種業助手
NEWS.小種子,大故事,種業商業模式深度起底
發表于:2016.12.08 來源:重慶農投種業 字號:  瀏覽量: 1631
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業的商業邏輯:“資本+ 并購+ 全球化”

 

1. 種業的特性

“種子”和“農藝”是提高種植效率的兩種有效途徑,即所謂的“良種”+“良法”。種業,是在農業現代化進程中,為滿足作物高產、抗逆、高品質、機械化、易加工的需求,采用生物技術,定向改良作物性狀,從而使作物商品種子產生較高價值的生物產業。

種業具備以下特性:

1.1. 自然特性:時間局限性

受農作物生產特性的影響,農業生產具有季節性、周期性。種業企業的生產、銷售、盈利都與季節相關。例如,四季度是國內玉米、水稻種子的銷售旺季。

同時,同一種作物的生長,受到地域的限制。而地域所代表的是:光熱條件和降水。全球來講中國水稻在資源上占據優勢,全國來講,不同區域具有不同的品種優勢。

1.2. 科技特性:高投入 長周期

根據相關機構研究,農業研發方面的投入在農業績效方面的回報率最高。然而由于農業研發的基礎性,農業研發主要依賴公共支出。而一個國家在農業研發的支出額度和比重,與這個國家本身的經濟實體相關。因此,美國在農作物生物科學方面的研究居于世界領先地位,農作物生物科學的研究機構也主要集中在美國、歐洲。

種業是農業中科技含量很高的產業,其發展依賴于生物科學的進步。從公司角度來看,育種水平決定了企業是否能收獲能在市場上叫好的產品。一個相對優勢好的品種,能支撐起一個企業相當的規模。典型的例子就是孟山都當年通過轉基因技術彎道超車先鋒種業,成為全球最大種業公司。

當前階段,美國是種業科技高度發達的國家,而先進的科技主要掌握在“Big 6 手中。這些國際種企巨頭的科研實力,是通過不斷的研發投入以及持續收購實現的。

從種業發展史來看,70 年代開始,推動種業生物技術的主要力量來自于從大學研究機構分離出來的掌握了一種工具或基因序列的 SMEs(Small and Medium sized Enterprises )。經過兩輪的 SMEs 高潮,到 2008 年僅剩下 30 家存活下來。在這 30 家中,有 27 家是被大公司收購而得以生存。其中有 20 家就是被“Big 6”收購。

現階段,國內生物科技實力極弱,類似于 SMEs 這類以作物育種為主要研究方向的生物科技公司在中國幾乎沒有。但總體而言,國內種業科研基礎厚,只是實力分散。中國現有農業科研機構 1100 多個,從事育種科研的專業研究所達 400 多個,新中國成立以來共育成各類農作物品種 5000 余個,搜集、整理種質資源 35 萬份以上。

1.3. 政策特性:依賴政策扶持

種業,是關系到糧食安全和食品安全的戰略性產業。尤其是涉及到玉米、大豆、水稻等糧油作物的種子,政策因素對產業的發展影響很大。這種政策主要體現在保護本土種子企業及市場,規范及扶持國內種子行業的發展等方面。例如,國內對于外資進入國內市場有著明確的限制:

對外商投資糧食、棉花種子產業,不允許外商獨資,合資公司必須由中方控股。

對外商投資包括蔬菜在內的農作物種子研發、生產等方面的審查也日趨嚴格。

外商投資轉基因生物研發、轉基因農作物種子生產更是明令禁止。

1.4. 商業特性:規模相對有限

種業可以分為三大市場,北美、歐洲、亞洲和南美。根據 Grand View Research,Inc 的數據顯示,2013 年,北美為全球最大市場,為 139.6 億美元。其預測,全球種業市場在 2020 年將達到 720.9 億美元。歐洲地區種業市場的發展將趨于成熟。而亞洲和南美地區 2014~2020年為 7%,是全球種業市場增長最快的地區。分品種來看,玉米和大豆是最主要是種子品種。2013 年,玉米種子市場規模 200.7 億美元,而大豆為 80 億美元。其中,2013 年轉基因種子的市場價值達到 214.5 億美元,預計到 2020 年會增加到 425.3 億美元,占據種子市場多半的份額,年化增長率為 10.3%。

2. 國際種業巨頭的成長共性:資本+并購+國際化

種業的這些特性,決定了行業巨頭成長壯大過程中的三條共性:1)依附于資本實力雄厚的農化或醫藥集團存在。2)在資本支撐下通過持續并購迅速做大。3)通過走向國際化打破成長瓶頸。

1 、種子研發周期長,投入大,不確定性強。隨著育種技術的進步,對于資本投入要求越來越大。而種子與農藥、化肥等其他農資相比,市場容量偏小,單純種企的資本實力相對不足。因此需要向外尋求資本支持。種業對資本的需求主要體現在研發投入及并購資金兩方面。

對于農化集團而言,其天生就與種子行業具有協同效應,產業協同使得其具有渠道優勢,加上農化行業巨大的市場空間使得農化企業能夠有足夠的資本實力來主導種業的并購。典型的就是杜邦公司并購先鋒種業,孟山都從農藥領域向種子延伸。而醫藥集團向種子的延伸,則是建立在其生物分子科研技術上與育種的共性而產生協同效應。

同樣,由于品種研發的不確定性,通過并購手段既能來吸收競爭對手,也可以幫助公司迅速完善補充品種體系,節約自主研發的時間成本。

2 、農業生產具備天然的地域和政策阻隔性。這使得單一種子的推廣區域有限。單個國家范圍內的種子市場規模天生存在瓶頸。更為重要的是,由于種業是農業的基礎,出于糧食安全、生態安全的考慮,種子生產、銷售在不同國家間存在一定的行政壁壘。打破國別行政壁壘需要依靠自身強大的研發實力以及在當地的長期技術積累。將自身的育種技術優勢與當地的自然條件相結合,研發出適合當地種植的品種。能夠走出這一步的企業寥寥無幾。而一旦實現這一步跨越,種子企業就可以打破本國種業市場空間的限制,重新獲得無限發展可能。

2.1. 孟山都

孟山都創始于 1901 年,創始人是約翰〃奎尼,公司以其妻子奧爾加〃孟山都名字命名,當時主要生產糖精。該公司是一家跨國農業生物技術公司,其生產的旗艦產品 Roundup 是全球知名的草甘膦除草劑。公司目前是轉基因 (GE) 種子的領先生產商,占據了多種農作物種子 70%–100%的市場份額。 公司的理念是:農業創新和可持續發展的領導者,通過創新幫助全球農民實現產量的快速增長。

目前,孟山都在轉基因領域具有絕對優勢。擁有抗農達玉米、棉花和大豆等眾多優勢產品,是公司收入和利潤主要來源。21 世紀以來公司憑借在轉基因技術上面的優勢,實現了收入利潤巨幅增長,超越杜邦先鋒成為全球最大種業公司。

穩定在 10%以上的研發投入是孟山都在轉基因種子領域爆發的基礎。大量的并購整合是孟山都完成轉基因種子產品和市場布局的主要手段。其發展歷程是一個以并購為主要手段,實現研發能力的提升、市場占有率的提升和產業布局的完善的發展歷程。

2.2. 杜邦先鋒

杜邦先鋒的前身為先鋒種子公司,是由被稱為美國玉米雜交種子之父的亨利〃沃萊特先生在1926 年創建的,世界上第一家玉米雜交種子公司。1999 年為杜邦所全資收購,成為其子公司。

如今杜邦先鋒已成長為全球第二大種子公司,2015 年種業收入達 67.77 億美元,全球種業市場份額為 18%,其中玉米種子和北美市場仍是公司的主要產品和主要市場。公司理念是致力于通過創新產品和服務提高世界糧食產量和供給的可持續性。

杜邦先鋒曾依靠育種技術領先和大規模的收購兼并實現行業龍頭的地位,如今也因為轉基因育種技術不如孟山都而退居次席。

2.3. 先正達

先正達品牌的歷史不長,是 2000 年由兩大制藥巨頭諾華與阿斯利康的農業部門合并而來;公司目前是世界領先的農業科技公司:農化和種子業務分別排名世界第一和第三,歷史上推出過 DDT,百草枯等經典農化產品,上世紀 70 年代進入種子市場,通過不斷兼并收購發展壯大。2015 年實現收入 134.1 億元,凈利潤 13.39 億元。公司的發展戰略:一體化農資服務、創新、超越。其經營理念是:在這個人口日益膨脹的世界中,通過提高全球農業生產力,以可持續性的方式解決糧食安全問題。

