2024年中国农业分子育种产业的发展,以2024年我国农业分子育种产业发展为依据,更详细梳理了我国目前种业的发展历程,以及我国如何在产业发展背景下通过战略布局推动分子育种的快速发展。
新技术正在推动21世纪的车轮,农业也是如此。
从田间地头到重点政策,种子源作为农业发展的芯片,成为创新的基础。 生物育种是现代农业发展的动力,也是保障国家粮食安全的战略性基础性核心产业。
目前,分子标记辅助选择、转基因、基因编辑、合成生物学和智能育种等生物育种技术已成为世界各国抢占科技制高点、争夺农业国际竞争力的战略重点。
作为世界第二大种子需求国,我国种业发展正处于历史机遇与挑战并存的重要时期。 继2024年之后,2024年1号文再次提出全面实施重大生物育种工程,加快培育高产高油大豆、短生油菜、耐盐碱作物等新品种。 加快玉米大豆生物育种产业化步伐,有序扩大试点范围,规范种植管理。
尧智库:2024年1号文件明确全面推进乡村振兴
*: 中国**网。
2024年,首单文件首次提出加快生物育种商业化步伐,关注生物育种带来的产业化转型,其“加快生物育种商业化步伐”的基调,既符合粮食安全大局,也符合国内种业振兴的内在需求。 同时,2024年1号文要求进一步巩固粮食安全,扎实从事农业技术服务的企业有望充分受益于乡村振兴浪潮。 此外,在党的二十大和第一次农村工作会议“全面推进乡村振兴,加快建设农业强国”的基础上,一文赋予了建设农业强国的基本内涵。 2024年4月,我国首份大豆基因编辑安全证书获批; 同时,农业农村部出台了《农业用基因编辑植物评价规则(试行)》,进一步明确了基因编辑植物的分类标准和评价规则。 以上种种都预示着分子育种在我国的产业化应用已进入快车道。
12月15日,华大智库联合尧欧智库发布《2024年中国农业分子育种产业发展》,以下简称“本次发布旨在让更多行业从业者了解中国分子育种产业的发展现状和发展机遇,共同参与推动中国分子育种产业发展”。
在农业生物育种领域,华大智造致力于为科学家和育种者提供高通量、低成本、稳定的农业基因组学应用产品,通过成本可控的分子育种工具,广泛覆盖生物育种需求,提高育种效率,为农业产业的提升贡献力量。
在这一年里,我们坚信“种源是农业发展的筹码”,为了更好地开发优质种源,有必要进一步加强生物育种技术的应用和推广。 2024年,我们看到,无论是从政策还是产业转型来看,都表明分子育种领域正朝着渐进式、谨慎的自由化方向发展。 我们相信,在产业链各方的帮助下,分子育种技术的产业化应用将迎来快速发展。
在2024年第一版的基础上,《2024年中国农业分子育种产业发展概况》将进一步梳理我国种业的发展历史、技术现状、国内外技术及应用发展、难点和战略布局等,希望能为从业者提供一份较为完整的产业发展图谱。
我们将核心要点细化如下:
1.中国育种属于杂交育种领域(2版本 0) 与分子育种 (3版本0)结合过渡阶段,我国分子育种底层科研技术水平已进入智慧育种4在阶段0,发达国家之间没有太大差异。
2、政策监管在分子育种产业化应用中起着关键作用,目前我国生物育种的监管政策和模式处于谨慎放开状态,实施政策细节有待进一步完善。
3、我国种质资源库丰富度虽然处于国际领先水平,但精准鉴定技术发展相对滞后,种质资源精准鉴定仍面临挑战。
4、分子育种的快速发展需要产业链各方的密切合作,深化科研院所与种业企业的合作,从而形成分工明确的技术研发和产业化体系。
5、通过共建技术平台、筹建联合育种研发平台,进一步加强企业与科研院所的研发合作,降低研发风险,提高育种推广一体化水平,提升企业自助创新能力。
6、分子育种行业缺乏连接技术端和产业端的人才,目前行业无法做好技术端和生产端的对接; 因此,智能分子育种需要大量的复合型人才来共同推动产业进步。
7、知识产权保护在分子育种产业发展中起着举足轻重的作用,我国分子育种知识产权制度正处于建设和完善阶段,需要进一步完善相关法律法规,为企业创造良好的竞争环境。
8、推动我国农业科技创新和产业发展,要将分子育种技术与农业数字化相结合,通过数字化转型推动智慧农业、农村和农村发展,使分子育种成为乡村振兴、农业发展、农村稳定、农民增收的重要组成部分。
内容摘要中国养殖业再度发展
