【闳议】种康院士：攥牢农业“芯片”创新牧草育种保障大粮食安全
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编者按：《闳议》访谈节目由《中国科学院院刊》与中国互联网新闻中心联合出品，通过采访两院院士及专家学者，深度探讨迈入“十四五”的中国社会在各领域的发展前路。以客观、精准的解读，科学、前瞻的思考，为站在“两个一百年”历史交汇点上的中国发展破题解惑，为迈向第二个百年目标贡献智慧力量。
崇论闳议，寻策问道。
种子是粮食安全的关键，是现代农业的“芯片”，谁掌握了种子，谁就掌握了农业科技的制高点。那么，我国牧草育种目前处在什么样的水平？肆虐全球的新冠肺炎疫情，给我国大粮食安全带来了哪些新的变化和挑战？为什么说推进草牧业是解决我国饲料粮缺口的重要途径？在牧草育种方面，如何突破品种少、质量低的瓶颈呢？生态草牧业如何服务国家“生态优先、绿色发展”？针对这些问题，《闳议》访谈节目专访了全国政协委员、中国科学院植物研究所原党委书记、中国科学院院士种康。
中国网：我国大粮食安全面临的挑战是什么？
种康：大粮食安全是我们国家安全的一个重要的基础，正像习总书记讲的，把中国人的饭碗牢牢端在自己手中。这个饭碗里面，包括大家讲的主粮和副食，随着社会发展和人民生活水平的提高，对健康营养提出了更高的要求，因此大粮食安全不仅仅包括主粮，还包括肉蛋奶这些蛋白类的供应，这些蛋白类的供应就涉及到饲料的问题。
从主粮的角度来讲，我们有足够的自信，我们的自给率可以达到98.7%，但是随着社会的发展，肉蛋奶的需求不断增加，因此现在所谓的大粮食安全的意义就在于，我们必须高度重视现在人民生活水平提高之后，对肉蛋奶的需求在不断增加，这个增加的潜力还有，但是我们怎么样能够保证这样的供应，这就是我们必须要考虑一个大的粮食安全的问题。
因此大粮食安全怎么样做是摆在我们面前必须解决的一个问题。
肉蛋奶，实际上“肉”，从中国人来讲主要有食草类的牛羊肉，比如以饲料为主的猪肉，还有水产品。牛羊肉是高质量蛋白的动物蛋白提供者，过去在牛羊肉这一块，我们中国人消耗量比较少，在过去10年里面，大概中国人平均提高了30%的需求量，包括牛奶，因此这一块我们还有更大的空间需要开发。
怎么样开发呢？在中国科学院先导专项里，专门设立了生态草牧业先导专项，主要目标就是解决大粮食安全的问题，在保证生态环境条件下，怎么样能够保证足够量的畜牧业的发展，能够保证蛋白类食品的供应。
中国网：肆虐全球的新冠肺炎疫情，对大粮食安全带来了哪些新的变化？
种康：去年和今年的疫情，对我们的大粮食安全来讲，也看到了非常明显的冲击，包括一些饲草的进口，我们在过去的一年里面，饲草的进口量和价格都大幅度增加了。为什么增加呢？就是因为很多进口的饲草都是受制于人的，主要是从美国或者其他一些发达国家进口饲草。
因此粮食安全，现在不仅仅是水稻小麦，还包括玉米、大豆。大豆、玉米是重要的饲料，而且我们现在大豆的年进口量已经达到1亿吨，这是非常大的一个数字，也是依赖国外太多的一个方面。因此包括大豆和玉米，我们自己要能够生产足够的饲料，不能完全依赖于国外。
中国网：为什么说推进草牧业是解决我国饲料粮缺口的重要途径？
种康：饲料粮，所谓“饲”和“料”，“饲”主要是饲草，还有一个饲料，饲料就是刚才我们讲的大豆、玉米，要消耗这些粮食。因此我们在先导专项里面特别强调饲草，因为过去我们国家对饲草重视不够，因此我们未来要解决草牧业的问题，核心的大概有这么几点：
一个是怎么样能够生产更多的草，一是从天然草地，能够让它有更多的优质草，同时要保证很好的生态环境。二是能够有优质的人工草，有一些种粮种不了的，或者种粮食产量非常低，我们可以种草，这些草可以通过牛羊来转化成蛋白质。这是从饲和草我们怎么样去解决。
还有我们原来种了草以后牛羊直接吃，现在我们怎么样让牛羊吸收了草以后转化效率更高，就在草的加工上，我们要能够用一些科技的手段，使草的营养价值更高一些，或者能够使草在生产过程中损失更少一点，这就是第二个，所谓的制草。
第三个，草牧业和畜牧业，我们怎么样能够培育一些好的品种，这些品种能够有很好的转化效率。这是我们解决蛋白类食品供应问题上的一个核心或者基础。
中国网：生态草牧业如何服务国家“生态优先、绿色发展”？
种康：（中国科学院先导专项里）生态草牧业这个专项，生态就是要保证在生态健康的条件下，能够发展牧业。所谓的生态优先，就是在生态和生产发生矛盾的时候，我们首先要保证生态。这是这个专项一个最终的目标。
生态优先具体的就是能够保证原始天然草原的恢复，有一些草原已经被破坏了，或者是过载，使草原退化。我们怎么样能够让这些草原回到原来的状态，包括植被的类型，包括一些优质牧草的比例。
第二个就是我们用“以小保大”的理念，所谓“以小保大”，就是用比较小的面积，能够有高产的优质牧草，这样就能够使供草量大大增加，同时能够保证生态不被破坏，同时能够保证我们有很好的生产能力。