先正達的核心戰略:發現和發展超越單一產品模式的整合解決方案,打破原先植保與種子相垂直分開的管理格局,實現兩條線揉搓在一起。

 

變革前夕的中國種業  龍頭迎來做大良機

1. 品種換代前夕:靜待新的王者

1.1. 國內主要農產品種子均進入換代前夜

中國主要農作物的換代是以一個大品種為主要特征。該品種較上一代品種有全面優勢,種植面積極大,一般的還有些補充品種并存,但在面積和影響上較該品種影響要小的多。

1、小麥:我國的小麥共進行了 8 次品種更新換代,主要的省份基本上實現了 6-7 代品種換代。值得密切關注的是,麥種當前種植的是常規種。如果能夠實現雜交化種植,將是最小麥品種換代的最大里程碑。

2、粳稻:隨著經濟的發展,粳稻需求量持續增加。種植區域從原來的北方向南方的江蘇、浙江、淮河流域等地擴張。粳稻在北方已經進行了 7 次品種的更新換代,在南方因改種晚,普遍進行 2-4 次品種換代。粳稻雜交化的研究在我國已經進展了多年,但在制種和品種穩定性上還有待突破。

3、棉花:棉花已經進行了 7 次大的品種更新換代。當前主栽的是具備自主知識產權的轉基因棉花。我國三大棉區當前種植品種差異極大,新疆棉區以常規棉為主,黃淮棉區以轉基因抗蟲棉為主,長江流域棉區以雜交棉為主。當前都在品種換代的前夜。

4、秈稻:南方秈稻分為早稻、晚稻、中稻;大生態區有長江上游、長江下游和華南稻區等,所以品種換代差異極大。就長江下游而言,走過了矮稈化——三系雜交稻——兩系雜交稻的歷程。總體而講,普遍經歷了 6-7 代品種。當前推廣面積居前的揚兩優 6 號、新兩優 6 號等,其不育系均源自于廣占 63 系列。經過這么多年的推廣,品種逐漸老化。常規稻由于米質好等原因,在局部區域內有恢復的態勢。因此,雜交秈稻在“秈改粳”的壓力下,現在也面臨著新一輪的品種更替浪潮。新一代品種,除了實現基本的穩產、高產外,還需具備米質好、抗稻瘟等品種特性。

5、玉米:雜交玉米單交種普及以來,共經歷了六代品種的更新換代。當前,玉米春播中晚熟區以先玉 335 為代表的“美系血緣”(玉米的 6.5 代品種)為主栽;黃淮海夏播玉米區以鄭單 958、浚單 20 為主栽、以先玉 335 為代表的“美系血緣”跟進、多品種發展的混亂局面;西南玉米區仍然以稀植大穗品種為代表。

我國雜交玉米大約 4、5 年左右就要出現一代品種,這樣不僅種植風險小,而且快速的提高了玉米的單產。但我國的第六代雜交玉米鄭單 958 國審于 2000 年,已經種植了 15 年,成為最大種植面積品種也已經有 10 年之久。先玉 335,國審于 2004 年,也已經有 11 年的歷史,大面積種植也超過了 5 年。造成這種情況的主要是因為從鄭單 958、先玉 335 之后,中國的育種界開始陷入模仿育種的怪圈。新推出的品種基本上都是“類鄭單 958”和“類先玉335”兩大系列,其產量和抗逆性沒有超過鄭單 958 和先玉 335 的水平,種植密度沒有超過每畝 4500 株。目前市場上廣受歡迎的京科 968、隆平 206、登海 605、偉科 702 等雖然也各具特色,但是整體而言,品種的生育期越來越長,缺少新一代玉米大品種的資質。真正的第七代玉米大品種,必須“有鄭單 958 的耐密性和適應性,有先玉 335 的灌漿脫水快和生育期”。而這類性狀,正是為滿足機械化玉米籽粒收獲的需要。

1.2. 品種次代更替,風險與機遇并存

品種的更替意味著新的投資機會的誕生。最近一次品種更替大潮是 6.5 代雜交玉米品種先玉335 的崛起(先玉 335 的成功更多歸功于播種方式的革新,而非品種的變革,所以只屬于 6.5代品種),幫助登海種業和敦煌種業在其巔峰期 2008-2011 年,實現業績高增長。

品種更替也意味著風險。由于國內一個新品種的商業化推廣需要極長的時間,因此,錯過了一輪品種的更替大潮,就意味著公司至少將錯過 5-8 年的發展期。雖然現在育繁推一體化企業在品種審定上有綠色通道的便捷,但是 2 年區試、1 年生產試驗,外加 3 年市場導入期,品種斷層帶來的巨額機會成本,對于所有種企而言,均無法承受。

品種更新換代的背后是企業的衰落或者重生。登海種業上市以來的發展歷程完美的詮釋了這一點。2006-2008 年,公司傳統優勢品種掖單系列品種老化,新品種登海超試系列推廣不如人意,在崛起的鄭單 958 的打擊下,公司凈利潤下滑嚴重,在虧損邊緣掙扎。但是,隨著先玉 335 在 2008 年開始進入爆發期,公司經營也迎來重生。2009 年,公司凈利潤從 2008 年的 260.2 萬增加到 9362.06 萬元,暴增 3498.02%。先玉 335 的良好表現,為公司的品種研發帶來寶貴的緩沖期。2013 年起,公司自主研發品種登海 605 開始嶄露頭角,接棒略顯疲態的先玉 335,重新擔起推動公司業績增長的大任。

2. 政策變革期:市場化改革深化

國內種業經歷了四個發展階段:

1958-1978 年:“四自一輔”。1978 年以前,我國實行的是“四自一輔” 的種業政策,即中國農民對于農作物種子的“自繁、自選、自留、自用,輔之以必要的調劑”。這個階段農民以自留種為主,種業還未真正形成。

1978-2000 年:“四化一供”。1978 年是中國種業的真正開始,這一年中國種業進入了所謂的“四化一供”時期,即“品種布局區域化、種子生產專業化、加工機械化、質量標準化和有計劃組織供種的原則”。但是受限于舊有體制的限制以及從業人員認識的局限性,這個階段國內種業還是處于計劃經濟模式之中,產業運作效率低下,資源浪費嚴重。雖然對產業的認知水平有了明顯提高,但是和發達國家相比,仍相差了至少一個世代。

2002-2011 年:《種子法》頒布,進入市場化探索階段。2002 年我國的《種子法》頒布實施,標志著我國種業進入了新的時期,開始市場化的探索,種業發生了翻天覆地的變化。這其中既有成績,也有不足。成績:1)打破計劃經濟體制,市場放開和市場化經營,活躍了市場;2)明確了品種權和種質資源保護,重視和投資科研和育種發展;3)加快引進新品種和種質資源,促進了產業的發展和市場價值提升。

不足之處在于:1)體制改革不到位,科研育種的“雙軌制”嚴重制約產業發展;2)條塊分割嚴重,企業發展受阻,產業鏈沒有形成;3)不規范普遍的市場行為十分普遍,侵權、套牌、虛假宣傳等投機行為盛行。

2011 年- 至今:市場化改革深化期,新《種子法》頒布。這一階段是種業市場化改革的深化期。改革的重點從銷售、產權向科研、產業轉移。總體方向通過提高產業門檻、鼓勵企業兼并,淘汰落后種企,提高行業集中度;通過科研機制改革、品種審定體制,建立高效率、可持續的種子品種研發體系,增強種子企業的核心競爭力。

對比美國種業的政策演變邏輯,中國種業政策也進入了亟需建立完善商業化育種相關法律、政策的階段,以促進種業研發有科研機構向商業實體轉移,推動種業產業健康發展。

在具體政策上:

2011 年 8 月頒布的《農作物種子生產經營許可管理辦法》,大幅抬高了種業企業的門檻。將雜交水稻和玉米種子企業注冊資本從 500 萬元提高到 3000 萬元,實行一體化經營的種子企業的注冊資本由 3000 萬元提高到 1 億元。國內種業經過市場化初期的無序發展之后,根據全國農技中心數據顯示,種企數量開始迅速下降,從 2011 年的 8600 多家減少到 2014 年的5064 多家;平均每年凈減少 1000 多家。

2011 年 5 月,以國務院出臺《關于加快農作物種業現代化建設的意見》為標志,“種業新政”中明確了提出了政策對未來中國種業的發展定位和構想,最核心的是明確了科研機構和種業企業的責任分工,強調由科研機構進行農作物種業基礎性公益性研究,鼓勵育繁推一體化種子企業構建商業育種體系,并強調了對于嚴格品種審定和保護、加強市場化監督管理。

