当前,全球生物育种技术创新加快创新突破。生物技术与信息技术的综合交叉,常规育种技术、转基因、基因编辑、全基因组选择、合成生物、智能设计等技术深度融合,催生出智能设计育种技术体系,驱动现代育种技术变革迭代,为解决制约人类发展所面临的食物、环境、资源和健康等问题提供了新机遇,对全球生物种业格局和农业生产产生重大影响,已成为世界各国增强农业核心竞争力的重大战略。目前,生物种业国际竞争日趋加剧,我国种业也正面临前所未有的挑战。
转基因技术已进入蓬勃的产业发展期,多基因叠加技术的应用使得转基因产品升级换代加速,如抗虫抗除草剂同时提高酒精产量的转基因玉米(10个基因叠加),抗除草剂且油酸含量高、饱和脂肪酸含量低的转基因大豆(4个基因叠加),嗜碱性成纤维细胞生长因子5(FGF5)-肌肉生长抑制素(MSTN)双基因敲除山羊等。多基因叠加和新一代高效遗传转化技术是国际种业发展的重点,竞争仍十分激烈。
基因编辑技术实现农业生物品种的精准改良,催生生物精准育种等新产业,为生物育种带来前所未有的新居与。现已获得新型耐除草剂水稻、抗旱玉米、抗白粉病小麦、高油酸大豆、抗腹泻猪、抗蓝耳病猪、双肌臀猪牛、基因编辑无角牛等基因编辑作物和动物产品;基因编辑不变褐蘑菇和糯玉米已经推向美国市场。
全基因组选择技术实现在全基因组水平上对育种材料的精准选择,大幅度提高育种效率。当前,全基因组选择技术已在美国、英国、澳大利亚、以色列、加拿大以及我国部分动物育种中得到规模化应用。在作物领域,原孟山都和杜邦先锋等跨国公司已利用该技术培育出抗旱玉米品种。预计未来10年内,全基因组选择技术将得到普及推广。
合成生物技术采用工程学的模块化概念和系统设计理论,改造和优化现有自然生物体系,或者从头合成具有预定功能的全新人工生物体系,将突破性提高农业生产对光、肥、水等资源的利用率,颠覆传统农业生产和农产品加工的生产方式,有望为生物抗逆(抗病虫、节水耐旱等)、光合作用(高产增收)、生物固氮(节肥增效)等世界性农业生产难题提供了革命性解决方案。
全球种业已由传统的劳动密集型、管理粗放型、资本松散型的种植业演变成技术集约型、资本密集型、市场垄断型、竞争全球化的现代化产业。目前,全球农作物种子市场规模超过500亿美元,预计规模将进一步扩张,其中约35%是基因定向改造种子。在动物方面,欧美发达国家的大型种业企业发展早,技术发达,又通过并购重组等方式不断壮大,占据了全球大部分市场。如美国的PIC公司是全球最大的种猪育种公司,业务已遍及全球40多个国家和地区,年营业额达670亿美元。在种鸡种业领域,德国安伟捷和美国科宝是全球最大的白羽肉鸡育种公司,占全球肉鸡市场总量的90% 左右。当前,全球种业呈现发展高速化、供种私有化、经营全球化、市场垄断化、产业多元化、技术精准化、服务一体化、扩张资本化等八大趋势,生物种业竞争空前激烈。