大豆生產(chǎn)和科研水平亟待迎頭趕上

　　大豆是我國(guó)重要的糧食作物和經(jīng)濟(jì)作物，為人類(lèi)提供豐富、優(yōu)質(zhì)的油脂和蛋白資源。無(wú)論大豆油還是作為飼料的豆粕，我國(guó)一直都是消費(fèi)大國(guó)，消費(fèi)量居世界*位。2017年，我國(guó)消費(fèi)大豆油1740萬(wàn)噸，占全球消費(fèi)總量的30.9%；消費(fèi)豆粕7407萬(wàn)噸，占全球消費(fèi)總量的31.7%。

　　隨著人口增長(zhǎng)、人民生活水平的提高和飲食結(jié)構(gòu)的變化，我國(guó)對(duì)大豆的需求逐年增加，供求矛盾日益突出。1995年以前我國(guó)一直是大豆凈出口國(guó)；1995年，國(guó)家調(diào)整大豆進(jìn)出口政策，增加進(jìn)口，減少出口，我國(guó)*成為大豆進(jìn)口國(guó)，隨后呈逐年上升趨勢(shì)；2000年進(jìn)口突破1000萬(wàn)噸；2010年突破5000萬(wàn)噸；2017年高達(dá)9553萬(wàn)噸。目前，我國(guó)大豆對(duì)外依存度高達(dá)87%以上，為世界*的大豆進(jìn)口國(guó)，且2017年的進(jìn)口主要來(lái)源于巴西、美國(guó)和阿根廷，分別占我國(guó)進(jìn)口總量的53%、34%和7%。

　　近年來(lái)，我國(guó)大豆科研水平有了明顯的提升，但與美國(guó)相比還有不小的差距。對(duì)近年來(lái)大豆相關(guān)研究的SCI論文進(jìn)行統(tǒng)計(jì)，結(jié)果表明，美國(guó)以*的數(shù)量和質(zhì)量?jī)?yōu)勢(shì)占據(jù)全球大豆研究發(fā)文量的首位，其研究論文總量占全球總發(fā)文量的44%，且發(fā)文量排名前10位的機(jī)構(gòu)均來(lái)自美國(guó)。在大豆相關(guān)發(fā)明專(zhuān)利授權(quán)數(shù)量上，美國(guó)也雄踞榜首。

　　通過(guò)大豆核心專(zhuān)利的技術(shù)布局分析發(fā)現(xiàn)，核心專(zhuān)利和相關(guān)技術(shù)主要掌握在外國(guó)公司手中，這些公司通過(guò)對(duì)大豆種子技術(shù)的掌控來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)產(chǎn)業(yè)鏈源頭的壟斷。在育種技術(shù)上，美國(guó)育種公司已經(jīng)開(kāi)始了分子育種，而我國(guó)基本以傳統(tǒng)育種方式為主，在育種效率和對(duì)具體性狀的*改良上明顯落后于美國(guó)。

　　制約我國(guó)大豆產(chǎn)業(yè)發(fā)展的三大短板

　　大豆單產(chǎn)未有突破進(jìn)展，顯著低于其他主要作物。隨著育種技術(shù)的發(fā)展，作物單產(chǎn)都有了不同程度的提高。美國(guó)農(nóng)業(yè)部（USDA）統(tǒng)計(jì)結(jié)果顯示，自20世紀(jì)60年代至今，全球小麥、玉米和水稻單產(chǎn)都有了質(zhì)的提高。小麥平均單產(chǎn)從40—50公斤/畝提高到了約350公斤/畝，水稻從130公斤/畝左右提高到約440公斤/畝，玉米從80公斤/畝左右提高到約400公斤/畝。然而，大豆單產(chǎn)相對(duì)增長(zhǎng)緩慢，目前平均單產(chǎn)僅約120公斤/畝。

　　基礎(chǔ)平臺(tái)建設(shè)落后，制約大豆科技創(chuàng)新的長(zhǎng)遠(yuǎn)發(fā)展。目前，國(guó)外已經(jīng)建立了若干與大豆相關(guān)的數(shù)據(jù)庫(kù)，這些數(shù)據(jù)庫(kù)整合了大豆基礎(chǔ)研究的不同類(lèi)型成果。尤為重要的是，美國(guó)農(nóng)業(yè)部有機(jī)認(rèn)證（USDA）建立了完全免費(fèi)共享的種質(zhì)資源數(shù)據(jù)庫(kù)，其中涵蓋了所收集到的世界各地的大豆種質(zhì)資源、一系列的重組自交系、單片段替換系，多年多點(diǎn)的系統(tǒng)性狀考察及遺傳分析結(jié)果。這些數(shù)據(jù)庫(kù)的建立，在促進(jìn)科學(xué)研究與生產(chǎn)實(shí)踐相結(jié)合的同時(shí)，避免了一些重復(fù)性的工作。我國(guó)對(duì)大豆的基礎(chǔ)科學(xué)研究也正在逐步趕上，但從目前來(lái)看，在數(shù)據(jù)共享方面相較于國(guó)外仍存在較大差距。

