本文來自35斗微信公眾號（ID：vcearth），作者：耿海榮、李靜、高康平
編者按：本文為35斗發布的《勢能轉化——2030中國農業創新展望報告》摘編。報告以問題為導向，從企業和投資的視角來了解目前的產業需求、解決方案以及未來的規劃布局，通過線上一對一的調研訪談，獲得一線信息和觀點，進而梳理嘉賓信息加入有效論據，回答農業領域的10大產業問題，期望對行業發展起到智力支撐作用。本文為該系列的第五篇，主要探討中國種業創新問題。Enjoy~
2022年4月，國家領導走訪三亞市崖州灣種子實驗室，了解海南支持種業創新等情況，並再次指明種子之於中國飯碗、之於糧食安全的重要戰略意義，再次推動了政府及產業界對種業創新的關注。俗話說，知己知彼才能百戰不殆，想要解決卡脖子問題就要了解問題在哪裡才能有效改進。
一、中國種業面臨3大卡脖子問題：對外依存度高、種質資源和智慧財產權保護不足以及核心科技創新度不足。
1.1 2021年農作物種子貿易逆差高達3.5億美元
我國是全球第二大種業需求市場，規模達1200多億元。與2014年3700萬美元的順差相比，我國在2021年農作物種子貿易額為10.1億美元，其中進口額為6.8億美元，出口額為3.3億美元，貿易逆差為3.5億美元。這意味著，我國部分農作物種子仍依賴進口。
1.2 高端儀器受制於人，我國90%以上的科學儀器被國外企業長期壟斷
技術的創新與更迭需要藉助高端科學儀器來完成，隨著多技術融合的發展，育種行業也不可避免地需要大量先進的科學儀器硬體來彌補過去長期滯後帶來的長距離超車需求。
種業研發生產過程中使用的儀器、設備、軟體、試劑等裝置，如測序分析儀器、SNP基因分型儀、氣液相色譜設備等，基本需要從國外進口，國產設備在耐用性、穩定性和精準性等方面還存在差距。
根據百科網數據統計，我國90%以上的科學儀器被國外企業長期壟斷，中國一年從國外進口的科學儀器設備更是高達3380億。並且，美日歐企業占據了主導地位，其中美國賽默飛更是以絕對優勢在該行業中獨占鰲頭。
1.3 我國52萬份農作物種質資源，只有10%左右完成精準鑑定
我國許多種源與國際先進水平有較大差距，重要原因是優異種質資源儲備不足，精準鑑定挖掘不夠。目前，我國擁有52萬份農作物種質資源，居全球第二。但其中地方品種、野生種質和國外種質等數量明顯偏少，85%來自國內，引進的不足15%，且主要保存在科研單位和企業。與此同時，入庫種源只有10%左右完成精準鑑定，獲得育種應用，其餘大部分處於沉睡狀態。作為對比，美國約四分之三的種質資源來自全球，企業是種質保存、鑑定、利用的主體，實現了資源充分利用。
1.4 我國80%的育種企業沒有植物新品種權，套牌現象明顯
中國種業公司真正有自主研發能力的企業不超過100家，且研發投入明顯不足，大多數種業公司只能通過購買品種甚至通過侵犯他人智慧財產權來進行生產經營。而在智慧財產權方面，80%的企業沒有植物新品種權，擁有10個以上新品種權的企業僅占2.3%。
以蔬菜為例，納入等級制度管理的八大種類最多時有13487個品種，而業內認為僅30%至40%是實質性創新，其餘多是改頭換面，甚至套牌。
對比拜耳（杜邦）這樣的轉基因種子市場的壟斷巨頭，在玉米、大豆、棉花等多種重要作物的轉基因種子市場上，占據70%至100%的份額，全世界超過90%的轉基因種子，都使用它的專利。
1.5 種業論文、專利總數位居世界前列，但缺乏頂層核心技術和底層落地銜接
翻開作物育種論文量世界排名，中國、美國、日本、印度、德國位列前五，中國占全部論文量的20%，但是論文轉化的突破性品種卻不多。
截止到2022年2月，中國種子專利申請量占全球種子專利總申請量的46%；其次是美國，種子專利申請量占全球種子專利總申請量的32%；歐洲專利局排名第三，占全球種子專利總申請量的4%。但中國種子的專利絕大多數集中於高校科研院所，而性能測定、繁育加工、營銷服務三大環節，資源主要集中在企業，科研與生產「兩隻手」，尚未形成市場導向的高效種業創新體系，種業上下游銜接不緊密，難以形成突破性的進展。
1.6我國種業企業呈現數量多、規模小，65%的企業規模在3000萬元以下
目前，德國拜耳、美國科迪華占全球種子市場份額的四成以上。這些企業自主研發和產學研聯合創新緊密結合：科迪華在全球有120餘座育種試驗站，拜耳每年有3500份全球產學研合作協議，龍頭企業的不斷創新帶來更強大的壟斷市場。
