梅永紅:用基因技術打造未來農業
農業是一個由基因導出的產業門類,如果能夠更多地掌握基因、掌握基因的功能和數據,對農業究竟意味著什么?

華大農業集團董事長 梅永紅
中國農業正處在變革的前夕,無論是土地確權、科技發展、消費升級都預示著中國農業即將進入新時期。隨著基因技術等高新技術在農業領域的不斷探索和應用,將使農業的發展產生質的飛躍,出現革命性的變化。在這個過程中,華大這個農業領域的新兵不會只滿足于做一名跟隨者。
中國農業面臨的挑戰和機遇,這是我思考很久的問題,也是我選擇轉身進入農業的理由之一。當我下決心離開官場以后有很多可以選擇的方向和機會,但是最后我還是選擇了農業,除了不死的農業情結外,還有一個重要原因就是我看到了中國農業所面臨的機遇。以我長期關注農業和5年的農業基層工作經驗判斷,中國農業正處在變革的前夕,土地確權、科技發展和消費升級都預示著中國農業即將進入新時期。
千百年來,小農經濟是中國農業的基本特征。但是伴隨著土地的確權,當承包權變成一種財產權時,就可以與資本市場等更多的要素對接,完成中國農業的規模化經營、集約化經營。這樣的變革是千百年來所不曾有的。
過去農業是一個被邊緣化的產業門類,但是現在越來越多的先進技術、高新技術開始進入農業,比如說生物技術、信息技術、材料技術、自動化技術、航天技術等都在紛紛進入農業,科技將從根本上改變農業的生產形態和要素結構。
如今消費者已經不再滿足于吃飽,還要吃好、吃得營養、吃得健康。這種需求會為農業的發展帶來無限的想象空間。但是,消費結構發生根本變化的同時,我們的體制、觀念、政策跟上了嗎?現在的政策仍然是基于有更多的產出。這些都在束縛著我們的觀念和中國農業邁向現代化的征程。
中國農業在過去漫長的歷程當中局限于960萬平方公里,局限于自身的邊界和國界以內。我們的全球化更多的是別人對我們的全球化,而不是中國走向全球。中國農業似乎總是在打開國門、走向國際的過程中表現得猶豫不決。打開國門面對的是更多的國際資源、更大的國際市場,我們可以利用更多的機會去與全球的資源完成對接,實現中國農業全球化。
與機遇并存的往往就是壓力和挑戰。2010年我離開北京時,一位領導曾經跟我交談過一次。他說,“我知道你長期關注農業,我希望你到地方以后能對農業有更多的探索和思考。改革開放近四十年來,我們國家已經在很多問題上找到了解決辦法, 但是似乎農業還是一個未解難題,我們還是在迷茫當中。中國農業到底向何處去?我希望你到地方能夠做更多的思考。”我帶著老領導的囑托來到地方,開始了探索和思考。但是實事求是地說很難,我們受到的限制太多了。目前很多數字能夠表明中國農業發展的輝煌,但是透過這些數字的背后,我們也看到了中國農業面臨的壓力和挑戰。
中國科學院發布的《中國現代化報告2016》當中提到的一組數字應該讓所有的農人警醒。報告列舉了很多指標,以此指標判斷中國的農業經濟水平僅相當于美國100年前的水平,相當于日本50年前的水平,相當于韓國30年前的水平。盡管大家可以對這樣一個指標和結論見仁見智,但是只要你走出國門到這些國家去看看,這種差距是顯而易見的。我希望大家能夠正視這種差距和挑戰,認識到我們所肩負的責任。
農業是國民經濟的基礎,也是高新技術應用最廣闊、最活躍、最富有挑戰性的領域。隨著人類基因組計劃的順利實施,基因組學、基因操作和生物信息技術的飛速發展,依托高通量測序的功能基因挖掘及新品種育成周期大大縮短,將使農業的發展產生質的飛躍,出現革命性的變化。
華大基因(華大農業集團母公司)已經是中國乃至全球的基因航母,是名副其實的領軍企業。目前華大基因的基因組測試能力、基因組測試前端的設備制造能力是全球領先的,基因組大數據以及利用基因技術去開展健康醫療方面的樣本量也是全球最大的。多年來,在中國的生物科學領域的科學產出都是位居第一位。農業就是一個由基因導出的產業門類,如果能夠更多地掌握基因、掌握基因的功能和數據,對農業究竟意味著什么?