　　總體上看，大豆研究水平總體低于其他主要作物。我國(guó)對(duì)大豆研發(fā)經(jīng)費(fèi)投入較少，是制約我國(guó)大豆科技創(chuàng)新的重要原因之一。對(duì)近年來(lái)國(guó)家自然科學(xué)基金委員會(huì)在水稻、小麥、玉米、大豆4種主要作物研究的資助金額統(tǒng)計(jì)表明，大豆的資助金額*少，為4.61億元，僅為水稻資助金額的26%；對(duì)2016—2017年國(guó)家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃中“農(nóng)林科技”類(lèi)項(xiàng)目的資助統(tǒng)計(jì)表明，對(duì)大豆的資助金額*少，僅為0.89億元。

　　增強(qiáng)大豆生產(chǎn)能力是發(fā)展關(guān)鍵

　　我國(guó)大豆需求持續(xù)增加，缺口逐步加大隨著人口的持續(xù)增長(zhǎng)，城鎮(zhèn)化建設(shè)的進(jìn)一步推進(jìn)，膳食結(jié)構(gòu)的不斷升級(jí)，我國(guó)對(duì)糧食的剛性需求還將持續(xù)增加。如果我國(guó)大豆生產(chǎn)不能實(shí)現(xiàn)突破性進(jìn)展，那么在未來(lái)相當(dāng)長(zhǎng)的一段時(shí)間內(nèi)，我國(guó)的大豆消費(fèi)還將依賴(lài)進(jìn)口，并且進(jìn)口量還將繼續(xù)增加。

　　增強(qiáng)大豆生產(chǎn)能力是解決我國(guó)大豆需求的根本途徑目前，我國(guó)的進(jìn)口大豆主要來(lái)源于巴西、美國(guó)和阿根廷。然而，巴西和阿根廷的大豆種子基本來(lái)源于美國(guó)種業(yè)，所以從某種意義上講，我國(guó)大豆進(jìn)口90%以上受控于美國(guó)種業(yè)，這極大地影響了我國(guó)的大豆產(chǎn)業(yè)乃至糧食安全。一方面，大豆高進(jìn)口比例會(huì)導(dǎo)致我國(guó)食物結(jié)構(gòu)和供給的不穩(wěn)定。另一方面，目前大豆定價(jià)權(quán)完全掌控于國(guó)外。

　　從長(zhǎng)遠(yuǎn)發(fā)展來(lái)看，增強(qiáng)大豆生產(chǎn)能力，是解決我國(guó)大豆需求、保障國(guó)家糧食安全的根本途徑。

　　我國(guó)大豆科研應(yīng)圍繞八個(gè)方面進(jìn)行

　　1.開(kāi)展高產(chǎn)突破性技術(shù)研究

　　單產(chǎn)低是我國(guó)大豆產(chǎn)業(yè)面臨的*困境，所以提高大豆單產(chǎn)是扭轉(zhuǎn)我國(guó)大豆被動(dòng)局面的首要任務(wù)。在過(guò)去幾十年中，水稻、小麥、玉米等作物單產(chǎn)的提高，很大程度上得益于半矮稈基因和雜種優(yōu)勢(shì)等“綠色革命”技術(shù)的突破。對(duì)于大豆而言，雖然育種學(xué)家在過(guò)去的育種過(guò)程中針對(duì)一些性狀進(jìn)行了改良，單產(chǎn)有了一定的提高，但尚未形成突破性技術(shù)，大豆單產(chǎn)并未實(shí)現(xiàn)質(zhì)的提高。未來(lái)，應(yīng)大膽開(kāi)拓創(chuàng)新思維，開(kāi)展大豆超高產(chǎn)的分子基礎(chǔ)和育種技術(shù)研究，創(chuàng)制革命性品種，實(shí)現(xiàn)大豆的“綠色革命”。

　　2.開(kāi)展大豆耐逆適應(yīng)性研究

　　增加大豆種植面積耕地面積是保障糧食生產(chǎn)的首要因素，除了18億畝“紅線”耕地外，我國(guó)還有11.7億畝的鹽堿、灘涂、高寒、高旱等邊際土地可改造使用，這為我國(guó)大豆發(fā)展提供了新方向。此外，通過(guò)開(kāi)拓新的海外大豆市場(chǎng)，如非洲、拉美等，豐富大豆進(jìn)口來(lái)源地，也是解決我國(guó)大豆進(jìn)口渠道單一的重要途徑之一。這些都需要加強(qiáng)大豆耐逆適應(yīng)性（如抗旱、耐鹽堿、廣適性等）研究，從而拓展大豆種植區(qū)域，增加大豆生產(chǎn)能力。

