新在育種共性核心技術(shù)研發(fā)上還存在一定的原始專利缺位、核心技術(shù)受制等短板，嚴(yán)重限制了優(yōu)異種質(zhì)資源創(chuàng)制。在當(dāng)前中美貿(mào)易摩擦和科技競爭加劇的大背景下，種業(yè)“卡脖子”問題日益凸顯，種業(yè)對科技創(chuàng)新的需求日益迫切。

針對這一態(tài)勢，中國農(nóng)村技術(shù)開發(fā)中心組織近百位專家系統(tǒng)梳理作物種業(yè)前沿技術(shù)，摸清作物育種技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀，提出前瞻性育種技術(shù)方向和理論，探討其未來發(fā)展趨勢。在當(dāng)前研究資源和研究水平的基礎(chǔ)上，不斷尋找更大發(fā)展和突破空間，為國家在種業(yè)科技項目布局等資源配置決策方面提供重要參考，對促進我國作物種業(yè)科技創(chuàng)新能力提升和作物種業(yè)前沿科技持續(xù)快速發(fā)展具有重要意義。

作物種業(yè)前沿科技戰(zhàn)略研究

鄧小明等主編. 北京: 科學(xué)出版社，2024.11

ISBN 978-7-03-078157-4

《作物種業(yè)前沿科技戰(zhàn)略研究》共五部分內(nèi)容，包括總論和原始創(chuàng)新篇、集成創(chuàng)新篇、持續(xù)鞏固篇及重點突破篇等四個篇章。各篇章圍繞作物種業(yè)前沿技術(shù)創(chuàng)新，分別從背景與需求分析、發(fā)展態(tài)勢分析、瓶頸對策分析及未來戰(zhàn)略構(gòu)想四個方面，系統(tǒng)梳理了作物種業(yè)涉及的12 項重要前沿技術(shù)，包括性狀組學(xué)、表型組學(xué)、微生物組育種、表觀遺傳技術(shù)、基因編輯、遞送與再生技術(shù)、智能育種、育種工業(yè)技術(shù)、無融合生殖與雜種優(yōu)勢、合成生物學(xué)、從頭馴化及倍性育種，并針對我國具有領(lǐng)先優(yōu)勢的從頭馴化、基因編輯應(yīng)用研發(fā)等領(lǐng)域和發(fā)展滯后的表型組學(xué)、合成生物學(xué)、智能育種等新興技術(shù)，針對性地提出了相應(yīng)的發(fā)展思路和建議。

本書可作為從事種業(yè)科技相關(guān)工作的科研人員的參考用書，也可為相關(guān)管理部門、科研院校、科技企業(yè)、咨詢機構(gòu)及關(guān)注種業(yè)科技發(fā)展的人員提供參考。

本文摘編自《作物種業(yè)前沿科技戰(zhàn)略研究》（鄧小明等主編. 北京: 科學(xué)出版社，2024.11）一書“前言”“總論”，有刪減修改，標(biāo)題為編者所加。

ISBN 978-7-03-078157-4

責(zé)任編輯：李秀偉 白 雪

（本文編輯：劉四旦）

歡迎訪問致力于生物、生態(tài)、農(nóng)林、醫(yī)藥、海洋等領(lǐng)域的一站式專業(yè)數(shù)據(jù)庫——中國生物志庫http://species.sciencereading.cn

中國生物志庫收錄了中國近10萬種現(xiàn)生生物物種，提供科學(xué)權(quán)威的生物學(xué)信息，包括物種名稱、分類地位、形態(tài)特征、地理分布、功用價值、理論知識、精美圖片， 為用戶提供全面的知識服務(wù)解決方案。

中國生物志庫匯集了科學(xué)出版社出版的權(quán)威生物學(xué)著作，并依據(jù)最新出版物持續(xù)更新。

致力弘文傳道 服務(wù)科技創(chuàng)新