2015 年 6 月 8 日,農業部發布《關于加快推進種業“事企脫鉤”工作的通知》,納入脫鉤范圍的種子企業(確定為公益性的科研院所和高等院校所辦的種子企業),要在 2015 年 12 月31 日前完成事企脫鉤。逾期者的種子生產經營許可證有效期將截止于 2015 年 12 月 31 日,并即注銷。進一步明確了事企脫鉤時間表。

2015 年 11 月 4 日,十二屆全國人大常委會第十七次會議表決通過了種子法修訂案。新修改的種子法共十章 94 條。此次新版種子法的修訂,是中國種業發展進程中具備里程碑意義的事件。修訂方向主要是改革完善品種審定制度及登記制度,新增植物新品種保護,明確科研院所育種方向,加大種子違法行為處罰力度。品種審定制度的改革是種業市場化改革深化的體現,植物新品種保護則有利于推動品種創新,加強執法力度,有利于規范行業競爭環境。

總體而言,當前的政策走向,整體上沿著抬高行業競爭門檻,強化具備品種研發實力的種企競爭力,推動龍頭企業進一步做大做強的方向演進。

3. 市場分化期:競爭白熱化

3.1. 長期無憂,短期遇增長瓶頸

根據全國農技推廣服務中心數據顯示,2014 年,我國種子市場規模 819 億元,僅次于美國,是全球第二大種子市場。分種類來看,玉米種子、小麥種子和水稻種子市場規模分別約 274.35億元、165.54 億元和 165.27 億元,占比 33.49%、20.22%和 20.17%,是種子行業場主戰場。值得注意的是,由于雜交水稻種子市場的萎縮,小麥種子市場規模首次超過水稻種子。

根據全國農產品成本收益資料匯編數據現實,2014 年,三種糧食作物平均每畝成本為1068.57 元。其中,種子費用 57.82 元/畝,占總成本的 5.41%。而海外這一比例一般達到10%左右。可見,國內種子行業還有較大的成長空間。

種子市場規模=(播種面積×單位用種量)×商品化率×種子價格。分項來看,當前種子市場量增基本到頂,行業未來成長主要靠價格提升。而價格的提升主要將依賴于品種的改善及行業集中度的提升。由于當前上市公司的品種主要以水稻、玉米種子為主,我們著重討論這兩個品種的市場空間。

1 、播種面積:

我國水稻主要種植區域集中在東北平原、長江流域以及東南沿海三大產業優勢區。其中,東北平原以種植旱作粳稻為主。雜交秈稻主要在長江流域以及東海沿海地區進行種植。

國內大米價格相對較低,水稻種植的經濟效益并不突出。這導致國 20 年來內水稻的種植面積整體保持平穩狀態。2003 年種植面積到達歷史低點后開始有所回升,也總體增長有限。從 2005 年以來,10 年間水稻種植面積增長僅 5.07%,約為4.5 億畝。

此外,從種植結構來看,過去今年雜交水稻的種植面積出現了明顯的下降。造成這種情況有兩方面原因。一是雜交稻口感普遍不行。由于此前國內雜交水稻品種的以高產穩產為主要研發方向,對于口感的重視度不夠,雜交秈稻的米質普遍不如粳稻等常規稻。隨著生活水平的提高,消費者對大米米質的要求也在提升,這導致在江蘇等長江下游及沿海地區出現了較為普遍的將秈稻改種粳稻等常規稻情況。這進一步限制了雜交水稻種植面積的擴大。二是雜交稻種植過程復雜。常規稻可以用直播方式,雖然每畝用種量多一些,但不需要插秧,成本投入少。尤其是對種植大戶而言。而雜交稻種植過程中需要進行插秧、育秧,人工投入高。從我們草根調研得知,雜交水稻一畝地種子費用需要 50-60 元,加上插秧育秧,光播種這一環節就的成本投入就得 300 多元/畝。而當前農戶種田,更看重的是性價比,而不是單純的高產量。

我國玉米主要分為北方春玉米區(包括西北灌溉玉米區)、黃淮海夏玉米區以及南方丘陵玉米區。其中,北方春玉米區占國內種植面積約 46%,是最大的玉米種植區,種植方式以玉米單作為主,一年一熟。黃淮海玉米區以夏播玉米為主,種植方式為冬小麥及夏玉米輪作。

過去 15 年,在飼用玉米需求迅速增長的支撐下,東北地區玉米持續替代大豆種植,使得玉米播種面積持續增加。2000-2014 年,玉米播種面積擴大了 60.81%,從 3.47 億畝增長到 5.56億畝,年均新增 1402 萬畝。2007 年,玉米種植面積超過水稻,2012 年玉米產量超過水稻,成為國內第一大糧食作物。玉米種植面積的大規模增加是最近十年來雜交玉米種子市場擴大的根本動力。但是,這 10 年來玉米種子面積的增長是以大豆種植面積的下降換來的。在馬鈴薯也成為國內第四大主糧的情況下,玉米播種面積的增長已經缺乏替代對象,再加上于耕地總體面積的限制,玉米播種面積的增長空間已經很有限了。

為保護農民種糧積極性,維護國家糧食安全,國家從 08 年起在東北地區實施玉米臨時收儲政策,主要在 10 月份至次年 4 月。政策性收儲使得最低收購價逐漸變成了最高市場收購價,這是支撐過去幾年國內玉米價格持續上漲的根本原因。而這也意味著,當政策開始轉向時,國內高價玉米的基礎也將不復存在。

東北四省區調減玉米種植面積,標志著國家玉米產業政策的重大轉變。2015 年 9 月 18日,玉米臨儲價格七年來首度下調至 1 元/斤。2015 年 11 月 2 日,農業部首提《“鐮刀彎”地區玉米結構調整規劃(2016-2020 年)》,力爭到 2020 年,“鐮刀彎”地區(包括東北冷涼區、北方農牧交錯區、西北風沙干旱區、太行山沿線區以及西南石漠化區,常年玉米種植面積占全國的 1/3 左右)玉米種植面積穩定在 1 億畝,比目前減少 5000 萬畝以上。2016 年 3月 25 日,據《內蒙古新聞聯播》消息,今年東北三省及內蒙古將正式取消玉米臨時收儲政策,玉米秋收上市后,生產者隨行就市出售,各類市場主體自由入市收購,國家將建立玉米生產者補貼制度,將補貼資金直接兌付到實際種植者手中。玉米開始市場化定價的漫漫熊途。

2 、單位用種量:

從趨勢上看,種子質量提升,種植方法改進,使得每畝用種量整體呈現逐年下降的走勢。例如,隨著玉米種子單粒播方式的推廣,玉米種子每畝用種量在過去 10 年間每畝減少了月 1公斤種子。但總體而言,每畝用種量的變化非常緩慢, 對市場容量的影響相對有限

3、商品化率:

過去幾年,國內種子商品化率得到了明顯的提升。2014 年,全國主要農作物需種量為 101.29億公斤,其中,商品種子需種量為 70.98 億公斤,商品化率達到 70.08%。其中,雜交玉米種子、雜交水稻種子的商品化率已經達到 100%。未來商品化率的提升方向在于雜交小麥種子以及雜交粳稻技術的進步。

4 、種子價格:

種子價格的提升空間來自于兩方面, 一是種糧比的提升。種糧比指的是種子和糧食價格之間的比例。國內玉米種糧比近幾年提高較快,在 10:1 左右。對比美國 20-30:1 的種糧比,還有 1-2 倍的提升空間。而水稻種糧比則一直維持在 5:1 以下。種糧比的提升將依賴于糧食價格的提高以及能夠給種植戶帶來更高性價比的優質品種的出現。但是 2015 年,隨著高庫存壓力,國內糧食價格進入下跌趨勢。雖然說種子價格占種植成本中很低的比例,受影響較小,但是農民種植收益的減少,仍將不可避免地制約了種子價格的提升空間。

二是同質化種子退出市場。目前,由于國內絕大部分種企缺乏研發能力,種子同質化嚴重,加上執法環境不夠嚴厲,市場上充斥著大量低劣、套牌、缺乏競爭力的種子。這些種子的生產既造成資源的浪費,到破壞了種業的市場秩序。只有經歷過市場的波動,隨著市場的成熟,這些同質性產品、套牌產品才會逐漸將市場份額讓位基于研發優勢誕生的優質、高產的好種子,從而帶動種業市場規模的整體增長。目前的種子市場已經進入了分化期,同樣是玉米種子,零售價最低的甚至只有 12 元/畝,高價如墾豐種業的德美亞 1 號,5萬粒包裝的種子零售價 1150 元,折合每畝 120 元。

