时序更迭,岁律更新。回望2025,种业知识产权保护筑堤愈牢,生物育种产业化扩面提速,种业科技创新昂首迈入世界第一方阵;人工智能浪潮席卷,重塑种业生态格局,种企增资热潮涌动,金融资本赋能产业发展的引擎愈发强劲。
这一年,种子供需失衡的挑战仍在,行业内卷的阵痛未消,但品种权交易屡现高价,品种为王、品质致胜的时代正加速奔涌而来。在全体种业人拼搏下,“五年见成效”的阶段性目标任务如期完成,中国种业发展步履铿锵,阔步向前。
南方农村报深耕三农领域六十余载,始终秉持“兴农力量,时代担当”的初心使命,见证、记录并参与推动农业农村变革。南方农村报 农财宝典连续十年“新年问大咖”,为种业人奉上例牌“年菜”。值此2026农历新年将至之际,专栏以《向前吧!种业》为主题,分享前沿思考,启迪未来方向。
农财宝典向每年提供丰富精神营养的行业大咖致以敬意!
农财宝典恭祝全体种业人新春快乐,身体健康,工作顺利,万事胜意!
“‘精准化’的下半场是智能设计育种,结合人工智能、大数据和生物技术,育种将变得更具预测性、可设计性和可操作性。 ”
“未来三年将是水稻种业‘技术决胜期’ ,能否抓住生物育种与数字技术融合的窗口,将成为企业分化的关键。”
他在原先可转换人工染色体(TAC)基础上,进一步完善开发了大片段和多基因组装转化载体系统TGSI,成为代谢通路基因工程等多基因复杂性状遗传改良的有效工具。
他带领团队开发的基因组编辑载体工具及其一站式软件工具包名扬四海,国外有超过800家实验室在使用,每月访问使用软件工具达20000余次。
他和团队首次培育出的营养强化水稻种质“紫晶米”和“赤晶米”,为我国开发、储备了一批营养价值高、色彩丰富的水稻新种质。
他说, 做科学研究不能盲目追热点,要有坚定的研究方向,持之以恒,追根问底。
他就是本期《新年问大咖》的嘉宾
中国科学院院士刘耀光
Q
1、请用1个关键词总结中国水稻种业的2025年。
刘耀光院士:2025年中国水稻种业的关键词是“精准化育种”。这个词概括了过去一年行业从传统经验育种,向可预测、可设计的现代科学转变的核心趋势:
(1)育种技术:从“经验式表型筛选”到“分子设计”
传统育种依赖大量田间表型筛选,而2025年的核心进展是精准分子设计育种新范式的建立启动。精准改良方面,科学家能像程序员一样,精准导入和编辑关键基因,创造出目标性状新种质,解决传统育种难题。快速驯化方面,基因编辑实现野生/半野生水稻种质的快速驯化新路径,为创制全新作物提供了前瞻性技术储备。
(2)育种目标:从单纯“高产”到“按需定制”
育种目标不再单一追求高产,而是根据不同生产需求进行精准性状聚合。一方面,抗性精准增强,针对病虫害(如稻飞虱)和异常气候(高温、干旱),选育了一批定向抗性提质品种。另一方面,专用特性精准培育,为适应盐碱地、南方冬闲田等特殊环境,以及机械化生产需求,培育耐盐碱、耐旱、短生育期、宜机收等特专型品种。同时,资源利用精准高效,挖掘出能让水稻在氮肥减少20%-30% 情况下保持稳产的基因,推动绿色生产。
(3)行业成效:“精准化”驱动的产业化成果
精准化技术的应用,直接催生了一批明星品种和产业突破。一是明星品种涌现,通过分子设计培育的“中科发”系列水稻,实现了优质、高产、抗病、抗倒等优良性状的精准聚合。在东北,“中科发5号”盐碱地亩产突破600公斤;在南方,“中科发早粳1号”实现了双季早粳稻品种“零的突破”。二是产业地位提升,在精准化等科技支撑下,隆平高科位列全球种业十强第七位,体现了中国种企国际竞争力的提升。
“精准化育种”的核心是可以把“精准化育种”理解为用更先进、更定向的“外科手术”,替代了过去依赖自然变异和大量试错的“传统表型筛选”。这标志着中国水稻育种从“跟跑”、“并跑”进入到部分“领跑”的新阶段。
“精准化”的下半场是智能设计育种。即结合人工智能、大数据和生物技术,育种将变得更具预测性、可设计性和可操作性。同时,国家层面正推动科研平台与企业深度融合,破解品种同质化难题,目标是到2030年实现种业振兴“十年重大突破”。
Q
2、过去一年,您有哪些新收获、新尝试?您觉得2025年水稻领域最具突破性的成果是什么?
