近年來，基因編輯育種、基因組選擇育種、設計育種等重要育種技術快速發展，相關發表論文數量占生物育種領域發表論文總量的比例逐年增加.
生物種業是利用各種生物技術培育生物新品種的戰略性和基礎性核心產業,涉及的育種技術主要包括雜交育種、分子標記輔助育種、轉基因育種、基因編輯育種、基因組選擇育種和設計育種等。
分子育種的出現則為問題的解決帶來了曙光。與傳統育種相比，分子標記輔助育種可以縮短育種時間，抗病改良時間可從5年減少到2年，達到快速、高效、準確的育種目的。
全球種業迎來以基因編輯、合成生物學和人工智能等技術融合發展為標志的智能育種時代.
全球種業經歷了原始育種、常規育種、分子育種3?個時代，正進入?4.0?時代——智能育種時代，育種精準性和效率大幅提高。近年來，基因編輯育種、基因組選擇育種、設計育種等重要育種技術快速發展，相關發表論文數量占生物育種領域發表論文總量的比例逐年增加.
同時，多國放松基因編輯產品監管。例如，美國和日本已批準多款基因編輯農產品上市，包括高油酸大豆油、富含γ-氨基丁酸番茄、肉量增加的紅鯛魚、生長速度翻倍的河豚及高支鏈淀粉含量的糯玉米。
我國生物種業發展現狀與問題分析
近年來，我國生物種業取得長足發展，有力保障了國內糧食和重要農產品的穩定供給，但同時也面臨一系列挑戰。例如，大豆、玉米等飼料糧大量進口且單產水平與發達國家具有較大差距;部分優質果品、高檔蔬菜等種源仍然依賴進口;奶牛、白羽肉雞等畜禽核心種源仍依賴進口。為確保糧食安全，打贏種業翻身仗，我國迫切需要通過科技創新提高生物種業的競爭力。
中國和美國處于全球生物種業科技產出第一梯隊。近?30?年來，生物種業科技創新速度加快，全球每年發表論文數量和授權專利數量均呈現增長趨勢。其中，美國和中國發表論文數量和授權專利數量遠高于其他國家，處于第一梯隊。中國生物種業領域發表論文數量和授權專利數量分別位居全球第?1?位和第?2?位;科技產出增速明顯，年度發表論文數量和年度授權專利數量分別在?2010?年和?2020?年超越美國，排名全球首位。美國發表論文數量和授權專利數量分別排名全球第?2?位和第?1?位，其中授權專利數量占全球的?51.6%，技術創新能力突出。除了中美兩國，日本、德國、法國等發達國家生物種業科技創新能力較強，發表論文數量和授權專利數量排名全球前?10?位。
育種基礎理論研究是種業創新的源泉，其代表性的核心論文將對應用研究和技術研發產生廣泛影響。將育種技術領域中被專利引用次數和被論文引用次數排名均在前?1%?且經過人工篩選的論文作為核心論文，分析后發現，美國發表了全球?62%?的育種核心論文，主要集中在轉基因育種、分子標記輔助選擇育種、基因組選擇育種、基因編輯育種領域;除美國之外，日本、比利時等國家在育種理論創新方面也具有一定優勢，而我國育種領域重大理論創新方面幾乎空白;同時，美國持有全球?80%?的核心專利，在育種技術開發方面具有壟斷地位，中國持有的核心專利僅為美國的?1/28，差距巨大。
全球種業經過數輪兼并重組，形成了拜耳、科迪華和先正達三大巨頭鼎立的局面。2020?年，拜耳、科迪華和先正達種子銷售額為全球前?3?位，分別占全球種子銷售額的?23%、17%?和?7%。從創新能力來看，3?家企業分別持有全球?41.7%、27.5%?和?3.9%?的核心專利，其中前兩者共持有全球?69.2%?的核心專利，表現非常突出。
我國種業競爭力有待提高，企業尚未成為創新主體。種業市場大而不強，市場集中度較低。“十三五”期間，我國年均種子產值?1?200?億元人民幣，是全球第二大種子市場。我國種業企業先正達、隆平高科入選全球營收前?10?名種企榜單。但與發達國家相比，我國產業競爭力仍存在較大差距。①我國農作物種子進出口貿易長期處于逆差地位，2020?年逆差額為?4.93?萬噸，優質飼草種子等仍需大量進口。②我國育種企業小而多，市場競爭力和集中度較低。2020?年，除去被中國化工集團公司收購的瑞士先正達公司，我國生物種業公司實現銷售收入?777?億元人民幣，其中銷售收入超?20?億元人民幣的企業僅?1?家，這些本土企業收入總額約為拜耳?1?家公司的種子銷售額(103?億美元，約?700?億元人民幣)。本土銷售收入前?10?位的企業共占我國市場份額不到?15%，而拜耳、科迪華?2?家種業巨頭共占全球市場份額?40%。
