随着国家明确表态鼓励,从事转基因研究的沈志成感觉环境友好了一些。


  “前几年好像我们在做坏事,觉得我们是为个人利益,来害国家,我们其实是想做一些好事。”沈志成对证券时报·e公司记者表示。沈志成是浙江大学双抗12-5玉米研发团队负责人,也是杭州瑞丰生物科技有限公司创始人,玉米转基因研究国内领先。


  “转基因技术已经非常成熟,完全具备产业化条件,现在就看政策面了。”沈志成表示,转基因推广的瓶颈不在于技术,而在于公众接受程度。


  种种迹象表明,转基因正在全国范围内预热,从政策面到舆论面都有松动迹象,中国众多科研院所、企业界多年投入有望成果落地。证券时报·e公司记者采访行业人士,寻找最有可能成为孟山都的中国企业。


  技术领先


  最有可能成为孟山都的中国企业,首先要看技术储备。


  作为前沿科技,不少大学都有生物技术,还有一些研究机构,以及企业都在做这方面研究,研究成果是否可以产业化,目前的关键标准是国家发的安全证书。


  2019年12月30日农业农村部公布的一份名单“拟批准颁发农业转基因生物安全证书的192个植物品种目录”,真正引起众人关注的是排在最后的三个:两个抗虫玉米品种和一个抗除草剂大豆品种,它们均来自国内种业研发机构。


  当时在资本市场掀起一波转基因热,随后又沉寂下来,今年2月18日,农业农村部官网发布《鼓励农业转基因生物原始创新和规范生物材料转移转让转育的通知》,明确鼓励原始创新,鼓励已获生产应用安全证书的农业转基因生物向优良品种转育。又掀起一波资本市场对转基因种业产业化的关注。


  两个抗虫玉米品种分别是大北农(8.340, 0.00, 0.00%)(002385)的DBN9936抗虫耐除草剂玉米、杭州瑞丰和浙大的“双抗12-5”玉米,上海交大的SHZD32-01是抗除草剂大豆。由于中国大豆种植面积有限,大豆种子产业规模不大可能孕育出一个大企业,主要还看玉米,我国是全球面积最大的玉米种植国,种植面积6.5亿亩。


  两个获得安全证书玉米适宜生态区域均为北方春玉米区,我国最核心的玉米种植区域是黄淮海和北方区域,这两个区域为兵家必争,适用面积大,便于机械化种植,能在这个区域站稳脚跟,就能成为我国玉米种业核心玩家。


  两个玉米安全证书分别脱胎于科研院所和种子企业,这也符合我国育种行业现状。浙大是“双抗12-5”研发单位,要产业化,还要企业运营,杭州瑞丰就承担了产业化平台,研发该技术的功臣沈志成持有35.5%股权。


  沈志成多年来一直在从事转基因研究,他在浙江农业大学取得农学学士和硕士学位后,赴美留学获堪萨斯州立大学分子昆虫学博士学位,1999年起在诺华农业生物技术中心(现先正达公司)从事转基因抗虫农作物的研发工作,2004年回国后加入浙江大学继续进行转基因相关研究。


  大北农相比杭州瑞丰,多了一个安全证书,去年获得颁发,该安全证书的主要作用,是转基因种子的庇护所,属配套使用,其作用是给病虫害一个安全的繁衍机会和出口,防止病虫害加快变异,延长基因形状的抗虫及抗病性状。


  今年1月11日,此前在北方春玉米区获批安全证书的国产转基因玉米品种DBN9936和DBN9858,又获得了黄淮海夏玉米区、西南玉米区、西北玉米区、南方玉米区的安全证书(生产应用),同期还有两个转基因品种安全证书进公示期。也就是说,相同的种子,可以在更多区域获准推广,无疑可以增加经济效益。


  目前看,已取得生物安全证书的大北农和瑞丰生物,具有先发优势。转基因安全证书申领全流程需要经过实验室研究、中试、环境释放试验、生产性试验和农业部审核五个环节,第一个环节看技术积累和投入,第2-4环节均需耗时1-2年。已经获得生物安全证书的企业,相比从头开始者,就有了10年左右的的先发优势。


  转基因玉米和大豆获得生物安全证书后,后续还需要通过品种审定、登记审批、申请生产经营许可证,才能商业化应用。其中品种审定尤其重要,相当于放行条,现在还在品种审定环节。