刘耀光院士:过去一年,我们团队的新收获包括:(1)开发和完善了植物基因编辑和分析新工具(如基因编辑超级解码工具包SuperDecode);(2)与清华大学团队合作开发了全球首个基于人工智能大语言模型的植物功能基因组学智能问答系统(www.plantgpt.icu),助力作物科学与智慧育种的发展;(3)首次破解水稻生殖隔离温度敏感性的分子机理;揭示了核基因监控线粒体蛋白积累降解分子机制的谜题。(4)开发了基于UTR编辑微量调控水稻性状的技术体系,实现了水稻多种性状(株型、生育期、产量营养素等)的定向改良和从头创制。成果为推动水稻分子育种技术的创新与产业升级奠定了重要的理论支撑。助力植物功能基因组和作物智慧育种发展。
2025年水稻领域最具突破性的成果是华中农业大学李一博团队阐明了高温影响水稻产量和稻米品质的分子遗传基础,克隆了关键基因QT12及其作用机理,为水稻耐热高产优质育种提供理论基础和优质基因资源。
Q
3、全国范围内,广东最早大规模开展优质稻育种,并推动全国水稻走向优质化,期间形成了哪些可复制、推广的经验?下一步,广东优质稻的育种目标是什么?
刘耀光院士:广东作为中国优质稻育种的先行者,其经验可总结为“市场导向、科企协作、系统创新” 这一核心范式。下一步,其育种目标将聚焦于 “高产稳产和绿色营养智能化”,引领下一轮产业升级。
广东优质稻育种的经验如下:
(1)广东的经验并非单一技术突破,而是一套成熟的产业化系统工程,核心是以市场需求精准定标。广东水稻育种家最早跳出“唯产量论”,率先根据消费者对口感、外观(丝苗米粒型、晶莹度、垩白少)和香味的偏好来定义“优质”,并制定育种目标。这直接催生了“美香占2号”、“象牙香占”、“19香”等既有相当产量又好吃的丝苗型标杆品种。其中的关键在于建立 “消费端品质需求 → 实验室育种性状 → 田间选择标准” 的全链条反馈机制。
(2)构建“科研院所+龙头企业”的驱动双核。以广东省农科院、华南农业大学等为核心研发力量,进行水稻种质创新与基础研究;以广东鲜美种苗、金稻种业等本土企业为推广主体,负责品种测试、市场推广与产业化。这种“前研后推”的模式大大加速了优质品种的商业化。建立清晰的知识产权共享与利益分配机制,让育种科研人员的创新能得到市场回报,让企业敢于长期投入育种。
(3)坚持常规稻与杂交稻优质化“双路径”创新。广东在两条技术路线上都取得了成功。一方面培育出“美香占2号”、“象牙香占”、“华航香银针”等顶级常规优质稻,另一方面也培育出“泰丰优208”等品质不输常规稻的杂交香稻,兼顾了高产与优质。证明了优质化并非只能依赖某一条技术路线,应根据不同生态区和种植模式,布局多样化的品种类型。
(4)打造全产业链品牌增值体系。广东推动的“广东丝苗米”成为优质稻米的区域公用品牌,并制定严格的品种、产地和品质的行业标准。这使优质稻从“好品种”升级为“好商品”,实现了品牌溢价。足以见得,“品种+品牌+行业标准” 的三位一体模式,是解决农业优质不优价难题的关键,极具推广价值。
未来,站在新的起点,广东的水稻育种目标已向更前沿、更复合的方向演进,核心是兼具高产稳产和绿色营养智能化。首先,高产稳产品种是粮食安全的永恒目标。其次,聚焦绿色与可持续性状,培育节肥(营养高效利用)、节水、抗病虫(减少农药依赖)的新品种。例如,利用广东丰富的稻种资源,挖掘营养高效利用基因、抗性基因,培育对环境更友好的“绿色稻”。同时,营养与健康功能也是关键,从“吃得饱”转向“吃得好、吃得健康”,重点培育富含功能营养素、富锌、富硒、低镉积累等功能性营养稻米,满足大健康产业需求。此外,还要适应机械化与智能化生产,培育适合无人机械直播、机械化收割的品种(如株型紧凑、抗倒伏、落粒性适中),并探索与智慧农业(如通过传感器监测长势)深度融合的“智慧品种”。最后,与前沿生物技术深度融合,利用基因编辑、智能设计育种等工具,实现对高产稳产、抗性、口感、香味等性状的精准与快速改良,缩短育种周期。
