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【新闻】流水线让育种更高效育种管理模式关系种企核心竞争力鬼臼属

发布时间:2020-10-18 16:16:35 阅读: 来源:软门帘厂家

流水线让育种更高效育种管理模式关系种企核心竞争力

探访天津德瑞特种业有限公司研发基地——

“流水线”让育种更高效

编者按

商业化育种因其工厂化的组织原理形式,常被形象地称为“流水线育种”。和传统的课题组育种相比,“流水线育种”由于育种目标明确、人员利益一致、操作流程标准化,可使资源利用率、育种效率和成果转化率明显提高。针对我国科研与生产“两张皮”、育种效率不高等痼疾,《国务院关于加快推进现代农作物种业发展的意见》明确提出要“建立商业化育种体系”。建立商业化育种体系,究竟能在多大程度上改变育种,对于民族种企的发展意味着什么?今天本版邀您一起关注。

“德瑞特育种团队有26个研究人员,每年配黄瓜新组合1.5万个,而国内很多科研院所1个课题组5-10个人,每年只能配出600-700个组合,差距显而易见。”从天津市黄瓜研究所所长到天津德瑞特种业有限公司总经理,马德华对课题组育种与商业化育种之间的效率之差别深有感触。

“流水线育种”是把育种当成工作来看待,而不是研究

在天津市黄瓜研究所工作了17年之后,马德华到一家世界排名第四的荷兰蔬菜种子公司担任亚太区发展经理。在外企的2年中,马德华近距离地观察了国外顶尖公司的运作模式。“咱们和国外公司在系统上的差距非常大,但是这些差距是能追赶上的。”马德华坦言,“外国人把分工的理念用在育种工作的各个环节。当时我就感觉,以中国人的努力程度和聪明才智,如果我们借鉴他们的模式,一定可以做得和他们一样好甚至更好。”

因此,在天津德瑞特成立之初,马德华就提出了“流水线育种系统”的理念,即将育种工作分为若干个环节,各个环节由专人负责,工作人员各司其职互不干扰,在此基础上进行大量品种组合试验,一步一步筛选有价值的品种。

通过基因优秀的父母来培育优秀的后代,是很多人对于育种工作的认识,但是通过平凡的父母培育出优秀的后代,同样值得育种家关注。“‘郑单958’、‘京欣’西瓜和‘新三号’白菜这些品种,都是相对普通的父母培育出的优秀后代,但按照这个思路育种,只有加大规模才能找到特殊配合力非常好的优秀品种。”马德华说,“组合的量越大,出现好品种、优质品种的机会就越大。”

从科研院所到种业企业,身份的变化让马德华对两种育种模式的区别有切身感触,在他看来,国内科研院所的课题组因为项目申报、成果评审、评奖等问题,团队不会很大,更像是“个体户”,而建立了育种流水线的企业倒更像是科研机构。

“‘流水线育种’是把育种当成工作来看待,而不是研究。”马德华解释说,育种研究是针对国家项目和课题,是为政府做研究,而企业开展育种工作时,客户是农民,农民需要什么,企业就研究什么。

和国外种企相比,国内种企特别是民营种企在技术和资金上都不占优,但是政策的扶持和相对廉价的劳动力,却可能成为“流水线育种”生长的沃土。“我们的育种人才基本都是自己培养的,大部分都是农业院校的应届毕业生,在公司工作一段时间后逐渐成为骨干力量。”马德华说,“不光要注重人才的培养,科研的投入也同样重要,德瑞特每年投入新品种研发的资金超过700万元。”

每个人都很重要,但不会因一个人离开整个团队“玩不转”

在德瑞特的培育基地内,记者看到350亩温室大棚串联成片,每个大棚内每一株瓜苗下面都有采摘下来的成瓜和标签。“每年1.5万个组合,并不是德瑞特追求的目标,也不是育种结果,只是育种的一个环节。”马德华告诉记者,正是有了这些组合,德瑞特每年的新品种才能够“万里挑一”。

为了这“万里挑一”,德瑞特将黄瓜育种过程分成了不同的环节:

首先收集育种材料,从世界各地搜寻优秀的黄瓜、甜瓜品种,从抗病虫害、抗旱、抗热、抗低温、产量、口感等不同方向考量各个品种的优势与劣势。

其次将育种材料与已知亲本杂交,培育出具有优良遗传特性的后代。

再次通过选取不同的亲本配出不同的组合,然后对组合进行小规模试种,每种30株左右。通过频繁的考察和检测,来衡量各个组合的特性,筛选出有价值的组合。经过这个环节只有7%~10%的组合能被保留下来。