2.3.2. 種業庫存過剩成常態

2015 年,全國雜交玉米制種面積 342 萬畝,增加 47 萬畝,同比增幅 15.93%,制種量 11億公斤,同比增加 12.24%,從 2014 年的制種底部略有反彈。由于需種量的增加,雜交玉米種子庫存預計下降到 8 億公斤,庫存消費比降到 68.96%。行業整體經營環境有所改善。

2015 年,全國雜交水稻制種面積 143 萬畝,增加 3 萬畝,同比增幅 2.14%,制種量 2.6 億公斤,同比增加 8.33%。2015 年雜交水稻種子總供給量為 3.55 億公斤,預計 2015 年的大田用種和出口合計需種量約 2.45 億公斤,則期末庫存水平將降至 1.1 億公斤左右,市場壓力有所減輕。從結構上看,三系雜交稻種子過剩嚴重,兩系雜交稻種子供求基本平衡,受災嚴重的兩系稻品系種子還可能出現供應偏緊情形。

但是,從整體來看,國內種子高庫存已經成為常態。 在激烈市場競爭中,同質性種子的市場空間在縮小,只有擁有品種差異化優勢的企業才能生存壯大。

4. 產業結構重塑期:育繁推一體化,經營模式升級

4.1.  商業化育種體系重塑產業結構

種子行業的生產流程主要包括三個環節:育種——制種——銷售。在計劃經濟體制下,我國種子行業分成獨立的三個環節。有科研院所負責育種,由種子企業進行制種,最后由各地種子站進行銷售。2000 年種子法出臺后,上述情況有所改變,產業分工不再那么明確,出現了一批育繁推一體化的企業。

目前我國種子品種主要來自于農業科研機構。存在兩種經營模式,一種是科研人員發起成立公司,以原來科研院所的研究員為企業的科研骨干,專門從事種子研發。這類企業自身基本不制種或者銷售,而是授權其他種子企業經營,以收取品種授權使用費為主要盈利模式。由于品種研發耗時長、風險大,因此,除了極少數企業外,這類公司更青睞于從事短、平、快的類親緣項目開發,普遍缺乏真正的品種研發和創新能力。

另一種則是由農科院發起設立種子公司,由自己進行品種研發,并擁有自己的制種基地和銷售渠道,如育繁推一體化企業。這類企業綜合實力相對較強,通過對產業鏈價值的挖掘獲取長久的核心競爭力。典型如依靠萊州農科院成立的登海種業、依靠湖南農科院建立的隆平高科等。

在制種環節,也有兩類企業。一類是與農科院合作,向其購買品種使用權,然后公司自行制種銷售。這種經營模式回避研發風險,經濟效益見效快。但問題在于,很多良種農科院并不僅僅只是獨家授權一家企業進行推廣,更常見的是授權多家聯合推廣。如京科 968 是由 5 家企業聯合推廣。這種經營模式下,當庫存增加時,很容易出現價格競爭,導致企業盈利水平下滑嚴重,且缺乏發展后勁。

另一類企業則是制種企業。他們接受其他種業公司的親本,組織、指導本地農戶種植,產成后將成品種子交給委托企業,收取制種費用。當種子行業供過于求時,委托制種企業可能不會按合約完全收購種子,而受托企業必須將制種成本先行支付給農戶,余留種子形成庫存。存放一定時期后發芽率受影響,只能轉成陳糧銷售,形成虧損,如敦煌種業母公司從 08 年開始虧損主要原因在于其受托制種的經營模式。

 

 

綜合以上的分析可以看出, 國內種子行業高度分散化,源自于計劃經濟時代的產業鏈分工與隔離。當前,以育繁推一體化為代表的綜合型企業正在逐漸打破這種產業分工壁壘。但是應該看到,在這個產業結構的調整過程中,遇到的最重要的體制性障礙在于 育種研發體系的雙軌制,即科研機構與種業企業同時參與商業化育種。良種是種企核心競爭力的來源。但是,科研機構從事商業化育種,由此導致一大批種企并不需要建立自己的科研體系,只需要從科研院所中購買品種使用權即可。這類企業無需長期的科研投入,其實質也不過是單純的銷售企業。而科研院所的商業化育種活動,擠占的是國內的基礎育種投入,導致不同科研機構中大量重復基礎種質選育,并且其育種方向并不一定符合市場的需求。這種低效率的科研模式,造成全社會資源的嚴重浪費。同時,科研院所參與商業化育種,其實質是以國家財政資金投入去與市場化育種企業競爭。在國內種業發展初期,種企資本積累規模仍然薄弱的當下,是對具備研發實力的育繁推一體化企業的嚴重不公平。

隨著種企資本實力的增強,新版種子法對于公益性育種與商業育種的分離、對育繁推一體化企業認定權的下放,以及對品種審定綠色通道的推廣,行業在競爭優勢將進一步向育繁推一體化企業集聚,產業結構將悄然發生轉變。而商業育種體系的建立,正是這場推動產業結構重塑的最關鍵環節。(未完待續)

 

業現代化帶來經營模式升級

國內種子銷售主要通過經銷商渠道,尤其是縣域經銷商進行。從嚴格意義上來講,這類公司并不能稱為種業企業。受傳統體制及種子行業經營特點的影響,縣域種子企業或者經銷商是我國種子經營公司的主體,數量眾多,規模偏小,但是卻是打開國內種子市場的核心環節。

在傳統銷售模式下,農產品經營依賴于經銷商對當地的人脈及聲譽積累。目前,種業銷售一般都是三級經銷商體系。由一級經銷商、二級經銷商到鄉村零售店。從產業鏈價值分布來看,渠道環節分去近 50%的利潤。

隨著農業現代化的推進,土地流轉推動適度規模經營的出現,以農業合作社、家庭農場為代表的“新農人”逐漸崛起,并很可能在未來替代一家一戶的小農經濟成為農村經營的主體。規模效益的推動下,“新農人”對于產品的要求進一步提高,傳統種子銷售模式悄然出現了改變。主要體現在三個方面:

1、 從單一渠道變成渠道共享。傳統上,種子經營銷售主渠道是縣域種子公司或者經銷商。這些經銷商一般只銷售種子。但是,最近兩年,種子銷售渠道和農藥、化肥等其他農資銷售渠道開始出現融合趨勢。即越來越多的種植戶希望能夠直接購買“套餐式”產品,在購買種子的同時,購買配套的農藥與化肥。中農發集團旗下的農發種業順應行業發展趨勢,已經明確提出了“種藥肥一體化”的綜合服務商發展戰略。

2、 從銷售產品變成銷售種植系統化解決方案。農資領域的產品同質性強,在激烈的市場競爭中,差異化很大程度上更多的只能通過產品服務來體現。而“新農人”的規模效益,使得農業技術服務有了投入的價值與需求。例如,為種植5畝地的農民做測土施肥是毫無意義的,農民的收益提升也無法去覆蓋這部分成本。但是對于種植 500 畝的種植大戶而言,測土施肥則是其提高其經濟效益的一條可行途徑。目前,大北農旗下的種子企業金色農華,已經開始在探索建立以種子為核心,提供包括品種選定、測土施肥、農藥噴灑、農機使用、保險服務、資金籌措、糧食銷售等全方位的服務合作系統。

這種產業趨勢背后有其深刻的內在邏輯。從農業生產者的角度來講,當前農民的核心痛點在于: 怎么種(養)、如何賣、從哪融資。想要解決這三個痛點,就 必須構建了一個閉環的產業生態圈。從產業鏈低位來看,農資產業在種植產業鏈中的地位與飼料產業在養殖產業鏈的地位其實是一致的。 種植業工業化、規模化程度的不同,使得飼料工業過去及現在正在走的道路,將是農資企業當前及未來要走的道路。

在這方面做得最成功的企業,非溫氏股份莫屬。溫氏的“公司+農戶”模式,首先,通過技術指導及標準化養殖流程,幫助養殖戶提高養殖效率。其次,在預交保證金之后,養殖戶每次通過記賬方式即可領取仔豬、飼料、疫苗等生產資料。養殖戶不需要像自養時以現金支付飼料、疫苗等投入,這實質上是變相解決了養殖戶養殖過程中的融資問題。最后,育肥成功的生豬,由公司負責收購,農戶獲取相應的代養費用,幫農戶承擔了市場價格波動的風險,解決了銷售問題。而在這套模式中, 飼料已經內化為養殖生態圈中的一環,而不是外部的孤立的原料。溫氏這種經營模式,與其說是養殖公司,不如說是養殖服務公司。