  沈志成在美国期间在先正达从事转基因工作,经历过专业训练,做抗虫玉米研发,后来又到了一个创业公司,国内有这方面人才需求,有施展空间,他就回国进入浙江大学,继续该领域研究,正是在多年海外工作经历,让浙江大学在这方面有了领先优势,“这个技术并不是非常容易,首先你得会做,还得有时间能做,我们和大北农两家刚好开始时间比较早。”


  推广能力


  技术储备之外,推广能力也很重要。


  大北农2010年开始发力转基因,已投入10亿元左右。今年2月份,为了转基因产业化,大北农挖来著名种业专家刘石,任职大北农集团常务副总裁、作物科技产业总裁,。刘石曾任孟山都远东公司商务总监、杜邦先锋中国区总裁、隆平高科(17.710, 0.00, 0.00%)CEO、碧桂园农业公司副总裁等职。任内曾在将孟山都的转基因棉花在中国推广开来,又将玉米品种先玉335打造成王牌,催生两家与其合作的本土上市公司股价高涨。


  并不是有了技术就能占领市场,转基因技术推广成果如何,关键是看多大程度上能和目前种业公司合作。


  中国种子市场还非常分散,龙头市占率也不高。转基因是一种技术,这种技术只有和现存玉米制种合作,才能发挥作用,多大程度上发挥作用,和原来品种性状有很大关系,这就要求拥有转基因技术的公司,必须和目前主流品种建立合作关系,通过这些种子公司,将技术分发出去。


  种业公司和转基因技术公司的合作方式是,种子公司将优良品种亲本交给转基因公司,转基因公司再把基因导进去,种业公司再育种,扩繁,扩繁速度很快,将一穗玉米转基因后,经过三代扩繁,就有9万粒。


  这些基因一旦导入到玉米中,就会一直遗传下去,不会减少或损失,所以理论上,转基因技术公司的技术很容易被种业公司掌控,需要国家建立很强的知识产权保护,权益才不会被侵占。


  转基因技术公司并不和农民直接打交道,农民买种子的对象是传统种业公司,因为不能留种(杂交品种后代性状会退化,非转基因原因),农民每年都要买种子,农民买转基因种子时,就会支付转基因费用。而转基因公司跟种子公司的合作模式,还在摸索中,“对技术公司而言,需要能做到持续收费,合作模式还在探讨中,国际上市按推广面积收费,推广面积很容易查到,但是种业公司也有作弊空间,这是相互交涉、妥协的过程,需要合作双方互相信任。”


  大北农有一个关联种业公司,叫金色农华,大北农可以依托该公司快速实现产业化,不过主要模式,还是对外授权合作。3月25日,多年前就从事转基因研究的奥瑞金(5.650, 0.00, 0.00%)种业(SEED.US)宣布,与大北农集团达成合作协议,双方将合作研发新的转基因玉米杂交品种,探索转基因玉米种子生产、营销和技术服务方面的潜在合作。


  杭州瑞丰作为一家纯技术公司,减少了合作伙伴不公平竞争的忧虑,可以争取更多种业公司合作,此外杭州瑞丰由隆平高科(000998)参股,隆平高科背后有中信农业。杭州瑞丰已和不少上市公司有合作协议,包括隆平高科、荃银高科(24.160, 0.00, 0.00%)(300087)。


  优势


  刘石接受证券时报·e公司采访时表示,按照品种审定要求,传统育种能增产3%到5%才符合条件,实际上,增产能达到2%到3%已经很难,因为传统育种水准已到了很高水准,再往上走已很难。而抗虫基因这一项就可以挽回10%到20%玉米损失,突出的可以挽回20%到30%。


  玉米的试验田产量和实际产量有很大不同,试验田里水肥和虫害抑制都是理想状况,实际种植中玉米难免遇到各种问题,产量会有很大折损,转基因不会提高试验田产量,但是能提高实际产量,就是挽回了一部分折损。


  刘石介绍,抗除草剂的主要贡献,是劳动效率提升,传统玉米需要苗前和苗后各喷两次,而转基因后喷洒一遍即可。这就大大降低了劳动次数,时间窗口也比较宽泛,比如原来一次喷洒农药要求一个星期内完成,太早了产生药害,太晚难以控制,就对劳动时间要求更高,现在延长到两到三周,给农民更多选择,农业机械作业面积就可以提高一倍多,可以减少投资,也减少浪费。