企業尚未發揮創新主體作用，研發投入少，核心競爭力較弱。企業尚未成為我國生物種業創新主體，僅掌握我國?36%?的核心專利，大部分核心專利來自大學和研究機構，創新主體功能錯位導致先進育種技術商業化緩慢。我國企業研發投入較低，2020?年研發投入?56?億元人民幣，占銷售額?7%，而世界三大種業巨頭的研發投入通常占其銷售額的?12%?以上。我國企業技術創新能力不足，其中領軍企業先正達、隆平高科共掌握全球?4%?的核心專利，而歐美巨頭拜耳、科迪華共掌握全球?69.2%?的核心專利。
根據中研普華研究院《2023-2028年生物育種行業深度分析及投資戰略研究咨詢報告》顯示：
基因編輯是世界生物育種領域的前沿技術。與轉基因不同，基因編輯育種僅對作物自身基因進行修飾，并不轉入其他物種的基因，其原理等同于常規誘變育種，培育出的品種也與常規育種培育出的品種無異。
“目前國際上諸如美國、日本、印度等地對于沒有外源基因的編輯作物不是按照轉基因作物管理，而是按照傳統作物來對待。因為基因編輯的原理跟傳統的誘變育種是一樣的，和誘變作物相比，基因編輯產品并沒有增加環境安全和食品安全風險。”中國科學院院士、著名水稻育種家劉耀光表示，“《細則》的發布和第一個安全證書的發放讓我們看到了基因編輯作物產業化的希望。”
劉耀光院士提及的《細則》是指農業農村部剛發布的《農業用基因編輯植物評審細則(試行)》，進一步明確基因編輯植物的分類標準和簡化評審的細則。
“基因編輯育種有著先天的優勢，可以快速培育出高產高附加值的優良品種。”得知舜豐生物獲得全國首個植物基因編輯安全證書，中國科學院院士許智宏表示，“《細則》的發布和第一個基因編輯安全證書的下發，讓我們看到了民族種業振興的希望。”
近年來，我國生物種業發展成果巨大，育種基礎研究取得突出進展，生物育種技術創新緊跟國際前沿。特別是關鍵技術突破，是種業振興的核心。優異種質形成和演化規律、重要性狀形成的遺傳基地、多性狀協同改良理論基礎分別為生物育種提供了理論指導、基因資源和信息支撐。
我國種業科技領域的發展已取得長足進步。一是種質資源鑒定規模化精準化，已從單環境單一性狀鑒定向多環境多性狀綜合評價發展。種質資源保護和創新利用成績顯著，我國農作物種質資源保存50余萬份，數量躍居世界第二。二是基因資源挖掘深度化高效化，作物遺傳育種技術不斷發展，育成新品種7萬余個，有效支撐了糧食產量和質量穩步增長。三是育種基礎研究取得一些突出進展，完成了多種重要農業生物的測序或重測序，在水稻、小麥等作物基因組學研究上國際領先。四是生物育種技術創新緊跟國際前沿，生物技術研發能力與水平和美國的差距明顯縮小。
我國生物育種也面臨諸多挑戰。一是生物育種基礎研究原創不足。我國農業生物基礎研究與育種應用結合不緊密，重大育種利用價值的新基因不多，復雜性狀形成的機理解析尚不深入，育種理論方法創新能力偏弱，多維組學數據類型和規模不足，機器學習模型和生物學過程融合不夠，核心算法與模型創新缺乏。二是前沿育種技術短板依然突出。比如核心技術專利缺乏，在全基因組選擇技術、大數據技術的高價值專利處于空白等。基因編輯底盤工具、合成生物元件、全基因組選擇模型等核心技術受制于人。三是重大新品種研制能力亟待提升。玉米、大豆單產與美國差距仍很大的情況下，新一代產品迭代升級滯后，農產品的優質、安全與高效協同改良不夠。四是種業企業育種創新能力亟待提升。雖然我國種業企業數量多，但育種規模小;市場集中度低，前5名企業市場份額合計僅為14%(2020年);企業投入不足，面臨著跨國企業的沖擊。五是種業科技創新體系尚未完善。種業上中下游銜接不緊密，科技創新與市場需求脫節，尚未形成市場導向的高效種業科技創新體系。聯合、集成、協同的探索和嘗試很多，但效果還不明顯。