以飼料產業的發展來對比農資行業,這有兩層含義,一是目前熱火朝天的農資服務商模式,在種植業規模化經營初期這一特定歷史階段中,有其較高的產業價值,但也僅在這個階段有價值。二是在產業結構極為分散的飼料領域,都能通過解決農民的癢點、痛點誕生像大北農、新希望、溫氏集團這種三百億、上千億市值的公司,在競爭格局成熟、下游種植業規模巨大的農資領域,誕生千億市值的公司也只是早晚的事情。只不過種植領域千億市值公司的誕生將更多的依賴于國家土地改革的推進進度。

3 、互聯網帶動經營模式升級。進入互聯網時代,隨著農村電商及農業互聯網的發展,國內種子電商也逐漸興起。B2B 類型的種子電商有易種網(順鑫農業投資),淘種網(依托武漢蔬菜種子交易會),主要是聚集各商家展示品種的平臺。針對客戶主要是各地批發商,主要的服務由各種子公司與銷售商線下溝通完成。B2C 類型的種子商城則以愛種網(隆平高科、敦煌種業、荃銀高科等 11 家種子公司和中國種子協會共同投資創辦)為代表。C2C 類型的種子電商則主要是淘寶網店鋪的家庭花卉種子銷售。

目前,種子電商面臨的主要困難在于:1)種子銷售需要貫穿技術服務,這是種子電商最大的致命傷。如果配備技術服務人員,則資產負擔加重,且對小種植戶效益貢獻不明顯,而對種植大戶的服務效果,跟種企直銷并無本質性區別。2)種植業當前從業人員普遍在 50 歲以上,對互聯網接受程度較低。3)種子行業空間偏小,單純種子電商則品類及客單價偏低,還是需要依靠化肥、農藥等農資的銷售。而在這點上,種子電商的競爭力則明顯弱于化肥、農藥背景出身的農資電商。

 

5. 行業整合加速期:資本介入,并購浪潮興起

5.1. 國內種業規模小,高度分散

理論上,種子的高技術壁壘性意味著種業必然將是一個高度壟斷的市場。但是,國內種業當前還處于高度分散狀態。根據全國農技推廣中心數據顯示,截止 2014 年底,國內在冊的 5064家種企中只有 3558 家有本企業商品種子。以擁有本企業商品種子做為種企的定義標準,則國內種子市場偏低的市場集中度以及較小的收入規模,為行業并購提供了可能。

從國際對比上看,世界前 20 強種企的市場份額為 73%,但國內僅有 25%,遠低于世界平均水平。

而且,國內種子企業的規模整體偏小。2014 年,年銷售收入在 3 億元以上的種企,全國僅19 家。其中,雜交玉米種子銷售額超 10 億的僅 2 家,5-10 億規模的也僅 2 家。雜交水稻種子銷售額超 5 億的僅 1 家,3-5 億規模的僅 2 家。

5.2. 并購整合是種業發展的必然

從國際經驗上來看,兼并收購是種業發展的必經之路。

前產業化階段:現代種子產業的產生應歸功于雜交技術的發明和雜交種的引入,以北美的雜交玉米,歐洲的雜交甜菜,東南亞的雜交蔬菜為代表。種子企業基本上以地區性的家族企業為主要特征。

第一次并購浪潮(60 年代末-70 年代):農業機械化與化學農業為代表的第一次綠色革命,給農化企業帶來超額利潤。60 年代末期,競爭加劇導致種子行業利潤率的降低。同期,玉米種糧比達到 25:1,種子企業發展放緩。70 年代中期,主要是投資于制藥和化工企業等的少數大公司,通過并購活動進入迅速擴張的種子產業,并購主導了整個種子產業。

第二次并購浪潮(90 年代):該階段生物科技迅猛發展,并首先在醫藥和種業領域得到應用。生物育種成為育種的重要手段。通過第一次并購,拉大了巨頭和中小種企的差距。這階段的并購有兩類型,一是種子公司之間橫向并購。一項技術或基因可以用于多種作物,避免重復研發的高額費用。例如,抗蟲基因特性產品(Bt)基因可以不僅使用于基因棉花育種,也可應用于轉基因玉米育種。二是種子公司和生物科技公司之間的縱向并購,生物科技公司需要以種質資源為載體來研發,研發成果則通過種業得以在市場上實現經濟價值。如孟山都。通過將轉基因種子與農藥業務實現對接。

產業調整階段(00 年代):經過兩次并購浪潮,種業巨頭迅速壯大,產業優勢已經建立起來。但是隨著組織結構的復雜化,導致成本高企,利潤下降,行業進入調整期。由多元化發展轉向專業化,將業務部門剝離,再進行橫向同業并購重組成為專業種子或者農化公司。多區域的營銷策略也調整為構建產品組合,越來越重視服務。

將國際種業的發展歷程和中國種業相對比,可以看出,目前中國正類似于美國 60-80 年代時候的情況, 即將進入第一輪并購浪潮期。表現為:1)種企企業數量多,但是體量都不大,行業集中度不高;2)種子行業平均利潤較高,市場前景廣闊;3)市場監管趨嚴,種子行業準入門檻提高;4)作物方向的生物科技公司和研究機構大量出現(SMEs),并逐步被種企并購(國內的表現為公益性研究所“事企脫鉤”);

5.3. 社會資本持續介入種業

產業并購需要資本的支持。正如前文所述,國際種業巨頭一般都依附于資本實力雄厚的農化或醫藥集團存在。資本對于種子企業意義主要體現在支持品種研發及支持并購成長兩個方面。

當前,各路資本蜂擁進入國內種業。以中化集團、中農發集團為代表的央企,加大對旗下子公司中國種子集團、中農發種業的扶持力度,在產業內展開大肆并購。未上市企業則加快上市步伐,或選擇在新三板的掛牌,如北大荒墾豐種業,河南秋樂種業、德宏種業等;或選擇被上市公司并購,實現間接上市。而在上市公司中,則掀起一股定向增發熱潮,紛紛引進金融、產業資本,為后續資本運作埋下伏筆。或者利用上市公司的融資平臺,直接通過增發收購種業企業。

 

轉基因育種發展提上日程

1. 國內轉基因政策改變

1.1. 1999 年之前:“嚴格限制”階段

我國是世界最早種植轉基因作物的國家之一,早期以經濟作物為主,并對種植面積和產量以及進出口進行嚴格限制。1983 年轉基因煙草問世,并于 1986 年獲得批準進行田間試驗,再到 1996 年開始商業化種植。

1.2. 1999-2008 年:“技術儲備、商業化生產逐步放開”階段

1999 年,政府啟動《國家轉基因植物研究與產業化》專項,也是中國首次推動轉基因作物研究與產業化專項,投入 5.1 億元開展新品種培育,轉基因植物安全性評價與轉基因平臺建設是重點。之后,2005 年下半年,16 位院士和其他專家向國務院提交《我國轉基因作物研究和產業化發展策略的建議》,提出我國轉基因水稻已具備商業化生產所需的各種主客觀條件。這一事件反映了當時政策放開的局限性。2006 年 2 月,中國政府發布《國家中長期科學和技術發展規劃綱要(2006-2020 年》,明確轉基因生物新品種培育是 16 個重大科技專項之一。截止 2006 年底,424 項轉基因生物安全證書獲批,456 項進入中間試驗。211 項進入環境釋放,181 項進入生產性試驗;包含作物種類包括水稻、玉米、小麥、大豆、油菜、棉花等。2007 年 10 月,轉基因生物安全管理部際聯系會議制度建立,主動研究農業轉基因生物安全管理問題;同年,“農業轉基因生物生產加工許可”下放到省、自治區和直轄市的農業行政主管部門。

1.3. 2008-2016 年:“國家重視、有 條件支持”階段

2008 年 7 月 9 日,“轉基因生物新品種培育科技重大專項”通過國務院審議,轉基因政策進入“有條件支持階段”。 2009 年 10 月,國家農業轉基因生物安全評價與檢定中心建設項目正式啟動,將成為國內權威、國際先進的農業轉基因生物安全評價與檢定機構。2009 年 12月 22 日,農業部頒發兩種轉基因水稻、一種轉基因玉米的安全許可證書,批準在國內試種。2010 年,在中央一號文件中提出“轉基因作物產業化”問題。2010 年 6 月 1 日,政府重新強調“科研舉國”,其中包括轉基因作物育種;同年,國家取消“農民養殖、種植轉基因動植物審批”和“農業轉基因生物過境轉移審批”。2014 年下半年,國務院取消農業部“轉基因農作物種子生產許可證核發”規定,明確為后臵審批。