广东的经验表明,优质化是一场以市场为起点、科技为引擎、产业为落点的系统性革命。其下一步的“绿色营养智能化”目标,不仅是为广东,也是在为中国乃至全球水稻产业的未来探索方向。
Q
4、我国杂交水稻育种独步全球。在您看来,在现有基础上保持并扩大全球领先优势,需要在哪些方面持续发力?
刘耀光院士:为持续保持并扩大我国杂交水稻的全球领先优势,需在技术深度、产业广度、国际高度三大维度进行系统性战略升级,具体可从以下关键路径发力:
(1)技术前沿,要实现从“杂交优势”到“设计优势”的跃迁。
一是种质资源源头创新,深度挖掘我国丰富的地方品种与野生稻资源,并整合全球热带、亚热带种质,利用基因组学技术,构建全球领先的杂交稻“超级亲本库”;阐明籼-粳稻亚种间和亚-非稻种间杂交生殖障碍的遗传机制,拓宽远缘强杂种优势利用的遗传基础。
二是育种技术范式革命,推动育种从“经验驱动”转向 “模型驱动”。重点攻关全基因组选择与智能设计,建立水稻杂交优势预测模型,实现亲本选配与后代选择的智能化、精准化。攻关基因编辑技术的体系化应用:精准导入抗病、耐逆、营养高效等优异性状,创制“底盘型”父本或母本。
三是突破产业化关键瓶颈,集中研发高效机械化制种技术与装备(如小型化、智能化的授粉与收割机械),破解杂交稻“种子生产依赖大量人工”的核心成本约束。
(2)产业生态,构建从“种子产品”到“产业标准”的体系。
升级全产业链标准。不仅输出优质种子,更要输出 “中国标准” ,包括亲本繁育规程、高产栽培模式、稻米品质分级、品牌认证体系等,掌握全球产业价值链的话语权。
深化科企融合机制。推动国家级科研机构的原创成果,通过知识产权授权、作价入股、共建实体等方式,向龙头企业高效转移和商业化。培育具有全球竞争力的跨国种业集团。
拓展杂交稻价值边界。育种目标从“高产”向 “专用化” 延伸,大力培育适合轻简化栽培、盐碱地、饲料加工、生物制造等特殊用途的新品类,创造增量市场。
(3)全球布局,推动从“技术输出”到“系统赋能”的转变。
实施“本土化”2.0战略。在东南亚、非洲等重点地区,从单纯的品种试种,升级为 “联合育种中心+本地化生产+人才培养” 的全链条合作。针对当地口味偏好(如长粒型、茉莉香型)和病害压力(如东格鲁病)定向培育品种。
构建知识产权“护城河”。加强国际专利布局,特别是对核心亲本、关键基因、智能育种算法等进行全球保护。主动参与并主导国际种子与贸易规则的制定。
打造全球公共产品形象。通过与国际组织合作,在粮食安全挑战严峻的地区推广杂交水稻,将其塑造为保障全球粮食安全的 “中国方案” ,提升软实力和领导力。
未来的竞争,是生物技术、大数据人工智能与现代农业深度融合的竞争。保持优势的关键在于,在技术上,用“智能设计”取代“经验选配”;在产业上,用“系统标准”超越“单一产品”;在全球,用“本地生态”替代“单向输出”。这些发力点环环相扣,构成一个完整的增强回路。
Q
5、您认为,未来三年水稻种业的挑战和风口是什么?请谈谈您的看法和建议。