“目前，發達國家的種業公司基本處在3.0階段(分子育種)，大型跨國種業公司進入育種4.0時代(智能設計育種)，我國正從2.0(雜交育種)向3.0邁進階段，與跨國公司存在代際差。”萬建民說，生物育種已向智能化、精準化、工程化發展。
如何破解我國生物育種存在的問題?對此，萬建民認為，應從構建新型生物育種創新體系、加強目標導向的基地研究、推進生物育種重大平臺建設等方面發揮政府主導作用，推動科研機構與企業合作，加快我國自主研發的生物育種成果產業化應用。以國家戰略需求和產業急需問題為牽引，開展有組織基礎研究，從生物育種發展全局角度，加快重大基因和育種理論創新，組建多學科交叉創新團隊，推進國內外協同攻關。建設智能設計育種技術創新中心，強化平臺支撐能力。
一號文件首提加快生物育種產業化步伐
《中共中央國務院關于做好2023年全面推進鄉村振興重點工作的意見》(簡稱《一號文件》)，首次明確提出加快玉米大豆生物育種產業化步伐。這一提法，意味著政府有意推動玉米大豆轉基因品種推廣。
2023年將“深入實施種業振興行動”作為單獨一項重點工作放在“強化農業科技和裝備支撐”部分，從種質資源精準鑒定評價機制、生物育種等方面做了具體部署。
生物育種比較敏感，轉基因是生物育種的技術之一。2017年之前中央一號文件都提到轉基因，2017年之后就沒有再提，2019年的措辭是發展核心關鍵技術。轉基因一詞被生物育種替代，生物育種更容易接受，另外生物育種的內涵更豐富，可以涵蓋近些年熱門的基因編輯。基因編輯可以用在很多農作物上，也是育種技術的突破方向。
2021年中央一號文件提出要“打好種業翻身仗”，2022年一號文件提出“全面實施種業振興行動方案”。
生物育種方面，繼2022年之后，一號文件再次提出“全面實施生物育種重大項目”，同時進一步明確指出“加快玉米大豆生物育種產業化步伐”“有序擴大試點范圍”。政策口徑方面，2021年是“有序推進”，2022年未提及生物育種產業化，2023年則提出要“加快步伐”。
特別是明確提出玉米大豆生物育種產業化，這一表述說明，玉米大豆轉基因技術大面積推廣的時間有望臨近。水稻和小麥是我國居民的主食，在轉基因推廣上面比較謹慎，而玉米大豆是重要的糧食作物，也是商業化價值比較高的品種，特別是玉米作物，是我國大多數種子公司的利潤來源。
玉米和大豆單產和農業發達國家相比還有一定差距，推廣轉基因有望降低農民成本，增加糧食產量，增加農民收入，產業鏈條的各個板塊都有望受益。同時還可以減少農藥使用量，減少環境污染。
中國自“863計劃”開始，30年來政府都在支持轉基因研究。中國政府對轉基因作物研究真正發力是在2008年，當年7月9日，國家投入資金200多億元，啟動 “轉基因生物新品種培育”科技重大專項。
中國一直是轉基因農作物進口大國。2012年，農業農村部公布自2004年以來中國進口的各類轉基因農產品。截至2019年年初，農業農村部批準清單上的進口轉基因生物已達31種，涉及轉基因大豆、轉基因油菜、轉基因玉米、轉基因棉花四個大類。
國內不能種植轉基因，但是可以進口轉基因糧食，這就形成了一個悖論。糧食安全問題牽涉到全球競爭力，中國也已儲備了很多年的轉基因技術，轉基因推廣沒有技術困難，只差政策臨門一腳。
《2023-2028年生物育種行業深度分析及投資戰略研究咨詢報告》由中研普華研究院撰寫，本報告對該行業的供需狀況、發展現狀、行業發展變化等進行了分析，重點分析了行業的發展現狀、如何面對行業的發展挑戰、行業的發展建議、行業競爭力，以及行業的投資分析和趨勢預測等等。報告還綜合了行業的整體發展動態，對行業在產品方面提供了參考建議和具體解決辦法。
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2023-2028年生物育種行業深度分析及投資戰略研究咨詢報告
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黃江
2023我國生物種業發展成果與技術創新 
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