  业内盛传,在辽宁中西部、吉林一部分已种植转基因玉米,因为虫害降低,转基因玉米也颇受下游养殖户欢迎,饲料企业发现玉米霉变降低,养殖成本降低。虫害发生后,雨水会顺着虫眼灌进玉米,整个植株都会黄曲霉素超标,对下游养殖会形成影响,有些虫害严重区域,大型饲料厂都不喜欢收购,这样的玉米也不能做食物,不能酿酒,只能做乙醇酒精。


  沈志成认为,对农业最重要的是种业,种业投资可谓一本万利,商业化价值庞大,按10%产量提升估算,可以让一亩地提高收入150到200元,产生的收益非常大,中央政府在转基因研究项目上投了100亿元,仅玉米一项,一年5亿到6亿亩种植面积,就有好几百亿元增值。


  种业研发成本很高,但研发之后再去推广,就像软件一样,边际成本很低,有高收益的基础。


  刘石表示,做转基因研发门槛高,要求资金设备技术都很高,浙大、中国农科院做了很多年研究,一般单位没这么大能力去做生物技术,最好的办法是寻求合作。他认为育种成本分为三个方面, 一个是科研成本,找到育种方向并实现,这些投入方是研究机构,二是把成熟基因导入到种子中,三是生产过程中隔离,建立单独仓储和包装。


  在海外,转基因种子价格会提高一倍到一倍以上,但农民由于增产增收愿意花这么多钱。刘石估计,中国转基因种子加价幅度不会那么高,农民和下游企业是最大受益者。


  沈志成表示,转基因确实能给农民创造价值,在这条利益链上,农民赚大头,种子公司赚一点儿,“研发者也要赚一点儿,这样才能有正向循环,以有更多动力更多资本投入到研发中。”


  一代技术


  现在获得批准的安全证书的,都是一代转基因技术。美国早在1996年,就已开始推广使用。


  “第一代的产品主要是抗虫抗除草剂,技术路线相差不大。”沈志成表示,技术路径中外原理相同,都是添加抗虫和抗除草剂基因。


  抗虫和除草剂具有很大需求,玉米螟虫灾害严重,这种害虫显得异常顽强,需要多次喷洒农药,“大部分玉米种植区都有的玉米螟虫,这是难以避免的,玉米要大规模种植,相当于给了它们很多东西生长,其遇到的天敌有限,害虫们活得很快活。”在我国黄淮海和东北的吉林区域,玉米螟虫造成灾害严重。这种害虫也完全适应了东北冬天的低温,严寒天气也挡不住它们繁衍生意。


  玉米螟俗称玉米钻心虫、钻茎虫,是玉米、谷子、高粱等粮食作物的重要害虫,严重影响玉米的产量和质量。一般年份玉米受玉米螟为害减产10%~15%,大发生年减产可达30%以上,甚至绝收。


  美国除了玉米螟虫,还有一种独特的本地害虫叫根甲虫,造成灾害也很厉害,被称为10亿美元害虫。科学家会根据本地害虫情况来调整  。


  二代产品抗虫谱更宽、抗虫机制更多一些。三代产品可能会针对中国特有的害虫,美国主要是根甲虫,而中国没有根甲虫。


  大北农此前公告称,DBN9936为第一代转基因玉米,对草地贪夜蛾有60%的抗性,第二代可做到100%抗草地贪夜蛾。大北农的二代产品正在研发中。近年来沈志成和团队一直在研发第二代、第三代抗虫转基因玉米。“一代产业化我们国家已迟了20年,二代我们也在十多年前就开始研究了,只要国家支持从一代到第二代产品所需要的时间比较短。我们二代产品正在准备申请安全证书,已经在大田里测试了。”


  近年来热传的草地贪夜娥为热带害虫,无法适应低温天气,沈志成表示,在我国草地贪夜娥还到不了玉米主产区,连浙江也过不去,在云南广西造成的灾害可能比较严重,在寒冷区域无法越冬,所以必须是当年从南方飞过去,灾害规模有限。


