一粒种子，一季收成。最近，北京市农林科学院玉米研讨中心研讨员赵久然先是去了海南的南繁基地，又再接再励地往山东跑了一趟。
  “南繁育种收成后，接着要在北方播种，有些试验种子还要分发到全国许多试验点进行培育检验。”赵久然奉告记者，“品种育成后，仅仅完毕了一半的作业；工业化和大规划运用，仍是要交给企业。最近，一些种子企业正在跟我们搞产学研协作。”
  种子是农业的“芯片”，联络着我国人的粮食安全，关于农业现代化更是发挥着基础性效果。
  一个新品种是怎样培育出来的？近年来我国种业科技攻关的展开怎样？怎样让种业具有更多“我国芯”？
  优异种子可以贡献粮食增产量的45%—50%，但新品种培育周期长、难度大、失利率高
  品种是指通过人工选择和培育，具有必定经济价值和一同遗传特征的一群生物体。安稳性、一同性和特异性，是某一作物集体成为品种的根柢要求。
  “生物最重要的两个特征，一个是遗传，另一个是变异。变异既有天然变异，也有人为创造产生的变异。”赵久然介绍，“人类进入农业社会之后，就有了驯化——把野生植物变成人工培育或培育的，这是择优留种。真实的现代育种是在孟德尔发现遗传规矩之后产生的，距今只要100多年。”
  作物常规育种一般包括几个根柢进程：遗传变异的发现和立异，遗传变异的选择和固定，品种（组合、集体）的决选和审定，新品种繁殖和推广。
  “育种是在现有种子的基础上进行改进，让它们变得更好，如产量更高、质量更优、抗虫耐旱等。”我国农业科学院作物科学研讨所副所长、国家小麦工业技术系统首席科学家刘录祥说，“怎样让产量更高？要去发现一些对产量有贡献的优异基因，渐进地进行一些重组和优化。”
  育种说起来不难理解，但实践做起来周期长、难度大、失利率高。赵久然认为，把种子比作农业的“芯片”非常形象。芯片中有许多的晶体管，种子里也有数以万计的基因。作物性状首要是由基因来选择的，环境对基因的表达也有影响。“这些影响要素非常多，而且选育优异性状时，基因之间也有互相效果和影响，往往会呈现绰绰有余的状况，所以培育出优异品种难度非常大。”
  刘录祥介绍，现代育种首要要把优异的基因开掘、判定出来，再把带有这些基因的材料整理出来。这些材料进一步地杂交、分别、重组、选择，终究把对育种政策有用的基因从头“组装”起来，一同把倒霉的基因选择掉。
  育种对促进作物出产的效果显着，首要体现在跋涉产量、增强抗性、改进质量、跋涉出产功率等方面。刘录祥阐明，育种技术的改造翻开，是农作物增产最重要的基础之一，优异种子可以贡献粮食增产量的45%—50%。
  此外，育种还能增强抗性，比方抗干旱、抗寒或耐高温，减轻病虫害等，在增强作物对不良土壤、水利条件的适应性，以及削减化肥和农药的运用等方面有巨大潜力。例如，超早熟大豆品种的育成，使我国黑龙江一些高纬度区域大豆出产迈上了新台阶；耐旱作物和耐旱品种的选育，则为半干旱区域农业出产的稳步增长作出了贡献。
  20世纪以来，全球种业科技先后履历矮秆化、杂交化、生物技术3次首要的技术改造。当时，以“生物技术+信息技术”为特征的第四次种业科技改造正在孕育，推动种业研发、出产、运营和处理产生着深化改造。
  “特别是分子标记、基因修正等技术，近年来得到了敏捷翻开。常规的杂交育种、诱变育种等，也在信息技术、航天科技等新办法的推动下，不断向前迈进。”刘录祥奉告记者。
  种业科技水平稳步跋涉，但仍面临不少“卡脖子”难题
  我国作为世界第二大种子需求国，种业商场规划超千亿元。通过多年持续攻关，我国种业科技水平稳步跋涉。水稻、玉米、小麦等三大主粮高效育种技术系统逐渐完善，首要农作物自主选育品种抵达95％以上，根柢完毕首要粮食作物良种全掩盖。
  科技部乡村科技司副司长、一级巡视员蒋丹平介绍，在国家科技计划等支撑下，我国种业立异取得一系列重要展开。
  以2021年为例，基础立异研讨方面，提出了异源四倍体野生稻快速从头驯化的新策略，提醒了玉米基因组中冲突禾来历的大片段缺失变异的进化动态及功用影响；要害中心技术开发方面，开发出新式基因修正东西，打破了国外独占。