政策驱动型养殖业:育种是农业发展的基础支撑,产地位于农业产业链的上游,是农业科技进步最重要的载体。 种子技术的创新带动了栽培培育、植保、农业工程、农业环保、农产品加工等领域的发展。 推动种业高质量发展,打赢种业“翻身”,是实现乡村振兴和农农村现代化的必然要求。
2024年,首单文件首次提出加快生物育种商业化步伐,关注生物育种带来的产业化转型,其“加快生物育种商业化步伐”的基调,既符合粮食安全大局,也符合国内种业振兴的内在需求。
种子产业方向的投资机构种业投资机构布局如下:投资种业科技型公司、支持种业初创企业、种业设立、产业融资、产业整合与并购、产业服务与咨询。
行业变化分析我国种业发展趋势及特点育种技术的发展可分为四个主要时期:原始驯化和选择性育种(1版本 0)、常规育种(2版本 0)、分子育种 (3版本 0)和智能育种(4版本 0)。经过多年的发展,目前我国养殖业正处于杂交育种(2版本 0) 与分子育种 (3版本 0) 结合过渡阶段。
分子育种技术
这是一项种子产业创新源泉的动机和来源
无论是分子标记辅助育种、全基因组选择技术、转基因技术,还是基因编辑技术,都离不开基因测序技术的支持。 基因测序是分子育种的底层技术基础,通过测量-计算-转化完成育种过程,基因测序技术贯穿育种全过程,其应用效率直接决定育种的成功率和效率。 目前,基因测序技术各具特色,在育种初期的基础研究和育种实践中发挥自身优势。
分子标记辅助育种:分子标记辅助选择(MAS)是利用与目标性状基因型紧密相连的分子标记,对目标性状进行基因辅助选择,MAS具有可靠性高、效率高、抗病性持久、位点丰富等优点,可以通过对目标性状的精准筛选提高育种效率,且不受外界环境的影响, 这大大加快了育种过程。
转基因技术:引进外源基因产生可预测的定向基因修饰转基因技术,是利用现代生物技术,将所需的靶基因经过人工分离重组后导入并整合到生物体的基因组中,从而改善生物体原有性状或赋予其新的优良性状。 转基因技术已成为目前世界上最成熟、应用最广泛的生物育种技术。
基因编辑技术:近年来,科学家们充分研究了核酸内切酶的蛋白质结构和特性,开发了核酸内切酶技术来鉴定特定的序列位点,可以根据人们的意愿特异性地识别DNA序列,实现基因组的位点特异性编辑和修饰。 目前,基因编辑技术主要包括ZFNS、TALENS和CRISPR基因编辑技术,因其设计简单、效率高、成本低等特点,在动植物遗传改良领域得到了快速应用。
合成生物学:合成生物学主要是以分子生物学、分子遗传学等传统生物学为基础,结合多种组学和系统生物学方法,利用基因合成、编辑、网络调控等新技术,利用工程和计算机引导设计新的生命形态或改造现有生命形态的综合性学科“, 这被称为“改变未来的颠覆性技术”。
基因合成、基因编辑、蛋白质设计、细胞设计、高通量筛选等创新技术是支撑合成生物学发展的关键,其中基因测序、DNA合成、基因组编辑技术是其核心关键技术。
BT和IT交叉融合的智能养殖:近年来,随着生物技术(BT)和信息技术(IT)的快速发展,一种新的育种模式——智能育种逐渐涌现,即育种4阶段 0。 智慧育种是将BT与IT深度融合在种业领域,利用现代技术更快、更好、更高效地培育动植物新品种。 智慧养殖优势明显,在科研和产业上取得了一些突破。
分子育种产业链分析及价值**
分子育种产业链是指利用分子生物学技术进行动植物育种的一系列活动和过程,将涉及多个领域和环节,形成分子育种产业链的全过程。 具体而言,不同的产业链环节发挥着不同的市场价值和作用,主要包括分子育种产业链的上游、中游和下游。
上游产业链:是分子育种的基础支撑,主要包括涉及仪器设备的育种过程、创新育种生物学和信息技术开发、种质资源收集与保存等,为分子育种提供必要的仪器设备和技术研发能力,是产业链的核心部分。
中游产业链:该环节主要包括筛选检测、亲本创建、品种培育等,是分子育种的创新环节,通过不同的技术手段培育出性状优良的新品种。
下游产业链:这个环节主要包括种子育种、加工包装、销售推广等,是分子育种的市场部分,通过不同的渠道和方式将新品种推向市场,满足不同用户的需求。
中国分子教育物种
工业化应用水平及成因分析
分子育种技术在畜禽水产作物中的产业化应用1.1 1个以上转基因产品通过评审会,开启生物育种进程