最后是对筛选出来的组合扩大种植规模,进行品种考察。随着种植规模的扩大,考察的范围和精细程度也在不断增加,每次考察只有不到10%的品种可以进入下一轮筛选。经过3次越来越严密的筛选后,选出来的3~5个品种进入大面积推广示范。

黄瓜和其他蔬菜不同,在品种筛选时,需要针对品种的抗逆性、外观、产量等不同指标进行频繁的评估。这之中最重要的一项就是“瓜条”,也就是黄瓜的外观,而在黄瓜的整个生长周期内,“瓜条”是不断变化的,这也就需要不断对黄瓜进行观测、评估和筛选。“黄瓜不像萝卜、白菜等蔬菜一次性收获,好就是好,不好就是不好,在地里面一眼就能看出来;黄瓜每一次挂果都要记录下来,有可能前期结果非常漂亮的品种,到后期反而结不出好看的果实了。”天津德瑞特种业有限公司研究部总监庞金安告诉记者,“黄瓜从开花到收获只需要2周时间,最短10天就可以摘,1株黄瓜平均两天就可以摘一次果,一直持续4-5个月,这样一来,种一季黄瓜至少需要90次测评和记录。”

和传统育种模式从头跟到尾不同,在“育种流水线”上,每个人只负责一个环节,整个育种过程依赖的不是某一个专家,而是一个合理运作的系统。“我们这里没有一个环节的工作人员会自称为‘老大’,每个环节都很重要,但又都不是最重要的。”庞金安感慨道,“从事育种工作的每个人都很重要,但是任何一个人离开之后,整体的工作都可以继续进行下去,不会出现因一个人离开整个团队就‘玩不转’的情况。”

面向市场需求育种,才能育出“解决农民‘痛点’的品种”

培育出表现优秀、性状优良的新品种还不是“流水线育种”的终点,品种育出后,就进入了示范推广和制种销售环节。从2003年至今,德瑞特共推出了100多个黄瓜品种,占据了全国70%的黄瓜市场,在很多黄瓜主产区市场占有率超过90%。这不仅仅依靠种子本身的高质量,还有赖于德瑞特“精诚所至金石为开”的服务理念。

德瑞特在全国共设有7个办事处,在最初的几年里,德瑞特免费聘请黄瓜专家到田间地头给农民上课,从种到收手把手教农民如何种黄瓜、如何种好黄瓜。“完全公益性的服务,不求一丝回报,只在培训结束时推荐一下自己的黄瓜品种,也不强迫农民买。”马德华说,很多农民就抱着试一试的心态,种植了德瑞特的黄瓜。

在优秀的品种初步推广开来后,办事处的工作人员频繁地往来田间,向农民征求意见,然后将农民的喜好、需求以及对品种的评价、期待、不足等汇集并反馈到总部,进而指导接下来的育种工作。“我们推广的黄瓜品种是能够解决农民‘痛点’的品种。”马德华介绍说,“究竟要‘带刺儿’的、‘油亮型’的还是‘长把儿’的、‘耐热型’的都是农民说了算。”

正因为摸准了农民的“痛点”,天津德瑞特的黄瓜品种德瑞特、德尔、博美以“不歇秧”、“油亮”、“抗病高产”等突出特点推向市场,在山东寿光、临沂、德州,内蒙古包头,甘肃白银,山西太原,河北石家庄、廊坊,河南扶沟等地成为主栽品种。

“‘流水线’的模式在黄瓜常规育种上已经非常成功了,但是育种不能仅靠‘以量取胜’,还要发展高新技术,通过生物技术辅助育种来‘以质取胜’。”马德华告诉记者,“我们准备借着种业创新基地建设项目的东风,建立一个生物技术辅助育种实验室。这样一来,育种效率可以进一步提高。”

“如果越来越多的企业学会‘流水线育种’,会不会对德瑞特构成威胁?”听到这个问题时,马德华笑答:“我还真不怕别人学我!我真心希望中国种企都能建立这套育种体系。”