  在新品种创制与运用方面，打破了小麦—冰草杂交世界难题，创制出增产10%以上的高产、抗病、抗逆等小麦—冰草新种质392份；第三代杂交水稻完毕双季稻周年亩产1603.9公斤；初次成功选育出高抗赤霉病、抗白粉病的“双抗”高产小麦新品种——扬麦33号，有望成为我国新一代主导品种；小麦品种百农207、济麦22，玉米品种京科968、裕丰303、中科玉505等新品种的年运用面积逾越1000万亩，为确保粮食安全发挥了重要效果。
  看到效果的一同，也要正视我国在种业科技方面还面临不少“卡脖子”的难题。刘录祥举例，我国一些作物如玉米、大豆等种子根柢自给，但受育种及培育等要素影响，单产还有很大的跋涉潜力；少数蔬菜品种还不能很好满意商场的多样化需求，一些适宜设备培育、加工专用的蔬菜品种仍需进口。
  导致种业科技短板的原因有多个方面。刘录祥进一步分析说：“比方，我们没有把握支撑某些品种的严峻基因，也缺少开掘这些严峻基因的东西和办法，这方面的间隔首要源于基础研讨。”
  赵久然认为，育种是一个长时间持续的立异进程，农作物育种均匀周期都在5—10年。“科技项目一般周期是3—5年，有些项目期内创制出来的品种都是前期堆集起来的，存在‘期限错配’，对科研人员长时间安稳的支撑不行。”
  一同，种业是一个系统工程，触及种质资源收集和点评，新品种选育、中试、推广，需求产学研密切协作。现在我国多半左右的种业科技资源和人才在科研单位，产学研深度融合、育繁推一体的商业化育种系统没有健全。种业企业数量许多，但规划和比赛力不行，真实具有研发才调的种业企业少之又少。
  知识产权问题也不容忽视。自1999年实施植物新品种维护原则以来，我国农业植物新品种权央求总量现已打破5万件，现在已授权近2万件。可是，“短平快”的仿照式育种具有普遍性，种子商场假冒伪劣、套牌侵权等违法犯罪行为也时有产生。
  刘录祥认为，侵权行为导致品种同质化，严峻挫伤了立异主体的生动性，影响了科研投入，非常倒霉于激起育种原始立异生机。“跟着新修订的种子法实施，将实施实质性派生品种原则，全方位扩展植物新品种权维护规划，大幅度跋涉侵权危害赔偿规范，进一步健全煽动种业原始立异的规律原则，对推动种业复兴具有标志性意义。”
  不管是处理育种难题仍是完毕追逐跨过，都需求有更大力度、更远策划的立异作为
  “不管是处理育种难题仍是完毕追逐跨过，都需求有更大力度、更远策划的立异作为。”蒋丹平标明，科技部将从“支撑、引领、走出新路”三个方面发力，深化推动种业科技攻关，加快完毕种业科技自立自强。
  支撑方面，环绕工业链安置立异链，将系统安置一批国家要害研发项目，制作种业领域国家严峻立异途径，推动种业国家技术立异中心制作布局等。引领方面，环绕立异链布局工业链，加快建议农业生物育种严峻项目，驱动基因修正、全基因组选择、组成生物学、生物大数据和人工智能等跨学科技术深度穿插融合与系统集成；煽动和支撑企业生动参与国家种业领域科技计划，择优支撑中小企业科技立异。
  走出新路方面，针对严峻、急迫、长时间瓶颈约束的任务，实施“揭榜挂帅”机制；针对区域特征种质资源开掘与立异运用等任务，选用“部省联动”机制，强化资源、处理、政策联动，推动效果实施落地；针对调集要害中心技术可取得原创性研讨效果的任务，选用青年科学家领衔机制，煽动清闲根究，推动青年科技人才崭露头角。针对我们畜、林木等育种周期长的特征，根究实施长周期支撑机制等。
  “在2021年发布的国家要害研发计划中，有19个项目选用‘揭榜挂帅’办法组织，只需有才调处理种业立异的问题，英雄不问身世，煽动参与比赛。”蒋丹平举例说，“我们的青年科学家机制，改变了以往大项目、大团队的央求办法，只需你在单点上有打破，可以完毕原始立异，相同可以央求。在青年科研人员思想生动、年富力强的时分，从国家科技计划层面给予支撑，为他们承受更大的课题打下基础。”
  针对育种科研周期长的特征，本年科技部将遴选一批项目，选用长周期的支撑办法。“归入支撑机制往后，我们选用3年点评、5年翻滚的办法，煽动科研人员尽心根究。”蒋丹平说。
  2021年11月，赵久然掌管的“高产优质、多抗广适玉米品种京科968的培育与运用”项目，获2020年度国家科学技术跋涉奖二等奖。从2001年开端种质资源鉴选，到2011年品种通过国家审定后进行工业化和大面积演示推广，再到2021年获奖，赵久然的科研生计是以10年为单位核算的。他的履历印证了育种不只需求知识和智慧，更需求恒心和勇气。