刘耀光院士:未来三年水稻种业将面临技术迭代加速、市场结构重塑、气候压力增大等多重挑战,同时迎来生物技术突破、数字化AI赋能、消费需求升级等新风口。
(1)主要挑战
气候适应性要求剧增。极端天气(干旱、洪涝、高温)频发,倒逼品种向 “抗逆稳产” 转型,传统育种周期难以快速响应。病虫害演变加速(如稻瘟病、褐飞虱新菌株),需持续更新抗性基因。
国际竞争与技术壁垒。国际种业巨头(拜耳、科迪华)在基因编辑、智能育种领域领先,国内企业面临 “卡脖子” 风险(如基因专利、育种算法)。
产业链成本压力。种子生产成本上涨(研发投入、生物安全试验、合规成本),但粮价调控限制种子溢价空间,企业利润承压。同时,小农户对高价种子接受度低,品种推广依赖补贴政策。
知识产权保护不足。品种同质化严重,套牌侵权现象挫伤企业创新积极性。分子标记检测等技术维权手段普及率低,执法难度大。
(2)核心风口
生物技术革命。基因编辑可快速开发高产、高抗、节水节肥、高营养等功能性品种,政策逐步放开(中国已审批部分基因编辑作物,但步子偏慢)。全基因组选择育种可结合AI预测模型,将育种周期从8-10年缩短至3-5年,成为头部企业竞争焦点。
数字化与智能化转型。“表型组学+AI育种平台”通过无人机、传感器监测田间性状,实现高通量数据驱动育种。区块链溯源从种源到种植过程的全程可追溯,提升品种可信度和品牌溢价。
细分市场需求爆发。功能稻种方面,低升糖指数稻米、高花青素、高γ-氨基丁酸等功能性品种,迎合健康消费趋势。轻简化品种方面,适合直播、机插的省工品种,适应农村劳动力短缺现状。
政策驱动下的种业整合。中国“种业振兴行动”等政策推动资源向龙头企业集中,具备研发优势的企业可通过并购扩大市场份额。同时,国家南繁硅谷、种业实验室等平台加速产学研融合,突破种源关键技术。
全球化布局机遇。东南亚、非洲等水稻主产国需求增长,具备气候适应性品种的企业可输出“品种+种植方案”。 “一带一路”种业合作,推动中国杂交水稻技术出海。
(3)战略建议
企业层面。加大生物技术与数字化育种投入,加强与科研机构合作研发。开发差异化品种,瞄准功能稻、轻简化种植等细分赛道。强化知识产权布局,申请基因专利、品种权保护。
种植户层面。关注抗逆性强、节本增效的新品种,降低气候与劳动力风险。参与订单农业,与种企合作种植高附加值品种。
政策层面。完善品种审定绿色通道,加速创新品种上市。加强种业市场监管,推广分子检测技术打击侵权。
(4)风险
政策风险:基因编辑法规滞后制约产业化速度。
市场风险:消费者对生物技术培育作物的接受度仍较低。
自然风险:突发性病虫害可能快速淘汰现有主推品种。
未来三年将是水稻种业“技术决胜期” ,能否抓住生物育种与数字技术融合的窗口,将成为企业分化的关键。种业竞争正从“产量竞赛”转向 “科技+需求”双轮驱动的新阶段。
Q
6、2026年,您给自己定的目标是啥?
刘耀光院士:我们团队的主攻方向是水稻性状分子遗传基础、生物育种技术、和种质创新。我们在2026年的主要目标是:(1)克隆籼-粳稻亚种间和亚-非稻种间杂种生殖障碍基因座2-3个并阐明其遗传机制,拓宽远缘强杂种优势利用的遗传基础;克隆重要产量性状调控基因2-3个,阐明其作用机理。(2)开发1套新型高效的基因编辑技术(尤其基因定点插入技术),以基因编辑创制水稻新种质2-3个。(3)与种企合作培育高产优质杂交稻品种1-3个。
记者丨钟海芳
视频 | 李池慧
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