我在思考一個問題,當我們能夠在分子層面上認識遺傳規律,比我們按照表型、概念、經驗理解遺傳規律是不是更進一步?華大基因在這方面已經做出了努力,已經有了實質性進展。比如我們在小米、魚類、水稻等方面做的大量測序和數據分析,已經為國內眾多育種企業和育種機構提供了數據分析和育種支持。
對更多的植物、微生物、動物的遺傳規律有所了解,通過測序、分子標記進行定向育種,可以大大提高育種效率和準確性。這是一次革命,就像當年洋槍洋炮對長矛梭鏢一樣,是無法抗衡的,無論怎么面對它,都將是一個客觀事實,都將是一個基本趨向。中國在農業科學技術上所面臨的差距,很大程度上存在于我們對這些客觀規律、科學規律的認知上。
未來農業競爭,歸根結底是農業經營主體的競爭。整體上看,截至2015年,國外三巨頭孟山都、杜邦、先正達的總市值約為國內三強的22倍,營業總收入約為64倍,研發投入約為107.5倍。目前國內的種子公司數量約4460家,整體呈現大而不強的局面,研發能力總體上依賴科研院所,且以傳統育種為主。以高通量測序為依托的分子標記輔助育種、轉基因技術、基因編輯技術等生物技術育種,并未給國內育種帶來真正的變革。現在發達國家(如美國、日本和歐洲一些國家)的許多研究都是建立在分子基礎上,以轉基因育種為例,國內優秀的育種單位的通量最多是每年幾百個基因,而孟山都等跨國種業巨頭的通量每年超過三十萬個。目前在中國大量進入產業領域的研究仍然是傳統育種,僅以此判斷,在實用上中國跟發達國家相比已經落后超過20年。
華大農業期望能夠利用我們已經形成的平臺和已經積累的科學基礎、數學基礎,為中國的種業、中國的農業做出我們應有的貢獻。
一、分子育種。華大農業建立了完整的分子育種全程平臺,積累了大量的基因組數據。華大基因所形成的農業基因組數據曾占全球將近70%,現在也將近一半,這對華大農業的育種乃至中國育種產業都是很好的基礎。現在國家建立了深圳國家基因庫,馬上會成為全球最大的基因庫,將擁有全球最多的樣本和基因組數據。華大農業希望能夠選定一些方向突破,與各個地方和機構進行合作,大家一起盡快邁上分子育種新的歷史階段。
二、讓小米重歸主糧。這是華大農業早在七年前就已經鋪就的一篇大文章。目前,中國的谷物已經形成了基本范式,在原有的格局上做工作發展空間很小,于是華大選擇了一個偏門——小米。小米完全有可能成為主糧。小米是耐旱作物,耗水量大約只有玉米的一半,也是現在主要谷物當中蛋白質、氨基酸等營養成分含量最高的。另外,中國是小米的原產地,有消費小米的習慣,這些因素決定著小米有很大的成長空間。 但在過去,受制于產量, 小米的畝產大概是300—400斤。我們今天可以通過分子育種技術讓它的產量提高到畝產700—800斤,現在實驗室產量已經超過了1000斤, 這使小米擁有了很強的競爭力。
目前,華大農業已經在河南、遼寧、新疆開始了小米布局,希望通過若干年的努力,讓小米重歸主糧,改善主糧結構。我們希望小米能走出國門,在更具有資源優勢稟賦的中亞、澳洲、美國等國家進行布局,在全球的谷物市場“攪局”,發出我們的聲音。
三、精準營養。華大基因本質上是一個從事大健康的機構,最初是通過人類基因組測序了解人的遺傳規律。目前,華大基因已經延伸到幾乎所有的生物門類。在這個過程當中,我們對人的健康大數據的關注已經走過了很長的過程,積累了大量的樣本和數據,這些都將成為華大農業的導引,讓我們知道每個群體或個人到底需要什么,什么樣的食物或食物形態才能夠使人更健康。華大農業希望能夠經過若干年的努力,讓更多人的健康數據進入到這個序列當中,讓更多的人享受到可靠數據所提供的營養服務和健康管理。現在華大提出一個概念是“華大一次,華大一生”,就是通過一次的基因組測序掌握基本遺傳信息,對這個人一生的生老病死都能夠提供包括精準營養在內的各項服務。
四、未來農業。我們過去對農業的理解就是靠天收,局限在國土和產量范圍內。但是隨著各項技術的發展,我們已經有更多的能力改造農業形態。越來越多的農產品已經進入到工廠,進入到人工可控的環節當中。華大已經在水產養殖、食用菌生產和水果生產領域進行了實驗和實踐,有的已經取得了很好的進展。
目前,能源的價格正在下降。隨著大量的太陽能、風能、潮汐能的利用,能源的價格還有很大的下降空間。最近華大在跟國內一些企業對接,通過高科技技術更加充分、高效地利用太陽能。當能源問題解決后,整個農業形態可能會面臨非常重大的變化。從核裂變走向核聚變,能源的利用將走向無窮無盡,可以讓人類一次性、永久地解決能源供給問題。那個時候農業形態究竟會發生什么樣的改變?我們希望能夠在可控的條件下生產出更好、更健康的產品,能夠讓每一個人活得更健康。我希望未來的農業形態不再是局限在大田,不再是局限在靠天收,讓農業不再是一個弱勢產業,這是華大對農業的構想,也是我們的期望。
華大農業愿與農業企業家們攜手,突破現有思維與產業的局限,成為產業形態的顛覆者、創造者,以及中國農業新結構的構建者。