德瑞特育种流程示意图

① 收集育种材料

从世界各地搜寻优秀的黄瓜、甜瓜品种,从抗病虫害、抗旱、抗热、抗低温、产量、口感等不同方向考量各个品种。

② 提取优秀基因

将育种材料内的优秀基因与已知亲本杂交。

③ 选择亲本搭配组合

每年会搭配出超过15000 个组合,每个组合小规模种植30 株左右。

④ 试种筛选

育种人员通过反复考察和检测,来衡量各个品种的特性,筛选出有价值的组合,这个环节过后只有7%-10%的组合能被留下来。

⑤ 进一步试种和筛选

在扩大种植规模的同时,增加考量指标,进一步筛选组合,经过筛选,只有不到10%的组合能进入下一环节。

⑥ 品种考察

比上一步的种植面积更大,考量指标更多。经过3次筛选,15000 个组合中只有寥寥几种可以脱颖而出。

⑦ 规模化示范种植

对脱颖而出的品种进行规模化示范种植,在适合种植的地区进行推广。

育种管理模式关系种企核心竞争力

《国务院关于加快推进现代农作物种业发展的意见》出台以后,国内有实力的种企越来越重视对育种研发的投入,但在育种管理上还没有走出不适合商业化育种的课题组管理模式。现代企业需要逐步建立产业技术链(pipeline),把大规模、程序化、数据化的流水线式商业育种系统做完整。对此,有观点认为,流水线作业很可能成为制约大公司科研快速发展的瓶颈,而部分中小公司很可能异军突起,成为行业佼佼者!

资金雄厚和创新能力较强的大企业必须推行流水线式的育种管理,并发挥商业育种高投入、高产出和高效益的优势,提高创新能力和效率。这里说到“瓶颈”,包含两个相反方向的理解。一方面,大企业需要通过流水线式的育种管理提高创新能力和竞争力;但另一方面,如果弄得不好,大规模、高投入的流水线式管理反而会增加管理成本,降低运行效率,成为企业的累赘。

流水线式育种管理着眼于企业的长远可持续发展,把偶然成功的经验育种转变为必然成功的设计育种,但必须是没有眼前危机或重大隐患。因为推行流水线式育种管理要改变企业结构,不但以育种家为核心,还必须有种质管理、自交系选育、杂交种选育、测试系统和信息管理的高端人才相辅助。如果企业还没有能力开发出自己的骨干品种,甚至尚未完成资本积累,只是白手起家,就很难推行现代化的育种管理。

流水线育种管理是大企业的两难选择。一方面,基于经验育种的课题组管理体制可以解决一部分眼前利益,但没有可持续性,因此大企业需整合资源建立上中下游一体化的育种管理体制或运行机制;另一方面也应承认,解决眼前问题,原有体制下的科研人员仍可以发挥积极性。流水线式育种管理需要较多较长远的资金投入,在体制冲突面前,企业需要兼顾长远利益与短期需求。

大企业左右为难,似乎中小企业在变革中更容易调整方向和抓住生存机会,但缺少可持续性。我认为,国家的产业政策既要扶持研发型的中小企业,也要扶持个体育种者的力量。在中国,小微型企业的创新活力高于大型企业,更高于科研机构。小微型企业虽然还不可能推行大规模的流水线式育种管理,但为了提高效率,也要施行以育种家为核心的流水线式研发管理,发现和支持具有可持续性的积极因素,成为基础种子公司的雏形。现在这类企业已经没有流水线式育种的体制和文化障碍。

无论大企业还是小企业,不管什么样的育种管理模式,关键是调动育种者的积极性和提高系统的运行效率。当然,还要降低管理成本。考察跨国公司的育种管理方式,我们注意到孟山都的管理方式强调宏观的技术分工与资源整合,这样投入巨大,管理协调难度大,但人为因素影响小;先锋公司更强调以育种家为核心的流水线式管理,比较人性化,既整合资源,又调动人的积极性。我国企业在调整管理结构的时候,要研究跨国公司的经验,结合目前我国经验育种的状况,逐步实行流水线式的育种管理。

简而言之,流水线式育种管理必须调整育种方向和技术路线,正确认识杂种优势,施行种质改良与创新、循环育种、抗逆育种策略和信息管理。大型企业以育种家为核心,建立若干个小规模的流水线式管理的育种站,而育种站之间的资源整合,就成为portfolio管理(资源整合,一盘棋)。改革育种的管理方式,中小企业甚至个体育种者也有可能成为品种创新的重要力量,为突破体制坚冰积蓄力量。(作者系国家玉米产业技术体系首席科学家 张世煌)

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