　　3.研發(fā)豆粕替代飼料

　　以緩解大豆缺口對(duì)下游產(chǎn)業(yè)的沖擊和影響，豆粕飼料是我國(guó)大豆的*主要用途之一，我們應(yīng)加大豆粕替代飼料研發(fā)，以解決大豆缺口對(duì)下游產(chǎn)業(yè)的沖擊和影響。近年來(lái)，我國(guó)飼草產(chǎn)業(yè)快速發(fā)展可在一定范圍內(nèi)替代豆粕，如苜蓿、甜高粱、棉籽粕、菜籽粕等。但是，目前這些替代品還需要添加別的產(chǎn)品，并進(jìn)行合理搭配，才能取得好的效果。飼用大豆雖然已展現(xiàn)了很好的應(yīng)用前景，但其相應(yīng)的品種還很少，且配套技術(shù)匱乏。加強(qiáng)飼用大豆選育，并及時(shí)應(yīng)用于畜牧生產(chǎn)，也是解決我國(guó)大豆缺口的重要途徑之一。

　　4.加快分子設(shè)計(jì)育種創(chuàng)新體系建設(shè)

　　分子設(shè)計(jì)育種創(chuàng)新體系建設(shè)為我國(guó)育種技術(shù)發(fā)展帶來(lái)了新的機(jī)遇。抓住機(jī)遇，加快分子設(shè)計(jì)育種創(chuàng)新體系建設(shè)，將引領(lǐng)大豆育種實(shí)現(xiàn)跨越式發(fā)展，從而有機(jī)會(huì)趕超國(guó)外大豆生產(chǎn)。

　　5.推動(dòng)人工智能育種技術(shù)的發(fā)展

　　引領(lǐng)大豆育種技術(shù)的創(chuàng)新人工智能，為未來(lái)育種技術(shù)的革新提供了巨大的契機(jī)，也成為我國(guó)引領(lǐng)國(guó)際大豆育種技術(shù)創(chuàng)新的一個(gè)新機(jī)遇。通過(guò)三維大豆形態(tài)模擬重建表型關(guān)聯(lián)基因組學(xué)，將實(shí)現(xiàn)計(jì)算機(jī)數(shù)字化模擬基因不同組合方式下的植株表型特征，這將會(huì)帶來(lái)育種技術(shù)的新變革。實(shí)現(xiàn)人工智能育種方案的設(shè)計(jì)，將極大推動(dòng)我國(guó)由傳統(tǒng)育種及分子設(shè)計(jì)輔助育種向人工智能育種的轉(zhuǎn)變，可以針對(duì)不同區(qū)域智能培育高產(chǎn)、優(yōu)質(zhì)、多抗品種。同時(shí)，人工智能育種系統(tǒng)的高效性，能夠極大加速新品種培育的速度。

　　6.加大種質(zhì)資源的系統(tǒng)評(píng)價(jià)、挖掘利用、創(chuàng)制與共享

　　大力開(kāi)展種質(zhì)資源研究與創(chuàng)新開(kāi)展我國(guó)特有野生資源的基因組、表型組分析，構(gòu)建大豆育種核心資源數(shù)據(jù)庫(kù)，分析大豆優(yōu)異親本形成的系譜特征及其遺傳演變規(guī)律，深入解析大豆的起源與進(jìn)化路徑，為大豆發(fā)展奠定基礎(chǔ)材料。

　　7.推動(dòng)自主性整合公共數(shù)據(jù)庫(kù)建設(shè)

　　健全數(shù)據(jù)共享機(jī)制，整合各種組學(xué)數(shù)據(jù)，建立系統(tǒng)的整合型公共數(shù)據(jù)庫(kù)，實(shí)現(xiàn)公共數(shù)據(jù)庫(kù)實(shí)時(shí)性、系統(tǒng)性、高效性、共享性，為功能基因組和種質(zhì)創(chuàng)新奠定基礎(chǔ)。

　　8.組建大豆創(chuàng)新國(guó)家實(shí)驗(yàn)室

　　以國(guó)家重大需求為導(dǎo)向，整合目前各機(jī)構(gòu)的優(yōu)勢(shì)力量，完善大豆科技創(chuàng)新鏈的研發(fā)布局。通過(guò)國(guó)家實(shí)驗(yàn)室的建設(shè)和人才培養(yǎng)，進(jìn)一步提高我國(guó)大豆科技原始創(chuàng)新能力，實(shí)現(xiàn)大豆產(chǎn)業(yè)的高質(zhì)量發(fā)展。

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