  过程


  全球转基因推广,都遵循从非食用到间接食用再到食用,即首先发展非食用的经济作物,其次是饲料作物、加工原料作物,最后才是食用作物。


  我国目前放开的两种转基因作物是棉花和番木瓜。


  我国棉花基本上都是转基因品种。不过这个品种没有成长出一个有实力的本土转基因公司,很难收到专利费。棉铃虫危害最大,要打五六次农药,这是为什么转基因棉花基本上就被叫做抗虫棉,这点和玉米的需求类似,棉铃虫还会吃玉米,还有蚜虫也危害甚大,也可以用转基因技术解决。美国一些种子就添加了好几个抗虫基因。


  木瓜比较特殊,木瓜是直接食用,但是基本上木瓜都是转基因,这是因为该作物受到一种灭绝性病毒灾害的影响。在是否要放弃木瓜这个品种时,人们选择了转基因,转基因的出现,击退了病毒。其实还有不少水果、经济作物都有灭绝性的病虫害,有些被小心控制住而已。


  按单种作物种植面积计算,全球79%的棉花、74%的大豆、31%的玉米和27%的油菜,是生物技术育种的品种。大豆单产面积低,南美和北美种植转基因大豆主要供出口,中国是主要进口国。这就决定了大豆转基因商业化的主战场在海外。


  大北农对外一直拓展阿根廷、巴西的大豆、玉米市场,公司自主研发的转基因大豆获得阿根廷政府的正式种植许可。杭州瑞丰、隆平生物的性状研发成果也将根据其产品表现应用于巴西隆平转基因玉米种子业务。两家公司的种子性状现已出口至巴西,正在开展性状功能验证及测试。此外,没有等上国内转基因商用的奥瑞金种业2015还试图进入美国市场,将目光转向海外,无奈美国就是转基因技术的大本营。


  在不同区域,不同品种对转基因需求重点不同,比如大豆所用的转基因技术主要是为了抗除草剂。而大豆主要种植区域巴西在热带,抗虫就显得更重要一些。在有些区域杂草疯长,除草又显得更为重要。


  小麦和水稻生长主要问题是害虫,水稻害虫更严重,需要打三四次药,人工费花钱就很大,要彻底解决害虫的问题,抗虫蛋白是个很好的方案。


  不过小麦和水稻是直接食用,传统育种技术能力也比较强,需求还没有特别迫切。国内研究转基因水稻者甚众,还有一些方案是增加一些营养性状,不过抗虫水稻等都倒在“品种审定”关卡前,水稻目前没有获得一个安全证书,意味着距离商业化遥遥无期。


  中国人民大学农业与农村发展学院教授郑风田表示,他支持玉米和大豆转基因推广,玉米用于工业加工和饲料,大豆油不含转基因成分,豆粕作为饲料使用,而水稻和小麦要更慎重,特别是水稻,是人体直接食用。


芯片


  根据联合国粮农组织的资料,粮食总产增长的80%依赖单产提高,单产提高的60%~80%源于良种贡献。“十三五”结束时我国品种对粮食增产的贡献率也已达50%,优质品种被称为农业芯片,不少人认为中外在育种领域存在巨大差距。


  刘石认为,中国育种上面和海外差距没有想象那么大,中国作为农业大国,在传统农作物育种方面能力很强,科研人员官方机构做了很多努力,成绩值得肯定。农作物上没有严重的掐脖子领域,蔬菜瓜果领域高端育种和海外有差距,但是中低端领域完全可以满足,育种领域差距较大的是动物育种,猪、蛋鸡、肉鸡,对外依存度95%以上,越是大型家畜,需要研发沉淀时间越长。


  近期,北大前校长许宏智撰文认为,农业农村部2月份《通知》的发布,体现了中央对我国种业发展的高度重视、对“生物育种创新在塑造农业科技竞争新优势中的核心作用”的肯定,以及对打赢种业翻身仗的期望。他的核心观点是鼓励转基因商业化种植,鼓励使用转基因技术育种,以免技术落伍。


  玉米网CEO冯利臣认为,我国粮食自给率在下降,为保粮食安全,必须提高粮食单产,推广转基因势在必行。他认为转基因推广的主要受益者是种植户。


  沈志成主张以产业化的方式打消公众疑虑,他举例称东北有养殖户很怕转基因饲料,使用后发现家畜生长正常,现在已安然接受。“实际上好多药物都用转基因的微生物来生产,美国转基因推广这么多年,证明了这个技术的安全性,我国对转基因安全性的要求比美国还严格。 ”