反觀我國種企，數量多、規模小、競爭力不強。從銷售額看，農作物種企有7000多家，前10家企業年銷售額僅約100億元，市場份額僅占國內的13%。種子企業規模較小，行業總體分布集中在中小型企業，2019年中國種企數量達6391家，65%的企業規模在3000萬元以下。2019年A股上市的9家種企營業收入，龍頭企業的市占率除農發種業外均低於5%，各龍頭企業的研發投入占主營收入的比例低，除隆平高科外，其他龍頭企業的研發投入占比均低於10%，研發資金不足導致創新驅動的落後。
二、「4招」助力創新企業攻關3大核心問題
面對種業的種種困難，其實無論哪個角色都沒有停止想方設法貢獻自己的力量，包括政策法規、技術、人才以及資本，多方的傾力投入都在為種業這場無硝煙的戰爭奮鬥著，努力打好中國種業翻身仗。
2.1政策法規激發136.2萬餘家種子相關企業積極性
我國國民經濟「八五」計劃至「十四五」規劃中，對種子行業的發展要求不斷在更迭、變遷，從「鼓勵充分利用農村勞動力資源，到精準提出種子工程計劃，再到保障種子基礎設施及技術平台的建設，以及進一步推進生物育種及種質資源保護，培育具有國際競爭力的種業龍頭企業」逐步深層次變遷。
同時，在不同階段無論在國家層面還是地方層面各級政府均出台了一系列相關政策。
國家層面，國務院、農業農村部、發改委等部門頒布的種子行業政策主要內容包括：
（1）加大種質資源收集、保護和精準鑑定評價，建立系統完整、科學高效的農業種質資源保護與利用體系；
（2）強化種業智慧財產權保護，依法嚴厲打擊套牌侵權等違法犯罪行為；
（3）加快推進生物育種研發創新發展及產業化應用，強化現代農業產業技術體系建設。主要圍繞種質資源保護、創新技術發展以及種業產業落地等方面給與明確指示。
各省市層面，全國各省市為響應國家號召，也出台了一些了相關政策。主要是圍繞國家政策做出細化拆分，根據自身條件合理設定要求，促進工作有效落實。
很多企業也是抓住了政策的扶持，據天眼查數據顯示，截至目前，我國擁有136.2萬餘家種子相關企業。其中，2021年新增註冊企業近20萬家，增速達17.8%。從成立時間來看，超5成企業成立時間在5年之內，成立於1年的占比15.1%。也從側面反映出，這麼多企業也需要政策、法律法規的不斷推進，進一步發揮企業生機。
圖：中國國民經濟規劃中種子政策的變遷 數據來源：公開網站，35斗研究院繪製
除了政策上面的支持，面臨現在種業銷售中的售假、套牌的現象，仍需要法律法規的出台以及有效的種業溯源鏈條監管，打擊種業企業品種造假。
圖：中國種業智慧財產權發展 數據來源：公開網站，35斗研究院繪製
2.2底層技術和工具發力育種效率和成本，實現種業技術創新
種業發展可以分為四個階段，1.0時代是農家育種，2.0時代是雜交育種，3.0時代是分子育種，包括分子標記、轉基因、基因編輯育種等，4.0時代是「生物技術+人工智慧+大數據信息技術」育種。目前已開發國家已進入種業4.0時代，我國還在2.0至3.0時代之間。因此，我國種業還有很長一段路要走，要實現種業跨越式發展，歸根結底還是在技術的創新。近幾年國內無論是科研院校還是種業企業都在加大底層技術和工具的創新布局，以期能夠在最短的時間趕超國外種業發展水平。
圖：育種發展趨勢 數據來源：華智生物、公開網站，35斗研究院繪製
據了解，自從引入基因組測序技術與基因編輯技術以後，育種所需要的算力成百上千倍的提升，對算法要求也更高。通過人工智慧、雲計算等數位技術，能上百倍的提升計算速度和模型預測準確率，解決科學家對算法、算力的核心需求，從而極大提升育種效率。通過對大數據進行存儲、計算、處理與分析，為動植物育種提供精準的數據分析結果和決策依據，通過人工智慧實現智能化決策，推動種業的數字化、信息化、精準化和智能化。
以科研院校為例，越來越多的科研院校開設種子科學與工程專業，其中排名前三的高校：南京農業大學、浙江大學和中國農業大學，不僅有農業特色院校，還有綜合性研究實力靠前的院校。也從側面體現出全國對於攻破育種技術注入了大量的創新人才力量。
以企業為例，為更好的服務於種業企業發展，出現越來越多的企業服務於種業的創新發展，建立了專業性、多樣性的生物種業關鍵共性技術平台。超算大平台面向農作物、畜禽水產、林果花草、微生物等各大種業領域，集成種質資源、基因組信息、多組學數據、算法模型、高性能計算等軟硬體設施，為精準育種、設計育種特別是新一代智能化育種提供了第三方專業、高效、融合的「BT+DT」支撐服務。
- 華智生物
- 博瑞迪
- 慧諾瑞德
2.3校企聯合破解種業卡脖子問題