1.4. 2016-至今:“戰略清晰、有序推進轉基因產業化”階段

2016 年中央一號文件提出"加強農業轉基因技術研發和監管,在確保安全的基礎上慎重推廣"。2016 年 4 月 13 日上午,農業部新聞辦公室召開發布會對轉基因發展戰略明確:轉基因產業化循序漸進,未來中國將按照“非食用→間接食用→食用”的路線圖推進轉基因作物的產業化,先發展非食用的經濟作物,其次是飼料作物和加工原料作物,再次是一般食用作物,最后是口糧作物。此次農業部就轉基因問題主動召開新聞發布會是歷史第一次!正面解讀“轉基因路線圖”是:歷史第一次!預示著國家已將轉基因工作提到行動日程上來,“轉基因路線圖”要實施了! 2016 年 4 月 17 日,農業部明確了轉基因產業的監管重點,從轉基因作物試驗、基地繁育、品種審定、制種基地、種子加工經營銷售環節以及進出口等進行全產業鏈“無縫”監管,明確提出未獲得轉基因生物安全生產應用證書的品種一律不得進行區域試驗和品種審定。

1.5. 現行轉基因政策

目前,我國推進轉基因產業化將嚴格按照《農業轉基因生物安全管理條例》、《農作物種子生產經營許可管理辦法》、《種子法》、《專利法》、《中華人民共和國植物新品種保護條例》、《轉基因棉花種子生產經營許可規定》、《農業轉基因生物進口安全管理辦法》等法規政策開展,根據法律法規進行轉基因作物種子安全評價和安全管理,轉基因作物種子的種植需獲得生產應用安全證書。

我國轉基因作物商業化種植的申請極為嚴格,包括實驗研究、中間試驗、環境釋放、生產性試驗和申請領取安全證書。以水稻為例,相關申請者 1999-2000 年經過批準進行中間試驗,2001-2002 年開展環境釋放,2003-2004 年進行生產性試驗,并于 2004 年取得轉基因水稻生產應用安全證書。在 2004-2008 年針對轉基因水稻的分子特征、環境安全和食用安全等指標進行復核檢驗。之后,農業部于 2009 年發放了“華恢 1 號”和“Bt 汕優 63”在湖北省的生產應用安全證書。但,轉基因水稻品種仍然需要通過品種審定,才能種植;獲得種子生產許可證和種子經營許可證、經過知識產權權利人的同意后,才有可能進入商業經營銷售。轉基因政策主要包括以下四類:

(1)轉基因標識政策

轉基因生物標識管理較為嚴格。《農業轉基因生物標識管理辦法》(2004 年 7 月 1 日修訂)規定:列入標識管理目錄并用于銷售的農業轉基因生物,應當進行強制標識;未標識和不按規定標識的,不得進口或銷售。但這一規定與中國進口轉基因大豆、農業生產主體分散的現實不符。2006 年 5 月 19 日,國務院頒布《推進種子管理體制改革加強市場監管》,提出“轉基因植物種子要經過安全評價和品種審定,生產經營轉基因植物種子要取得農業部頒發的生產、經營許可證,發布轉基因植物種子廣告要經農業部審查批準。”2014 年 4 月 25 日,國務院關于《2014 年食品安全重點工作安排》提出:建立食品原產地可追溯制度和質量標識制度,規范轉基因食品標識的使用,提高消費者對質量標識與認證的甄別能力。

(2)轉基因安全評價及管理政策

2002 年以后,《轉基因生物安全管理條例》及《農業轉基因生物安全評價管理辦法》開始實施,對轉基因安全等級、申報審批、安全監管等方面作出規定。2011 年 4 月 10 日,國務院《關于加快推進現代農作物種業發展的意見》中提出:“嚴格品種審定和保護。進一步規范品種區域試驗、生產試驗、品種保護測試、轉基因農作物安全評價和品種跨區引種行為,統一鑒定標準,提高品種審定條件,統籌國家級和省級品種審定,加快不適宜種植品種退出。完善植物新品種保護制度,強化品種權執法,加強新品種保護和信息服務。”

(3)轉基因全程監管政策

我國現行的《轉基因生物安全管理條例》第二十三條和第二十七條規定我國轉基因農產品產業鏈的各環節包括生產、 加工、 經營和運輸各環節必須建立安全檔案并上報縣級農業部門,對轉基因產品實施全過程跟蹤監控。2015 年 10 月 11 日,轉基因農業做種子生產許可證核發服務得以簡化,(1)用于“轉基因農作物種子生產許可證核發”時的“種子生產許可申請人注冊資本證明”取消,不再要求申請人提供注冊資本證明;(2)“轉基因農作物種子生產許可證核發”的“提供種子生產涉及計量的檢驗設備檢定材料”取消,不再要求申請人提供檢驗設備檢定材料,檢驗設備的檢定依法由質監部門開展。

(4)轉基因進出口管理政策

《農業轉基因生物標識管理辦法》 (2004 年 7 月 1 日修訂)規定:未標識和不按規定標識的,不得進口或銷售。2002 年以后,《轉基因生物安全管理條例》及《農業轉基因生物進口安全管理辦法》開始實施,進口轉基因大豆必須經過安全評估及檢驗檢疫,并符合相關的標簽要求等。2004 年 5 月 24 日,國家質檢總局發布《進出境轉基因產品檢驗檢疫管理辦法》提出“對進口農業轉基因生物進行檢驗檢疫”。2015 年 4 月,《自由貿易試驗區外商投資準入特別管理措施(負面清單》中提出:禁止投資農作物、種畜禽、水產苗種轉基因品種選育及其轉基因種子(苗)生產。

現行的轉基因政策存在問題:

一方面,目前轉基因生物標識政策缺乏具體闕值規定,包括種子企業、農戶等生產主體、加工企業、銷售商等農產品產業鏈參與者無法準確判斷轉基因產品范圍,只能將可能混雜轉基因成分的農產品統一標識成轉基因產品,特別是對于以輪作方式為主的地區。

另一方面,當前,我國農產品產業鏈的參與者規模有限,強制轉基因標識帶來高額成本,難以貫徹執行。另外,產業鏈各環節的參與者分散,特別是農戶、家庭農場和農民合作社等農業生產者,對轉基因農產品各個環節控制難以執行。

1.6. 政策亮點: “十三五”推進轉基因玉米產業化

8 月 8 日,國務院引發十三五科技規劃,規劃指出,加大轉基因棉花、玉米、大豆研發力度,推進新型抗蟲棉、抗蟲玉米、抗除草劑大豆等重大產品產業化。標志著國內轉基因政策重大突破。由于傳統的雜交育種技術,研發時間長、效率低,轉基因產業化已經是中央保證糧食安全的既定戰略。國內轉基因重大專項開始于 2008 年,期間經歷了一些波折。2016 年 4 月13 日,農業部專門召開新聞發布會介紹農業轉基因情況,實際上就是吹風十三五期間轉基因玉米、大豆產業的放開。本次規劃發布,是官方首次正式明確放開轉基因玉米、大豆的產業之路。預計未來,中國將繼續按照“非食用”(如棉花)-“間接食用”(如玉米、大豆)-“直接食用”(如水稻、小麥)的路線有序推進農產品轉基因產業化。

更為重要的是,目前中國轉基因技術儲備完善、成熟,具備推廣能力。以轉基因玉米為例,國內已經研發出轉植酸酶玉米、轉基因抗蟲、抗除草劑玉米等,其中中國農科院的轉基因植酸酶玉米已于 2009 年達到安全證書。轉基因抗蟲玉米完全可以與國外轉基因品種抗衡。豐富的技術積累是推進轉基因玉米產業化的基礎。目前,中國農大、農科院、大北農集團等公司都有相關儲備品種,產業化條件相對成熟。

2. 全球轉基因技術的發展

2.1. 全球轉基因技術在育種方面的應用

1)抗生物逆境

通過表達抗性基因提高植物抗病蟲能力已成為經典的轉基因育種手段,當前在抗病、抗蟲等領域正進一步更新和優化。2011 年,美國專利商標局公開了 571 件有關轉基因植物及其生產方法的專利申請,其中抗病蟲等生物逆境的專利 120 件。廣泛挖掘并應用 Bt 資源是目前植物基因工程領域的熱點。科學家還從不同生物來源中鑒定出多種對蚜蟲、夜蛾、甲蟲等具有抗蟲活性的抗生物素等蛋白,未來有望發掘更多有應用價值的抗蟲基因資源,提高轉基因作物的廣譜抗蟲性。