2024年10月17日,农业农村部种业管理司官网发布《关于全国第五届农作物品种审评审批委员会第四次审批会议初审通过品种的公告》,宣布37个转基因玉米品种和14个转基因大豆品种通过初审, 这是转基因品种首次在我国获批,标志着生物育种各环节顺利开放。
1.2、作物基因编辑技术产业化进程加快
基因编辑可以将生物育种的研发周期从10年以上缩短到2-5年,成本大大降低。 目前,基因编辑育种技术产业化进程正在加快,我国基因编辑育种基础研究领先全球,其中奇禾生物、顺风生物等企业走在前列。
1.3、畜禽水产品全基因组选育产业化应用,助力企业选育“完美”品种
全基因组选择可以实现早期选择,具有准确率高、性状选择效果好等特点,逐渐成为畜禽经济性状遗传改良的重要手段。 随着高通量技术的发展和测序成本的大幅降低,基于测序的全基因选择技术逐渐应用于奶牛、猪、鸡等畜禽养殖养殖,使企业培育“完美”品种成为可能,帮助企业提高培育品种的经济效益。
我国分子育种产业化进程的国际差距分析2.1 中国在分子育种技术方面与领先国家差距不大
虽然我国分子育种技术进展缓慢,但其底层科研和技术水平已进入4在0阶段与发达国家差距不大:分子标记辅助选择、全基因组选择和基因编辑技术整体处于国际领先水平。
2.2、科研院所育种:已进入公益研究阶段,在作物育种领域优势明显
科研院所是我国农业育种领域的主力军,拥有最丰富的育种资源和育种人才,从分子育种技术的应用、科研院所的应用技术和先进设备接近国际水平。
2.3 与国外发达国家相比,产业应用差距较大,主粮性状改良是分子育种技术的主要应用场景
在我国技术应用方面,科研院所正逐步利用全基因组选择等技术促进作物育种,作物企业重点应用分子标记辅助选择技术进行性状选择。
2.4、畜禽养殖分子育种产业化进程应在全球范围内认真推进
从产业应用来看,利用分子标记实现新品种规模化培育的目标阶段尚未实现,仍需大量的研究和实践经验。 转基因和基因编辑畜禽养殖的产业化和推广仍处于谨慎推进阶段。
2.5 国际分子育种已形成市场驱动体系,我国缺乏相应的环境
目前,我国分子育种基础技术水平与世界发达国家基本持平,而我国在产业应用方面与国际领先水平存在较大差距,主要因素有:以科研院所为核心的育种主要产业化改造较少; (农作物、畜禽水产品)种业企业研发能力薄弱,技术应用少; 审慎的政策监管,技术产业化和应用进程缓慢等。
分子育种产业化进程中存在的问题与制约因素分析3.1 政策监管在分子育种的产业化应用中起着关键作用,目前我国生物育种的监管政策和模式谨慎
目前,我国农业生物育种需要更多可操作的生物育种生产管理手段,为生物育种的产业化应用保驾护航。 2024年,我国发布了基因编辑植物安全性评价指南,但目前尚无基因编辑动物安全性评价指南或相关监管政策。 目前,行业亟需国家出台明确合理的监管政策。
3.2 中国种质资源库技术含量和丰富度领先世界,但在精准鉴定方面与世界存在较大差距
我国农作种质资源起源于20世纪50年代,2024年,依托中国农业科学院,隶属于中国作作品种资源研究所,建立了我国国家种质资源库,标志着我国种质资源组织管理正式开始。 虽然我国种质资源库的技术和丰富度处于世界领先地位。 然而,在作物性状的准确鉴定方面,我国与国际水平仍有较大差距,如一些特殊地区种植的作物是否高产、优质,准确鉴定资源的样本量尚未超过150,000份,不到10%。
3.3 国内外分子育种领域研发投入差距较大
与发达国家相比,在市场化运作下,培育研发资金不断流向企业,而不是高校或科研院所。 根据2024年中国育种十大上市公司的年报数据,10家公司的累计研发费用为1419亿元,而拜耳为28元76亿欧元(224亿元人民币)20亿元),中国种业企业在研发投入方面,远不及国际种业巨头,尚处于起步阶段,需要依靠政策和资金来助力发展。
3.4、缺乏跨复合育种人才
作物育种4阶段0的核心是大数据驱动的基因组智能设计育种,其跨学科、多技术的交叉性决定了育种40期养殖的商业化运营模式需要多学科领域的技术支持和集产学研于一体的研发链条。 然而,我国高校大多以一级学科为基础设立学院,学院数量多,内部学科包容量小,专业划分过于细化,忽视了交叉学科和交叉学科的发展。 这导致了跨复合型人才的缺乏。