我國院校在種業研究方面形成不同院校獨特的優勢，有的對種豬繁育研究多年具有優勢品種和技術，有的具有國家認證的自主培育種雞品種，有的對水稻雜交研究精專，有的對玉米或小麥品種篩選優化蓄積深厚，甚至有的保藏有豐富多樣的微生物品種等等，通過多年理論與實踐的結合，積攢了豐富的種質資源和先進的育種技術，同時，國家對教育的大力支持，多數高校都配備有國家級重點實驗室及先進的儀器設備，成為基礎研究的重要支撐。但由於院校專家、教授主要集中於上游技術的攻關，在產業化落地方面經驗欠缺。
我國種業企業龍頭企業較少，多數企業小而散，雖然也設有一定的研究團隊，但是多數人員主要集中與攻關下游渠道，無法將先進技術產業化應用，技術與產業形成了巨大的代差。同時，育種是一個極度燒錢的行業，技術創新需要高昂的資金支持，所以總的來講缺乏人才支撐和先進設備基礎。
據35斗調研顯示，校企聯合受區域優勢影響較大，主要取決於企業所處地區農業院校情況。在調研的多位企業負責人表示，內蒙古、青海等區域本身農業優勢院校較少，很難找到良好的合作機會，將外地專家客座可能只能解決短期問題，而如果將企業搬遷至優質農業院校富集區域又會導致企業本身經營成本的提高，甚至更改育種品種的決策等等都是擺在企業面前的棘手問題。而相較於浙江、江蘇等地，不僅集聚了優質的農業院校，還有多所綜合實力雄厚的雙一流院校，顯然優勢更明顯。
但總的來說，無論是企業家還是科學家都在克服一切困難，逐漸走向聯合。從國家政策及國家在近幾年國家重點研發項目指南中也可以看到，逐漸強調重大研發項目的應用示範，將近40%的項目逐漸走向產業化方向，也明確提出聯合院校與企業共同完成項目。
校企聯合充分發揮各方優勢，不僅可以解決人才方面的問題，還將優質種質資源以及先進的科研平台充分利用，讓科學家更懂市場需求，讓企業家更尋求創新。
2.4 PE/VC賦能種業升級
據天眼查不完全統計，農業種植相關企業融資事件合計發生77起，融資金額近27億元。從輪次方面看，融資輪次仍以早期融資為主，種子輪、天使輪以及Pre-A輪，三者合計融資事件占比總數的半數，達到58.4%。
據投資界報道，致力於新一代基因編輯工具開發的齊禾生科，今年3月，宣布完成由杏澤資本獨家領投的逾億元人民幣種子輪融資，這也是中國已公布的基因編輯企業種子輪投資的最大手筆。
同時，根據前面章節對投資機構調研數據來看，近半數的投資機構都在關注育種行業，並且對早期項目的熱情也在逐漸升高。
三、未來種業發展方向中大家的判斷和認知是什麼？
3.1種業朝著規範性、標準化、高度集中化方向發展
規範性和標準化方面，包括種質資源開發、利用以及智慧財產權保護，表現在標準化的種質資源庫以及種質資源平台建設，同時還表現在完善的智慧財產權保護法律法規以及明確的種業發展政策。
高度集中化方面，表現在國際大型種業公司規模在不斷壯大，通過外延併購，使得各個國家種業集中度不斷提高，並且在眾多種業企業中，TOP20種業集團遙遙領先於其他種業公司。
3.2數字化育種提高育種效率，或將實現彎道超車
種業歷經過常規育種、雜交育種、分子育種3個階段。如今，育種正迎來4.0的新階段，即智慧育種，未來，智慧育種將來會是育種4.0時代的一個主要技術。通過將雲計算、人工智慧、基因編輯等技術綜合應用於育種，技術和效率上將全面超過傳統育種行業。
目前，國內多家種業企業，搭建了高通量種質資源創新培育平台，有效提升篩選效率，覆蓋更多物種，並不斷致力於籌建育種大數據平台。但總體來看，國內還處於基礎階段，處於2.0向3.0過渡的階段，需要分階段、分目標的完成。
3.3生物育種：基因編輯、轉基因爭先搶占商業化市場
根據美國MarketsandMarkets諮詢公司發布的報告顯示，全球基因組編輯市場（包括CRISPR、TALEN和ZFN）的規模將從2017年的31.9億美元增長到2022年的62.8億美元，復合年均增長率高達14.5%。與ZFN和TALEN相比，CRISPR系統的優勢主要體現在系統設計簡便、可實現多基因編輯等，發展前景廣闊，但克服技術難點也仍有很長的路要走。
四、小 結
35斗此前文章曾提到，當前種業創新已經被提到國家戰略高度，種業創新已經成為農業領域的熱點議題，諸多政策、資源、人才等產業要素湧入種業，為種業發展提供了有力保障和堅實基礎。種業已經進入技術驅動的新發展階段，以分子育種、轉基因為代表的生物技術，以大數據、人工智慧為代表的數字化技術，正在革新傳統的育種方式，極大程度地提升種業研發效率，降低種業研發成本，加速種業創新進程。
在此種背景下，中國種業應該瞄準「卡脖子」關鍵問題，在種質資源發掘與保護、基因編輯技術、轉基因、農業適度規模化經營方面重點發力，提升中國種業的綜合創新能力，提升中國農業現代化、規模化水平，加強農業的國際競爭力。