■本报记者 冯丽妃 李晨

从今年中央一号文件第22次聚焦“三农”工作，首提“发展农业新质生产力”，到政府工作报告强调“扛稳保障国家粮食安全责任，共同把饭碗端得更牢”，一系列政策部署无不表明，粮食安全始终处于国家安全的首位。

如何千方百计推动农业增效？如何全方位开发食物资源？如何持续增强粮食等重要农产品稳产保供能力？全国两会期间，农业科技领域的代表委员围绕政府工作报告给出的这些“考题”出谋划策。《中国科学报》就此邀请多位院士专家分享观点。

农业“芯片”发展仍不均衡

“种子被认为是农业的‘芯片’，国家对种业产业发展给予了高度重视。”全国政协委员、中国科学院院士种康对《中国科学报》说，我国在水稻、小麦等主要粮食作物育种领域成效卓著，处于国际前沿，展现出强大的引领能力。

然而种康同时表示，不同作物类型的种业发展并不均衡。在饲草与部分园艺作物方面，我国对进口种子的依赖程度依然较高，大粮食安全存在风险。以“牧草之王”苜蓿为例，我国苜蓿用种对外依存度超过80%，单紫花苜蓿每年进口额就超过6亿美元。

这种现象与我国经济发展水平、社会需求的动态变化密切相关。“以前是只求吃饱，聚焦主粮；现在则是主粮与肉蛋奶菜果并重，走向多元化。”全国政协委员、中国科学院院士曹晓风对《中国科学报》说，这种转变使得粮食安全的概念从传统的口粮安全，拓展为口粮与饲料粮安全共同构成的大食物安全体系。

曹晓风表示，根据2023年的统计数据，我国人均消费主粮和肉蛋奶的比例约为1：0.49，且我国人均奶类年消费量仅为世界平均水平的1/3，未来这一占比将持续增加。这无疑会加大对饲料粮的需求，让饲草产业发展成为保障国家大食物安全体系的关键一环。保障大粮食安全的任务艰巨，发展饲草产业迫在眉睫。

随着城乡居民膳食结构的深刻变革，全国政协委员、中国科学院院士黄三文认为，为全方位开发食物资源，农业科研应当从“营养安全”视角出发，布局研究方向。

“营养安全是指所有人在任何时候都能获得充足、安全且营养均衡的食物，以满足身体和心理健康需求的状态。”黄三文说，这意味着农业科研应结合食品营养科学和医学等多学科知识，从人体的营养需求出发，反向推导农业生产的需求，定制更加科学合理的种植计划，从而推动农业与营养健康的深度融合。

谋篇布局“补短板”

如何解决种业发展不均衡的问题，让老百姓餐桌更丰富、更有营养？

种康认为，饲草育种是其中一个重要突破口。“有人说，牧草是牛羊‘能吃’的草，饲草是牛羊‘爱吃’的草。一字之差，清楚说明了两种草的品质差异。”他说，“尤其是在奶牛养殖的工业化模式下，对饲草品质和日粮配方的精准度要求极高，稍有偏差就会影响一天的产奶量。”

种康表示，在当前复杂的国际形势下，培育具有自主知识产权的优质饲草品种尤为重要。通过研发高蛋白饲草，替代部分作为饲料用途的大豆，对于保障我国粮食安全意义重大。

种康主持的中国科学院生态草牧业先导专项历经多年，已全面了解我国草地资源状况，研发恢复退化草原的新技术，培育羊草、苜蓿、燕麦、甜高粱、藜麦等新的饲草和牧草品种，将这些品种种植在边际土地上，打造饲草生产基地，并研究饲料青贮技术以提升饲草的营养价值。

在山东东营黄河口的10万亩示范田中，“以种适地”成效显著。“我们没有先改造盐碱地，而是直接筛选适合在这类土地上生长并能形成产量的草种。这一探索取得了成功，农民收入增加了，盐碱地也得到了有效利用。”种康介绍，他们正在新疆推广这一模式。

过去几年，曹晓风带领团队与合作者通过生物育种，让生长在南方热带沿海地区的豆科植物田菁“南草北种”，在吉林、黑龙江曾经寸草不生的光板苏打盐碱地上长出一人多高的耐盐碱高产饲草。

