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有关玉米育种体系建设的体会与思考

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管理员 发表于 2023-7-3 09:00:10 | 显示全部楼层 |阅读模式
      以下文章来源于南北学苑 ,作者郭婷婷

      “时间过得张牙舞爪,光阴逃的死去活来”,不知不觉中我从一个种业小白已在行业中成长十年,目前就职于中林集团金象种业,负责研发中心工作。这些年来,在各位老师、领导、朋友和同事的鼓励和指导下,坚持探索育种研发体系建设,希望通过我们的努力,走出一条“走的通、有成效”的工程化玉米育种之路。

      首先向大家介绍我所在团队的工作进展。

      中林集团金象种业是中国林木种子集团旗下专注农作物品种选育、种子生产、种子推广和技术服务的企业,是一家“拥有45年历史的初创企业”。金象成立于1978年,源于张掖市种子公司,之前主要从事种子生产,辉煌时在张掖承办过“同一首歌”节目;2014年从中储粮划转入中林集团;2022年6月引入现代种业基金和海南穗达基金两个战略投资者,正式成立董事会,再次起航,立志于打造一流育繁推一体化种子企业。从一个制种企业转型到育繁推种子企业,需要做出很多改变、克服很多困难,真的需要齐心协力、付出百分之百努力。

      金象研发中心有两个主要目标,一是通过形成有组织的集体智慧,建设国内一流的工程化商业育种体系;二是持续培育优秀的商业种质、选育优秀的品种,希望通过持续不断成果产出,验证我们的理念和做法,用财务报表来证明自己的价值。

      金象研发中心拥有36名成员,其中35岁以下同事占比70%,团队价值观是“敬业、协作、创新”。田清震博士担任我们的首席科学家,领衔玉米育种工作,同时指导技术规划和体系建设。研发中心包含品种选育、育种技术研究、种质管理和产品管理四个板块,板块间各司其职又相互支持。设三个育种项目,包括早熟项目(2200-2550℃)、中晚熟项目(2600-3000℃)和黄淮海夏玉米项目。DH技术、智慧育种技术、生物育种技术和数据技术与育种项目融合,提升育种效率。种质管理板块负责种质资源管理和亲本测试。产品管理板块负责进行公司品种审定和品种权保护,产品线规划和产品评价。各板块有机衔接,保证种质资源持续改良和品种不断推出。

      体系建设目前初见成效。已形成清晰的杂优类群和杂优模式,定名了数百份自主知识产权的玉米商业种质。近三年新品种权申请数量明显增加,2020-2022年新品种权授权数量分别为0、2、22项,今年上半年新增授权20项,累计授权新品种权45项。2022年新申请品种权超过50项,新品种权累计申请量已进入全国前20名。品种参试和审定数量稳步提升。2020-2022分别有0、2和3个品种通过国家或省级品种审定,2023年报审品种8个,处于生产试验阶段品种17个,参试品次66个。金象7201去年双交会上被全国农技推广中心评为综合表现优良-高产稳产抗病品种,金象5216获得2022年智种网擂台赛中熟组第一名。在各位老师的支持下,金象已形成了第一代产品线(16个品种),覆盖极早熟、早熟、中早熟、中熟、中晚熟、西北春玉米、黄淮夏玉米等生态区。研发投入占营收7%左右,2022年公司种子业务营收较2021年增长300%。同时,研发团队也培养了一批青年骨干力量。金象研发管理模式去年荣获中林集团标杆模式。

      分享一些体会和思考。

      一、尊重种业规律,踏踏实实走路。自己最初工作几年有点像儿童期的小朋友,无所畏惧、充满信心、很有激情,有些时候会想当然自以为是。但做了几年之后,更像青春期的孩子,遇到了困难和问题,会矛盾,会纠结,做事会考虑更多。行业的成长和人的成长有时很相似,有些阶段是无法逾越、迟早都会经历的。某些优秀企业之所以更成熟,或者更快成熟,是因为别人已经经历过了,理解什么可以、什么重要、什么有风险,有成熟的模板可以复制。路还得踏踏实实去走,后发者也需要对行业规律有敬畏之心,后发优势、弯道超车的机会或许并不容易。

      二、常规育种体系是建设育种体系基础的基础。育种可能与其他行业研发有点不同,我们必须要按照遗传学和数量遗传学的规律去做事情,才能真正的有遗传进展。如果没有常规育种体系,其他资源、人才和技术赋能都会找不到着力点。汽车产业可以借助新能源技术,跳过燃油发动机和变速箱等传统核心技术研发,直接研发新能源车实现产业快速提升,但是前提是需要有造车的工厂。常规育种体系就是这个“工厂”,是技术发展和转化的载体。如果没有这个工厂,或者工厂基础太落后、效率很低,啥高端技术来了都不会有效果。前些年做技术研究的老师总感觉和育种家存在“鸿沟”、很难让技术落地,于是反思自己是不是不够接地气。个人认为主要原因可能还是我们的常规育种体系不够强,我们的“工厂”还不具备吸纳这些技术的能力。