这就是我们一个具体的科学理念，能够在天然草的恢复和天然草的利用，包括黑土地的利用上面，我们探索一条科学高效，保证生态，同时能够保证高效生产能力的一条思路。
中国网：在生态草牧业先导专项中，有没有生态治理和牧草种植有效结合的实践范例分享？
种康：习近平总书记在黄河三角洲视察时，了解了黄河三角洲盐碱地综合利用和现代农业发展。中国科学院在东营的盐碱地示范基地其中一个很重要的看点是，我们生态草牧业先导专项把原来的要改造盐碱地，现在变成要适应盐碱地，我们找合适的作物、合适的植物，在这个盐碱地上能够生长。比如我们希望在东营能够建一个“滨海草带”，因为现在一般利用率比较高的是千分之三左右的盐碱地，在这样的盐碱地上，可以适合的粮食作物和牧草都挺多的，我们现在希望找到的是千分之五以上的耐盐碱牧草，这样就可以实现中高盐碱地的生态治理和综合利用，使中高盐碱地成为一个生态治理和草产业发展相结合的地方，在这些地方种草，也就不存在“与地争粮”的问题。现在已经有一些目标，包括我们筛选了一些苜蓿，包括偃麦草。偃麦草的耐盐能力非常高，而且我们希望把这个做成一个新型的牧草，牛羊都喜欢吃的。现在我们已经做了很好的示范。
这样就是把原来我们对盐碱地开发利用的理念有所改变，原来我们对盐碱地是怎么样降低盐碱度，能够种粮食、种小麦，种一些粮食作物。现在我们改变思路，有些地方我们不用再改盐碱地了，我们找适合这个盐碱地可以生长的一些植物，这些植物可以是牧草，这些牧草可以通过牛羊再转化成蛋白质，这是保证我们中国人饭碗很重要的一种途径。
中国网：种业是农业的“芯片”，我国牧草育种水平如何？
种康：种业是农业的命脉，种业我们过去强调更多的是农作物的品种，对草的品种我们国家起步也是比较晚的。实际上现在我国一共有604个草的品种审定，和美国相比，美国每年有4000个豆科植物的牧草，还有1000多个禾本科的。另外美国等西方发达国家的贸易有一个互认的机制，他们通过贸易互认有5000多个品种。因此和我们相比，我们的品种数和品种质量，和西方国家相比差得很远。
现在我们种植的一些牧草，很多引进的品种都是来自于国外的。这些国外的品种的长势、生产能力或者耐受不良环境的能力，都比我们国家的要好。当然我们国家也有很好的一些品种，但是品种数比较少。
这些状况主要是我国牧草育种起步比较晚，也是我国在不同时期有不同的需求，因此在过去的发展过程中，我们更多地关注到农作物，对草的关注少了一些。因此不管从研究队伍还有培育的品种，还有培育品种的质量，和国外相比我们还是有相当的差距。
中国网：在牧草育种方面，我们有什么新的策略，来突破品种少、质量低的瓶颈呢？
种康：牧草育种我国起步比较晚，而且育种队伍群体比较小，怎么样有一个跨越式发展，我们在生态草牧业先导专项里面特别强调了，利用现成的在作物上的技术思路，去实现我们牧草育种的跨越。怎么样跨越呢？现在一般的育种（发展阶段），可以分为农家品种、杂交品种、分子辅助育种和分子设计育种，大概这么四个发展阶段。实际上我国牧草育种的水平，基本上还处在2.0的时代，主要还是一些杂交品种。
按照水稻的发展路径来看，我们可以跨越式地直接能够进入到分析设计育种。因为水稻育种，我国水稻生物学和水稻育种在国际上是领先的，而且水稻育种经历了农家品种、杂交育种还有分子辅助育种和分子模块设计育种这几个阶段。我们想借鉴这样的技术思路，在牧草育种上实施。
但是牧草直接跨越到分子设计育种的阶段有几个屏障：
一是牧草研究的对象，基础生物学的一些理论必须要突破。牧草很多的性状和作物的性状不太一样，牧草特有的一些性状，比如它是自交不亲和的，这就需要我们必须要了解，先研究清楚牧草自交不亲和的基本理论，它的控制模式是什么样。知道这个以后，才能利用控制模式的理论去设计品种，并且能够实施。因此我们必须加强基础理论、牧草生物学的研究。
同时把牧草生物学最新的进展，以及作物生物学的知识，能够尽快用到牧草的育种上，能够实施我们分子设计的目标。比如大家现在都知道的基因编辑的技术，我们可以直接在牧草上去使用。因为牧草特别是草，它的育种目标主要是看它整个生物量的大小，和粮食不一样，粮食作物主要收获籽粒，这样的生物学性状是完全不一样的，控制模式不一样，因此牧草需要建立我们自己的一套分子设计育种体系。
我们希望能够通过生态草牧业先导专项，很好地把基础理论和应用目标结合起来，这样就是中国科学院讲的“四个面向”中国家重大目标导向的基础研究的目标。我们希望能够在未来几年里面有所突破，能够建立一个成熟的牧草分子设计育种的技术体系。
（本期策划：杨柳春、王振红；编审：杨柳春、王振红、王虔；编辑：王振红、杨柳春、武一男；摄像/后期：朱法帅。出品：《中国科学院院刊》、中国互联网新闻中心；制作：中国网、中国发展门户网）