这些年的研究让曹晓风越来越意识到我国饲料粮供应格局存在的问题。“目前，我国饲料粮主要依赖北方供应，但北方水资源匮乏、温度积温短，发展受限。与之形成鲜明对比的是，南方拥有得天独厚的光热水土资源，却未在饲草产业上充分发挥优势。”她说，“我们急需摸清土地资源的家底，进行科学合理的规划和区划。”

“目前，我国牧草育种审定的品种仅700多个，远低于美国的数千种。适宜南方种植且具有我国自主知识产权的优良品种更是极度短缺。”曹晓风呼吁，重视田菁、柱花草等潜在的优质饲草资源研究，优化资源配置，推动南方饲草产业发展。

马铃薯、西红柿、黄瓜……在育种领域，黄三文是一个“多面手”。他表示，目前，全球约1750个植物种质库保存着超700万份种质资源，然而研究资源主要集中在少数几个物种上，许多珍贵遗传资源尚未得到充分利用。“关于许多农作物和模式植物的基因组信息，科学家已经积累了丰富知识，聚合了优势基因。因地制宜、按需定制个性化人工设计育种的时代大幕已然拉开。”黄三文对《中国科学报》说。

“虚拟”育种赋能智慧农业

“当下，人工智能（AI）大模型在各领域广泛应用，农业也不例外。AI辅助的基因组选择技术能够快速分析上百万基因型，将在新一轮育种中发挥巨大作用。”黄三文说。

黄三文表示，我国科研人员已开发出基于深度学习算法的基因组选择模型和全流程智慧育种平台，有效提高了水稻、玉米、小麦等主粮作物的育种效率。未来，将AI垂直模型与生物育种技术结合，一定能推动农业新质生产力的实际应用。

“我们应开发适用于作物育种的垂直领域模型，并且针对每种作物打造专属模型。” 黄三文解释说，这些垂直模型将整合作物遗传学、基因组数据、栽培生理学等育种链条中的多方面知识，让AI分析现有品种和资源的优劣，为育种提供精准参考。

种康也认为，AI将对人工设计育种产生极大的推动作用。“依赖AI，农业科学家提出的‘虚拟’育种——在计算机上利用植物知识库里的信息，选择适宜的性状进行育种设计，将得以实现。设计好方案后再在大田实施，能让作物育种大幅提速、性状更加精准。”

“虚拟”育种什么时候才能实现？种康表示，这依赖于两个方面，一是基础研究的知识积累速度，二是AI算法的进步程度。现在我们可以实现水稻AI“虚拟”育种的初级版。“我国饲草育种群体较小，大规模育种起步较晚，饲草的基础生物学研究薄弱，这是一个‘卡脖子’问题。我们希望把水稻等作物育种最前沿的技术用在饲草育种上，但这并不是简单的‘技术移植’，因为它们的生产性状不一样。”

不过种康表示，目前国家对饲草基础研究加以重视，国家自然科学基金委去年专门启动饲草基础生物学专项，同时依托饲草和牧草全国重点实验室，为饲草基础研究知识的积累提供动力。

虽然我国作物育种技术较为先进，但饲草产业链仍存在不足，种子企业不够发达，商业化育种体系相对落后。对此，种康建议，未来育种应从系统角度思考品种研发，提高品种附加值。“国外一些品种会与配套的除草剂、农药等关联起来，虽然种子价格可能较低，但可通过后续产品实现盈利。我们也应朝这个方向努力，让我国种业在国际市场上更具竞争力。”

黄三文也表示，我国在种质资源保存和部分品种选育方面成绩斐然，但在商业化育种体系建设上与国际种业巨头仍存在差距。关键短板在于成果转化路径不够顺畅，科研人员、育种家与企业之间缺乏有效的成果共享和利益分配机制。

“虽然我国农业科研领域有不少原创成果，部分也在与企业联合推广，但仍有大量成果面临转化难题。构建合理的利益共享机制、激发各方积极性迫在眉睫。”黄三文说。