復合性狀轉基因作物的市場開發與研發態勢也日趨加速,2010 年,先正達公司研發的抗秋粘蟲、甘蔗食心蟲、玉米穗蛾等多種害蟲的轉基因抗蟲玉米,已在美國、加拿大、巴西、阿根廷獲得種植批準。

2)抗非生物逆境

圍繞功能基因、轉錄因子、信號因子等方面開展抗旱、耐鹽堿、抗高溫、冷害研究,以獲得性狀優良的作物新品種是轉基因作物研發的重點之一。孟山都公司開發的轉耐旱基因(cspB,蛋白調節基因)玉米 DroughtGard(MON87460)能在干旱脅迫下使產量顯著增加,于 2010 年12 月獲美國食品藥品管理局批準用于食品和飼料,2012 年美國農業部對其解除管制,2013年我國批準其進入轉基因玉米進口名單。孟山都公司還針對非洲的水資源現狀,計劃于 2017年在非洲撒哈拉沙漠以南地區推進抗旱性轉基因玉米的商業化種植。

另一類抗非生物脅迫的轉基因研究主要針對抗除草劑轉基因作物。抗除草劑轉基因植物是最早進行商業化應用的轉基因植物之一,其種植面積在轉基因作物中所占比例最大。

3) 產量提高

通過轉基因技術實現作物增產主要從庫容(穗粒數、粒重)、光合產物分配(蔗糖轉運子、細胞壁轉化酶、淀粉合成)、株型(赤霉素、蕓苔素內酯)、來源強度(CO2 吸收、卡爾文循環、光敏色素、葉片衰老)、氮和水利用效率、轉錄因子調控等多方面加強。全基因組關聯分析技術、大規模基因組測序技術等新技術、新方法的發展,為規模化、高通量基因篩選提供了快捷手段,極大地提升了基因資源發掘與利用的效率。目前越來越多的產量相關基因被分離鑒定,如異戊烯基轉移酶(ZmIPT2)控制玉米籽粒發育過程中細胞分裂素的合成,水稻細胞壁轉化酶GIF1 調控蔗糖在籽粒中卸載,促進籽粒灌漿;CCT 結構域的核蛋白(Ghd7)控制株高、抽穗期和每穗粒數。孟山都公司的抗農達高產大豆已進入高級開發期,在全球不同環境條件下不同的種植季進行了測試,均表現出抗性穩定,產量提高的特性。

4) 品質改良

現代分子生物技術的進展為改良植物營養品質提供了有效的技術支撐,其在水稻、玉米、大豆、油菜等主要農作物中的應用取得了較好的成績。目前已發展了包括內源蛋白質序列的修飾、異源優質蛋白基因的轉移和表達、同源優質蛋白基因的過量表達、人工合成新蛋白基因、以及增加游離的必需氨基酸的含量等改良作物蛋白質營養價值的方法。目前研發成功的有富含葉酸的西紅柿、高蛋白含量的土豆、高維生素 C 含量的西紅柿、草莓和馬鈴薯、高油酸大豆、高Ω-3 脂肪酸油用大豆、高花青素西紅柿等。水稻作為人類的主糧之一,目前已發展到第二代,研發重點主要放在稻米品質改良、營養強化,以及后期的醫療保健等方面,如富含維生素 A 的金米稻,高鐵、高賴氨酸及富含葉酸的轉基因水稻等。

5) 養分高效利用

通過轉基因技術應用,改造作物營養調控通路,從而提高作物對土壤固有養分資源和肥料高效利用是當前轉基因作物研發的重點之一。隨著水稻等植物的全基因序列被完全破譯,大量與養分吸收、運輸和利用相關的基因即將被鑒定出來。創制的錳高效積累、磷高效積累、酸性磷酸酶缺失和硅吸收弱等突變材料,對深入研究植物高效吸收土壤固有養分肥料和對養分高效利用養分分子機制,進而培育養分吸收利用高效性轉基因植物有重要作用。如孟山都研發的氮高效玉米可在正常氮含量的條件下增產,在較低氮含量的條件下穩產,這將為農民提供一種既穩產高產又節約成本的重要選擇。

2.2. 全球轉基因作物商業化種植概況

至 1996 年轉基因作物開始大規模商業化種植以來,全球轉基因作物種植面積一直快速增長。2015 年全球轉基因作物累計種植面積達到 20 億公頃,全球轉基因作物的種植面積從 1996年的 170 萬公頃增加了 100 倍,達到 1.797 億公頃,年均復合增長率在 25%以上。目前全球種植轉基因作物的國家達到 29 個(越南于 2015 年首次種植轉基因作物),其中 21 個為發展中國家,8 個為發達國家。

1994 年至 2015 年,共有 40 個國家(39 國+歐盟 28 國)的監管機構批準轉基因作物用于糧食和/或飼料,或釋放到環境中,涉及 26 種轉基因作物(不包括康乃馨、玫瑰和矮牽牛)、363 個轉基因事件的 3418 項監管審批。獲得監管審批最多的五個國家包括日本、美國、加拿大、墨西哥、韓國。玉米仍然是獲批事件最多的作物,其次是棉花、馬鈴薯、油菜及大豆。

1996 年以來,商業化的轉基因性狀主要包括抗除草劑、抗蟲、復合性狀(抗蟲+抗除草劑,抗多種蟲和抗多種除草劑)等。各種性狀的商業化面積也是逐年增加的,其中復合性狀的增長速度最快。2015 年復合性狀作物占全球轉基因作物種植面積的 33%,2014 年這一比例是 28%,表明復合性狀仍是轉基因作物的發展趨勢。

轉基因作物的發展,同時促進了轉基因種子的繁榮。1996 年以來,轉基因種子的市值由最早的不足 1 億美元增長到 2015 年的 153 億美元。轉基因種子在全部種子中的份額也不斷增加,目前約占全球種子市值的 1/3。預計全球已收獲的最終商業產品( 轉基因作物和其它收獲的產品 )的農場出場收入為轉基因種子單獨價值的 10 倍以上。可以預見,未來由于對高產作物需求的不斷增加以及可耕地面積的不斷減少,轉基因應用的市場價值還將繼續增長。

2.3. 推行轉基因作物產業化的意義

保障糧食安全。伴隨著人口的增長以及耕地面積的減少,糧食問題已成為各國關注的焦點。二十世紀初,全球人口只有 17 億,而現在已超過 70 億。根據聯合國糧農組織估計,到 2050年人口將增加到 97 億。從全球來看,目前有 8.7 億人口長期面臨饑餓,20 億人口營養不良。

在二十世紀 60 年代的小麥和水稻綠色革命之后,作物生產率的增速開始下降,很明顯僅靠傳統作物技術,到 2050 年不能供養 90 多億人口。未來只有在使用傳統作物技術(適應性更好的種質)的同時采用生物技術(適當的轉基因和/非轉基因性狀),才能提高作物產量保障農業可持續發展。

促進生態安全 。轉基因作物對于減少農業污染、改善生態環境、節約耕地、保護生物多樣性等方面具有重要意義。傳統的農業生產主要依靠的是農藥、化肥等來減少蟲害以及增加土壤的肥沃力,農藥及化肥的過度使用必然造成生態環境的污染。轉基因種業的應用,能減少農藥及化肥的使用,增加生物多樣性;增加產量同時減輕耕地使用壓力,減少溫室氣體排放,從而保護生態安全。

ISAAA 數據表明,1996 年-2014 年轉基因作物的種植使作物產值增加了 1500 億美元;減少了 5.8 億公斤殺蟲劑活性成分的使用;節約了 1.52 億公頃土地;僅 2014 年一年就減少 270億公斤二氧化碳排放,相當于一年在公路上減少 1200 萬輛汽車。轉基因作物為全球的可持續發展做出了貢獻,使農業生產率/產量能夠在現有的全球 15 億公頃耕地上實現增長,因此也保護了森林和生物多樣性。

2.4. 轉基因技術對全球種業的影響

轉基因作物良好的市場前景與高額的利潤回報,吸引了大量種業公司進行投入,也使得全球種業呈現出新的發展特點。

發展高速化。轉基因技術的發明和運用,培育出了許多高產優質的良種,全世界逐步發展形成了規模龐大的種子產業,推動了種業高速發展。目前全球的種子市場規模約 500 億美元。市場壟斷化。近 20 年來,大型種子企業對全球種業的壟斷不斷加劇。1996 年,世界前 10大種業公司的種子銷售收入僅占全球種子市場份額的 16%,而 2012 年則提高至 62%,表現出明顯的市場壟斷化。孟山都一家公司就控制了全球超過 90%的轉基因種子市場。1996 年孟山都公司開始進入阿根廷市場,2002 年孟山都轉基因大豆已占據了阿根廷大豆種植面積的 99%。