      一般的观点把育种技术的进展定义为4代:第2代包括杂种优势的利用、数量遗传学和统计学的发展、机械应用等等,第3代包括分子育种技术、生物育种技术等,第4代包括智能育种技术、基因编辑等等。但3G、4G只能在2G基础上发挥作用,不是有了4G就可以不要2G了。例如建立表型预测模型,如果种质应用不系统、建模群体表型不准,怎么可能建立好用的表型预测模型呢。即使应用基因编辑技术,目前也无法脱离田间试验吧。

      发现挺有意思一个事,越到高代技术,国内和国外时间差越短了。但国内2G技术发展速度却比不上3G和4G技术发展速度。单纯从时间来看,国内技术是在不断追赶的,很多科研院校的成果已经是国际一流的,这给我们国内种业的技术发展提供了很好的机遇。但是很有意思的是另一方面,就是2G技术层面,似乎进展更慢一些。例如在数量遗传学领域,50年代开始发展,国内在1950-70年代的时候,很多前辈先生在这个领域都是非常专业非常优秀的,但是几十年过去了,我们的学生的统计学和数量遗传学的水平好像在下降。我们的基因编辑技术也很有国际竞争力了,育种田间试验的执行能力和表型质量和先进水平相比还有显著差距。大量资源投入到3G和4G技术时,更应该夯实常规育种的基石,这样国内育种体系建设和发展才能行稳致远。

      三、建设育种体系,种质资源和专业育种人才是初始要素。这里的种质资源指的是合规的、可被理解和应用的商业种质。关于专业育种人才,这里特别指企业育种体系中的专业育种人才,首先需要认同企业育种体系,并具备在体系中进行育种的专业能力。种质和人才是体系建设的初始要素,如果不具备这两个条件,无论投入多少、引进多少先进技术,所谓的体系可能都不能形成持续的研发能力,转化为优秀的具备商业价值的产品。

      四、产量测试是种质迭代的核心,是育种体系建设的关键部分,也是难度很大的部分。产量测试数据驱动种质改良和品种选育,无论怎样要求数据质量都不过分。如果我们的测试做不好,数据质量不好,遗传力趋近于0,遗传增益就上不去,就很难谈得上培育优秀种质;继而影响品种选育的效率。同时测试技术也是智能育种技术的基础。好像人工智能的发展依赖于数据采集硬件的发展一样。

      五、育种体系的建设必须开放合作,其中科企合作中应以企业为“发动机”。同时应重视技术在产业应用中的再开发。

      六、企业育种体系有很强的工程属性。关于工程属性,很多老师有不同的解读。我自己体会就是通过优化资源配置,优化架构和流程,形成有组织的集体智慧,这个非常重要,真的要大家朝一个目标去做,工作有分工、有合作、有流程、有标准,在这个有组织的基础上发挥个人的创新能力,同时通过技术赋能提升工作效率,通过体系保障我们产品的输出。

      七、建设育种体系所需要的保障。这里想特别说两点。第一,必须是持续稳定的资金投入。一位先生曾呼吁国家支持多年生作物应该有持续性,“对多年生作物一年支持一年不支持等于不支持”。其实无论多年生还是一年生,育种都是需要长期持续迭代的,投入的效果基本符合“木桶效应”。对核心育种项目的支持应做多年规划,做好长期稳定投入的准备。临时增加的投入可以用于改善软硬件、引进新技术,或开展研发周期较短的项目等。第二,建设育种体系的企业应真正重视和尊重研发人员。认真了解和理解他们的所思所想和行为习惯,管理办法应该符合研发工作规律和行业文化、有利于研发工作开展。不能总想着和育种家博弈,而是真正从育种工作角度给予最大程度的支持。

      最后,真心希望在公司的支持下,通过持续探索和实践,打造一个“走的通、有成效”的工程化商业育种体系,希望这个体系培育的种质和选育的品种给种植户和公司创造真正价值。真心祝愿国内能够有更多能研发、善经营的种业企业,彼此形成良性竞争,同时国内的资源能够通过合作更好的进行整合,最终实现国内种业行业质的提升。

      需要说明的是,本文主要讨论的是企业育种体系建设,可能并不适用于独立育种家老师的情况。篇幅所限,很多内容仅是蜻蜓点水,有待更深入的讨论。最近一直在出差路上,观点和文字也来不及仔细打磨。诸多不当之处,敬请各位老师见谅。

      来源:南北学苑  郭婷婷
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