陳詩波
(中國科學技術發展戰略研究院,北京 100038)
中國是世界上最早種植大豆的國家之一,1995年前,中國一直是國際上最重要的大豆生產和出口國之一,但從1995年開始出現逆向發展,我國由凈出口國轉變為凈進口國,其后進口量逐年增長,目前我國已經成為全球最大的大豆進口國[1],以科技創新提升我國大豆產業競爭力迫在眉睫。
2014年美國大豆產量約為3 214.50kg/hm2,中國大豆產量為32 310kg/hm2,我國大豆單產平均水平僅為美國的67%;同時,我國的人工成本是美國的69倍,大豆價格也明顯高于美國,不具有比較優勢[2]。
由于沒有實行區域化、標準化、規模化種植,且適用于加工的專用品種缺乏,尤其是高油量、高蛋白質的優質專用品種較少,不能滿足加工的需要。與此同時,國內大豆成熟度差,使脂肪與蛋白含量降低,產品出油率低;粒形大小不一樣,加工前處理清雜篩理難度大;脂肪與蛋白含量單項不穩定,浸出取油時溶劑消耗大;豆臍的顏色深使油脂、蛋白制品顏色加深,增加了油脂脫色難度。
與美國相比,我國大豆加工企業普遍規模小、產能弱、技術水平低,大豆加工企業以小作坊形式居多,生產缺乏標準,生產條件也參差不齊,精深加工技術和能力欠缺,且主要生產大豆初級制品。同時,我國大豆加工產業在利用原料制取大豆油、制取飼用大豆粕和制油副產物中濃縮磷脂等重點環節相對滯后,尚未形成完整產業鏈[3]。
當前,我國80%以上的進口大豆貨源被外資企業控制,國內大豆產業鏈基本被割裂。以美國為主的四大糧商(美國ADM、美國邦基、美國嘉吉、法國路易達孚)通過申請大豆專利保護、技術轉移內部化等技術鎖定策略,嚴格控制技術的溢出效應;同時,跨國糧商通過控制國內大型油脂企業,搶占食用油市場,目前外資品牌已占據中國食用油50%以上市場份額。跨國糧商對中國大豆產業鏈已基本形成全面壟斷的控制格局。
美國在轉基因大豆核心技術領域一直處于世界領先水平。如2016年,美國轉基因大豆專利申請量為4 867件,占全球申請量的42.64%,位居全球第一位;我國專利申請量僅有863件,與美國相差甚遠。同時,對照世界各國家/地區專利局的受理情況看,美國相關機構提交的全球專利申請總數比本國受理的專利數高出12.45%,為技術輸出國家,而我國的專利受理中有一半均來自于外國機構,為專利技術輸入國[4]。
美國的大豆種植在20世紀60年代就全部實現了從“田間到餐桌”的全程機械化,目前開始向大豆種植的智能化方向發展。美國約翰·迪爾公司已研發出“綠色之星”精確農業技術,通過全球衛星定位系統(GPS),實施大豆數據采集及田間耕作、播種、施肥、噴撒農藥和收獲等大豆作業的精確定位;運用地理信息系統(GIS)進行相關數據的輸入、分析、管理和輸出;運用傳感器技術,控制大豆種植的化肥、農藥等物料;利用計算機自動控制技術測算工作效率及投入量,實現聯合收割機、拖拉機和播種機、施肥機、施藥機及其他配套農機具的智能化精準作業,使大豆的規模種植效率進一步提升[5]。而截止到2016年,我國農業機械化程度剛剛超過65%,這與美國的機械化程度相差甚遠[6]。
美國大豆業非常重視精深加工利用,從豆粉、功能大豆分離蛋白到大豆黃酮、大豆磷脂等生理功能因子,都進行了系統的開發。美國相關部門不斷研究和開發大豆的新用途,幾乎每年都會發明出幾十種將大豆應用于工業的新方法,科技在大豆新產品的開發應用中起到了非常重要的作用。同時,美國依靠原材料優勢,將大豆蛋白開發出多品種不同特性的產品,使大豆價值鏈得到不斷延伸。如美國用大豆蛋白制成的膠替代價格昂貴的貽貝蛋白膠;將大豆皂甙應用到食品、藥品和化妝品領域,研發保健食品、皂甙飲料、心血管疾病藥物和抗病毒新藥;利用大豆異黃酮抗腫瘤活性研制了出相關產品,提純制品可實現40%~60%的精度;將大豆纖維添加到面包、飲料和肉類中制成低脂、高纖肉制品等[7]。此外,美國大豆及制品方面的質量標準和質量檢驗體系非常完備,許多國家都采用或者借鑒美國的大豆相關標準,這也成為美國提高國際市場競爭力的重要手段。
相比較而言,我國大豆精深加工技術和能力非常欠缺,在利用原料制取大豆油、制取飼用大豆粕和制油副產物中濃縮磷脂等重點環節技術滯后,大豆超臨界萃取理論和應用研究也還不夠深入,對大豆加工副產品的開發利用技術缺乏,導致蛋白質、磷脂等功能產品沒有很好地發揮功能性作用。據調查,我國大豆加工企業中精深加工的企業占比僅為22%,大多是小作坊形式,生產沒有標準化,生產條件也參差不齊,原料供應基地、生產加工基地之間結合也不緊密,嚴重影響生產效率和質量安全。