技術精準化。生物技術近 30 多年來的迅猛發展,引領種業的創新日新月異,作物育種已經由培育新品種向創造新性狀或新性狀組合、由選擇育種向設計育種、由傳統育種技術向傳統技術與分子技術、信息技術結合等方向發展。

作物育種已經步入分子技術育種的新時代。跨國種業公司基于新一代的高通量測序、分析技術,開發出與作物重要農藝性狀、產量和抗病抗逆等數量性狀緊密連鎖的標記,構建了龐大的分子信息數據庫;依靠精密設施設備和長期的基礎積累,記錄了包括光學、近紅外、X 射線在內的作物表觀特征數據,形成了龐大的表型數據庫;在發展生物信息學基礎上,構建了表型數據和分子數據的有效銜接,架起了種質基因資源信息和龐大的表型數據的橋梁,建立起常規育種與生物育種相結合的技術手段,大幅度提高了育種效率,使育種工作實現了由“經驗”向“科學”的根本性轉變。

資本 擴張化。國際種業巨頭的形成基本上都是走一條借助資本收購兼并的跨越式擴張之路,而不是僅僅依靠自身的滾雪球式發展。現在全球最大的種業公司孟山都其前身是化學工業公司,在 1980 年代以前并未涉及種子與生物技術領域。1981 年孟山都成立分子生物學團隊,將生物技術確定為孟山都的戰略研究核心。1982 年,孟山都的科學家首次從基因上改變了植物細胞,并收購了以大豆種子業務聞名的 Jacob Hartz 種子公司。1984 年在美國密蘇里州切斯特菲爾德成立生命科學研究中心,1987 年在美國進行了生物技術作物的首次農田試驗,1995 年以后開始在生命科學領域進行大量并購及公司間合作。比如,收購棉花種子龍頭企業 Delta & Pine Land 公司、大豆和玉米種子龍頭企業 Asgrow Agronmics 公司、全美第二大種子公司 DeKalb,收購 Seminis 公司進入蔬果種子領域等。通過收購兼并,其在 2004 年超過當時的種業老大先鋒,成為全球種業的第一。與孟山都類似,其他種業巨頭發展路徑也基本如此。實踐證明,資本融合、兼并重組是目前種業公司做大做強最有效的路徑。

不難看出,目前種子產業已經由傳統的種植業演變成了技術密集型、資本密集型、市場壟斷型、人才密集型、經營全球化的高新技術產業。

3. 國內轉基因技術積累

3.1. 轉基因技術在我國農業種植領域上的應用

我國轉基因技術在農業種植領域方面的領域主要在于提高作物的抗除草劑、抗蟲害、抗病毒及抗逆等特性:

抗除草劑:抗除草劑轉基因技術主要有三種方法,第一種將除草劑作用的酶與蛋白質基因轉入植物,從而使得轉基因作物對除草劑產生抗性;第二種是以除草劑為底物的酶的基因轉入植物中并在轉基因作物中將除草劑催化分解,達到保護作物的作用;第三種利用除草劑能識別和作用植物特定酶的特定位點功能,運用基因突變方法使相應位點發生突變。

抗蟲害:中國農業科學院生物技術研究所已成功人工合成和改造了植物抗蟲害 Bt 基因,獲得了高棉鈴蟲轉基因棉花品種和品系。目前擁有我自主知識產權的轉基因抗蟲棉花已育成和大面積推廣,大大地減少了農藥的用量。

抗病毒基因工程:中國農業科學院生物技術研究所成功人工合成和改造了天蠶蛾的抗菌肽基因,導入了馬鈴薯主栽品種米拉,獲得抗病性提高 I~III 級抗青枯病的轉基因株系,并在四川省獲批進行環境釋放。目前我國已運用抗菌肽基因對抗水稻白葉枯病、馬鈴薯軟腐病、花生及番茄青枯病、桑樹及桉樹青枯病、大白菜軟腐病等進行基因工程研究。

 

植物抗逆基因工程:植物的抗逆性是指植物抵抗不利環境的形狀,包括抗寒、抗寒、抗鹽等。在抗鹽性方面,我國已成功克隆了普氨酸合成酶、山菠菜堿脫氫酶、磷酸山梨醇脫氫酶等耐鹽基因,并已進入了田間試驗階段。

3.2. 我國轉基因技術 已為商業化種植作好準備

二十世紀 80 年代,我國制定“863”計劃,正式把換基因作物列入國家發展重點,轉基因作物正式與載人航天、登月工程、信息技術等項目成為國家重大科技專項項目,轉基因技術開始處于國家整體戰略規劃的重要位臵。1996 年,我國投入研究和開發的轉基因植物達到 47種,設計各類基因 103 種,接近 20 種轉基因植物進入田間試驗及環境釋放階段。

1997-1998 年,中國農業部共批準 5 種轉基因植物的商業化生產,包括抗蟲棉花、改變花色矮牽牛、延熟番茄、抗病毒甜椒以及番茄,隨后,轉基因木瓜和轉基因楊樹也批準了商業化生產。轉基因作物進入商業化階段需要經過兩個程序:①按照《農業轉基因生物安全管理條例》要求,獲得農業部頒發的轉基因生產應用安全證書;②按照《種子法》及相關辦法規定,經過農業部國家農作物品種委員會審批,進行區域試驗并獲得品種審定證書。我國轉基因育種開始踏入商業化階段,在各個轉基因品種均取得重大成果:

我國轉基因技術在農業的應用中最大的成果是抗蟲棉花。在國家“863”計劃支持下,中國農業科學院生物技術研究所成功人工合成和改造了植物抗蟲害的 Bt 基因,并獲得高抗棉鈴蟲的轉基因棉花品種和品系。目前,抗蟲棉花扔是我國主要種植的轉基因品種,國產棉花中95%都來自于轉基因。種植了轉基因抗蟲棉后,每公頃抗蟲棉化學農藥用量可減少 47 公頃,國內每年化學農藥使用量可減少接近 1-1.5 萬噸。相當于我國每年化學農藥總產量的 7.5%。

 

轉基因水稻是我國在全球轉基因技術領先的成果之一。轉基因技術能夠是水稻的產量和品質實現新的飛躍,水稻從原來的糧食轉變成具有高附加值的功能性食品。轉基因水稻是指通過轉基因技術獎不同品種的水稻或者近緣物種的抗蟲基因、抗病基因等導入到某種水稻基因組內培育新的水稻品種。1995 年,中國農科院開始 Bt 抗蟲轉基因水稻的研發工作,1999 年獲得農業部成果鑒定,開始中間試驗。2002 年,中國農科院 Bt 抗蟲轉基因水稻完成環境釋放,2003 開年開始生產性試驗。隨后多個抗病蟲性的轉基因水稻都進入生產性試驗階段。2009年,華中農業大學研發的抗蟲轉基因水稻“華恢 1 號”和“Bt 汕優 63”首次獲得農業部頒發的轉基因水稻安全證書,并批準在湖北省種植。但由于“轉基因水稻事件”以及“反轉”人士的反對,獲得安全證書的兩個轉基因水稻品種一直沒有完成品種審定,因此轉基因水稻難以進入商業化生產階段。

目前我國已批準轉基因棉花、轉基因大豆、轉基因玉米和轉基因油菜4種作物進口安全證書,但目前只批準了轉基因棉花的種植,進口的轉基因大豆、轉基因玉米、轉基因油菜的用途僅限于加工原料。我國法律規定進口用的加工原料農業轉基因生物不得在國內種植,到目前為止我國也沒有批準任何一種轉基因糧食作物種子進口到中國的能夠在國內種植。因此,2009年轉植酸酶玉米獲得了安全證書后,一直沒有進入商業化種植。

目前, 我國轉基因玉米 的研發方面已在轉植酸酶基因玉米、耐除草劑轉基因玉米、抗蟲轉基因玉米上取得了突破性進展。我國獨創的轉植酸酶基因玉米已經獲得了農業部頒發的安全證書,并完成了產業化的準備階段,具有知識產權的轉 EPSPS 基因耐除草劑玉米和轉 Bt 基因抗蟲玉米也已經進入生產性試驗和環境釋放階段,均具有產業化推廣的優勢。2015 年 7 月,中國農業科學院生物科技研究所的轉植酸酶基因玉米 BVLA430101 繼 2009年獲得安全證書并過期后,再次獲得農業轉基因生物安全證書, 國務院指出“十三五”期間大力推進新型轉基因抗蟲玉米產業化進程。

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