3.5 科研院所产业转化不足是当前主要问题,未来将主要加强基础研究与科技企业合作,促进科技成果转化
未来,科研院所仍将是生物育种资源最丰富、育种人才最集中的机构,但其育种往往以应用项目和课题的形式进行,科研院所主导的分子育种方向带来的弊端比较明显, 而育种研发与市场需求脱节,缺乏对基础性、长期性、战略性研究的重视,导致研发成果往往无法在实际市场推广,产业转化不足。
3.6 我国分子育种核心专利布局亟待关注和突破,知识产权保护尚未充分发挥
国家知识产权局知识产权发展研究中心研究员王磊表示,虽然我国分子标记育种专利申请数量最多,但关键核心技术仍有待突破。 除上述问题外,在专利分配方面,我国生物育种产业还缺乏基础核心专利。
中国分子育种产业
发展路径和战略举措
分子育种政策不断完善,促进行业快速发展分子育种已成为国际主流的育种方式,各国不同的政策也带动了产业发展的深度和方向。 在转基因和基因编辑领域,政策引导直接决定了行业的发展。 新技术应用的逐步放开,极大地促进了分子育种产业的发展,需要引导和协调种业领域不同平台和机构的密切合作与交流,实现多学科交叉融合的目标; 在此基础上,还需要进一步推动多维度、多领域、多学科的数据融合,打破数据孤岛现象,以满足先进智能育种技术快速发展的需求。 这将有助于我国养殖业的快速发展,进一步促进农业的快速发展。
加强种质资源库建设和产业化应用种质资源是分子育种的基础材料和基础。 但目前,我国种质资源库的保存和应用还存在较大差距,需要市场和产业的及时干预,以及充分利用现有资源进行开发,企业也将在其中发挥重要作用。
进一步深化分子育种产学研院所跨领域交流分子育种的快速发展需要产业链各方的密切合作,深化科研院所与种子企业的合作,形成分工明确的技术研发和产业化体系,需要顶层规划和有力支撑。
公司引领分子育种产业发展目前,我国分子育种正逐步向企业主导方向发展,市场化机制正在逐步建立。 面向未来,分子育种企业需要牢牢把握国内育种产业转型的机遇,提前谋划分子育种的产业化,加大在智能分子设计育种技术领域的研发力度,加强对合成生物学、多组学、基因型大数据平台等技术的投入, 推动我国种业国际化发展。
为了促进我国种业研发能力的快速提升,一方面建议种子企业通过强强联合、并购等方式优势互补,增加市场份额,通过市场优势提高盈利能力,回馈企业的研发投入。 另一方面,通过共建技术平台、筹备建立联合育种研发平台,加强企业或科研院所之间的研发合作,降低研发风险,提高育种、育种、推广一体化,提升企业自助创新能力。
智能分子育种需要源源不断的复合型人才储备智能分子育种是一门综合性学科,需要众多人才的通力合作,才能使智能分子育种成为现实。 目前,行业内既懂生物知识又懂计算机技术的复合型人才非常短缺。
科研院所汇聚了我国最优秀的育种人才,推动新时代智能育种体系的构建,有必要促进科研院所有序向企业流动。 目前,我国一些省市正在积极推动科研人员向企业流动。 以湖南为例,湖南省农业局在人才引进、人才资源配置、人员管理等方面实施了多项政策,总结出“留用服务、兼职服务、离职服务、自有服务”四种模式,有效打通了科研人员向企业流动的渠道,为企业提供了研发力量。
知识产权保护是分子育种产业发展的“护城河”知识产权保护在分子育种产业的发展中起着举足轻重的作用,它不仅可以鼓励创新和吸引投资,而且有助于维护市场秩序、鼓励合作、促进技术转移。 要进一步完善相关法律法规,为企业创造良好的竞争环境。
分子育种与农业数字化有机结合,推动农业发展智能化转型分子育种技术创新是农业科技创新的起点,农业数字化是分子育种技术价值实现的放大器。 面向未来,推动我国农业科技创新和产业发展,需要将分子育种技术与农业数字化相结合,通过数字化转型推动智慧农业、农村和农村发展,使分子育种成为乡村振兴、农业发展、农村稳定、农民增收的重要组成部分。
分子育种是保障我国农业高质量发展的基础支撑,是农业农村和农村数字化持续推进的重点。 2024年,分子育种行业将迎来重大商业化进程,当前关键技术突破数据元积累正在全面展开,智慧育种正在稳步积累。 未来,中国将形成以企业为中心、技术驱动、服务型、全面发展的智慧养殖。
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