美國高度重視大豆保護性耕作技術、作物輪作技術的推廣和使用,目前美國大豆實施保護性耕作的比重已達到30%~40%。如美國北方大豆玉米種植帶主要采用玉米—大豆輪作技術,南方大豆種植帶采用水稻—大豆、棉花—大豆輪作技術。美國愛荷華州和伊利諾伊州,80%面積的大豆與玉米實行兩年輪作,并結合少耕或免耕栽培技術,使土壤有機質保持在5%左右,大豆的單產量達到3 000~3 750kg/hm2。伊利諾伊州為期4年的輪作實驗顯示,大豆—玉米輪作條件下大豆產量比連作大豆每公頃增產0.4t,如果添加小麥作為玉米大豆輪作的第三作物,大豆和玉米的產量對比各自連作將增產12%~15%。與此同時,美國的農場主不但普遍受到12年義務教育,受高等教育的也占30%以上,且普遍都會使用農業機械,工作效率較高。相比較而言,我國農村勞動力中中專以上文化程度的僅占3.43%,農業從業人員整體技術水平較差。此外,美國各大豆生產州均設有實驗推廣站,農民和技術推廣人員利用信息網絡可以獲取大豆相關的技術信息、品種資源信息和市場信息。[8]美國要求農技推廣員必須具有本專業學士學位,高級推廣人員需有本專業碩士或博士學位;我國農業技術推廣人員數量上只占農民總數的0.05%,學歷大多為中專或高中畢業;推廣經費不足農業產值的0.2%,美國則在1%左右。
目前,中美貿易戰日益激烈,我國更要加快部署,優化大豆產業科技供給,著力促進大豆產業轉型升級,提高大豆產業國際競爭力。
著力發展大豆生物工程技術,挖掘和利用大豆育性、產量提高、品質改良、特殊用途等方面的新功能基因,逐步解禁轉基因大豆種植限制,培育優質轉基因大豆品種。加快研發集高蛋白、多抗、優質、高產于一體的大豆新品種,推廣優質大豆培育新技術,推動我國大豆品種多樣化、優質化發展。
持續加強大豆精深加工關鍵共性技術與資源綜合利用技術的研發投入;鼓勵和引導國內大豆加工企業和私人部門加大核心領域的創新投入,研究制定大豆適度加工工藝、產品標準,開發大豆功能性、專用性新產品,開展工業化大豆生產加工技術研發,開展大豆油適度加工產業示范。強化大豆在營養健康、生物化工、生物醫藥等領域深加工技術應用,積極推進大豆蛋白質和大豆功能性食品在糧食食品、肉食食品、豆奶、乳制品等各種食品中的應用,加強大豆副產物循環、全值和梯次利用研發,拉動大豆加工副產品的消費。推動高效、環保、智能化大豆出入庫機械設備和物流設備研究開發,提高大豆流通作業效率。對標先進標準,提高大豆種植、加工設備(裝備)制造核心技術水平。開發高效節糧節能營養型糧油和特色雜糧等加工裝備;開發豆制品加工成套設備;推進大豆加工自動化、智能化,促進產業技術升級[9]。
持續完善大豆行業科技成果、人才、機構“三對接”機制,探索建立政府引導、科研院所參與、市場驅動、企業化運作的大豆相關科技成果轉移服務新模式;強化大豆行業專業技術人才和高技能人才隊伍建設,探索建立技術人才定期培訓、考察、交流機制,著力提升基層農技推廣人員的工資和福利待遇;支持科研院所和大專院校科研人員到企業兼職或留職離崗創業。探索有效的大豆科技特派員制度和博士服務團工作機制,組織科技人員和高層次專家定期服務基層。加大大豆科技創新成果、產品的專利權、商標權等知識產權保護力度。
利用我國東北優質大豆品種資源,穩步發展與巴西、阿根廷、巴拉圭、俄羅斯遠東地區等在大豆遺傳育種、直播和栽培管理技術、生物技術、研發設備和科研人員培養等方面的研究合作。瞄準巴拉圭、南非、烏拉圭等其他不具備研發能力的全球大豆種植大國,展開有針對性的專利技術戰略部署,獲得合理的專利數量、分布結構和專利組合,推進我國轉基因大豆技術國際產業化進程。
支持國內大豆加工企業開展對海外企業的收購或合資,并成立海外農業投資者聯合會,提高企業家海外投資經營能力,掌握大豆來源。支持國內大豆加工企業租賃俄羅斯遠東地區國有農場建立中國大豆種植基地,投資興辦大豆加工企業。建立海外農業援助和服務機構,為國內大豆企業提供全球大豆資源國的政治經濟和社會發展情況,并結合我國大豆需求情況,確定農業援助計劃和具體投資合作模式及配套政策措施,實現中國與進口國大豆加工食品認證標準的對接,破解技術性貿易壁壘。◇