油菜科技创新与产业发展探讨范文

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1中国油菜科技创新体系的发展

1．1油菜科技创新体系的发展阶段

我国油菜科技创新体系的形成经历了三个重要的历史阶段:一是1960－1978年，以全国性及地方性(部分省、市、区)农科院油料作物专业研究机构的成立为标志的初创阶段;二是1979－2006年，油菜科技创新体系的恢复与发展;三是2006年至今，有组织的产业科技创新体系的形成。

1．1．1“产、学、研”油菜科技创新体系初步创立

新中国成立前，我国油菜生产主要以白菜型油菜为主，西南和西北地区有少量面积的芥菜型油菜。白菜型油菜产量低、病害严重。1954年，我国开始引进并大面积推广原产于欧洲的甘蓝型油菜，由于甘蓝型油菜熟期晚，与我国南方的二熟制和三熟制存在十分突出的季节矛盾。于是，我国油菜科技工作者开展了甘蓝型油菜的早熟育种工作。1960年，我国成立了全国性的油料专业研究所———中国农业科学院油料作物研究所。随后，部分省(市、区)农科院及农业院校也相继成立了专业的油料作物研究机构，初步形成了包括基础研究、应用研究、试验开发和人才培养四大功能的油菜科技创新体系。全国油菜科研机构也相应分为四类:一是以基础研究、应用基础研究及专门研究人才培养为主的科研机构，如少数综合性大学和部分农业院校;二是以应用基础研究、应用研究、试验开发并重的科研机构，如中国农业科学院油料作物研究所和部分省级农科院;三是以应用研究和试验开发为主的科研机构，如多数省级农科院经济作物研究所和少数地区农业科学研究所;四是以试验开发为主的科研机构，大部分地区农业科学研究所。

1．1．2油菜科技创新体系的恢复与发展

改革开放初期，油菜科研工作得到恢复。1985年末，中央启动了科研单位的商业化改革，允许科研单位在条件许可的情况下从事经营创收，部分油菜科研单位的总体经费和职工福利因此得以改善，科研队伍得到稳定;在商业化改革的同时，科研拨款方式也得到了改革，逐步增加了竞争性项目的拨款比例;1999年，国家又启动了较大规模的科研体制改革，出台了一系列促进油菜企业科技创新的政策，鼓励以企业为主体开展油菜科研创新。经过20多年的发展，全国油菜科研队伍趋于稳定，科研条件得到极大地改善，科研经费大幅增加，产业研发基地基本形成。油菜科研队伍不断加强，科研队伍布局与区域油菜生产实际情况基本吻合。科研经费投入增长较快，重点以长江中游地区为主，大部分经费用于遗传育种、种质资源及其相关的应用基础研究。从1992年开始，国家加强了油菜产业基地建设，相继建立了农业部油料作物遗传改良重点开放实验室、国家油料作物改良中心、农业部油料及制品质量监督检验测试中心、油菜转基因环境安全检测与监测中心、国家原原种(油菜)扩繁基地、国家油菜工程技术研究中心，极大地促进了油菜的科技创新。

1．1．3有组织化的油菜科技创新体系的形成

中国油菜生产分为5个生态区域，即长江下游产区、长江中游产区、长江上游产区、黄河流域(河南省和陕西省)产区及西北春产区。中国油菜科研工作也主要依托这几个油菜生态区，客观上存在着区域性。长期以来，这些分布在不同区域的油菜科研单位在人、财、物等建设上都求大求全，重复建设和资源浪费现象严重，一定程度上未有效地发挥全国油菜科研资源的整体效益。为充分发挥农业科技资源综合优势，加快农业科研成果转化，提升农业科技创新能力，农业部会同财政部于2007年底启动了国家现代农业产业技术体系建设。在5个油菜主产区，相继有组织化地成立了由对应用基础研究、应用研究或试验发展有不同侧重的科研单位类型组成的油菜科研创新体系。通过国家油菜产业技术体系建设，油菜科研力量得到有效整合，科研及示范水平整体提高，技术培训积极开展，油菜产业技术队伍素质不断提高。

1．2近50多年来的油菜科技发展

1．2．1油菜品种改良和单产实现了三次飞跃

中国油菜科技创新经历了三次大的变革。一是甘蓝型油菜的引进与推广。1954年，我国开始大面积推广引进甘蓝型胜利油菜，并针对熟期，开展了早熟型甘蓝型油菜品种的选育工作。经过近20年的努力，选育了甘油3号、甘油5号、华油8号、川油9号、湘油5号等200多个早、中熟甘蓝型油菜品种。到1979年，我国油菜种植面积达到276．1万hm2，比20世纪50年代增长了42.7%;单产达到870kg/hm2，增长了87．7%。我国油菜生产由白菜型向甘蓝型的转变、由低产向中产转变。二是高产抗病油菜品种的育成与推广。20世纪70年代，傅廷栋院士先后发现了油菜自交不亲和系和油菜细胞质雄性不育系波里马-CMS(pol-CMS)，确立了我国油菜杂种优势利用技术体系;同时油菜抗(耐)菌核病育种也取得成功。相继育成了秦油2号和中油821等抗病、高产品种。这些品种的大面积推广，推动了我国油菜单产由中产向高产的转变。三是“双低”杂交油菜品种的育成与普及。20世纪末，华中农业大学和中国农业科学院油料作物研究所等科研单位在油菜品质的“双低”(低碳苷、低芥酸)育种上取得重大突破，克服了油菜育种中优质与高产、优质与抗病的矛盾，培育出了一大批优质、高产、抗病的油菜新品种。代表品种有:华杂4号、华杂6号、中双9号、中油杂2号、油研9号、浙双72、秦优7号、青杂2号等。“双低”油菜的推广与普及，基本上实现了我国油菜生产由高产到优质高产、由单纯注重产量到产量与质量并重的转变。

1．2．2取得了一大批科研成果

中国在油菜品种改良和单产实现历史跨越的同时，在“高产量、高含油量、高品质”油菜育种、保优栽培技术、油菜深加工及检测等方面取得重大进展。例如，1996年由傅廷栋院士主持的油菜波里马雄性不育系及其优质杂种的研究、选育与利用获国家科技进步一等奖。仅“十五”以来的11年间，中国油菜科研成果获得国家奖励的就有15项，除了个别年份外，基本上每年都有1～2项获得国家成果奖。以获得国家科技进步二等奖为例，中国农业科学院油料作物研究所获奖最多，为7项;其次为华中农业大学，获奖3项，贵州省油料所、湖南农业大学、安徽省农业科学院、陕西省杂交油菜研究中心各获奖1项。

1．2．3建立了油菜杂种优势利用技术体系和比较成熟的成果转化模式

在中国油菜育种进程中，无论是传统育种，还是现代生物技术育种，无论是三系法育种，还是两系法育种，杂种优势的利用一直处于优先位置。中国在科研项目安排上也十分重视油菜杂种优势的研究，先后在2002年和2007年启动了两个“973”项目，围绕杂种优势的遗传学和分子生物学基础、雄性不育与育性恢复的分子机理与提高杂种优势利用效率的途径等关键内容，对油菜杂种优势的机理进行研究。2009年以来，中国国家863计划对强优势甘蓝型油菜杂交种进行研究，为未来油菜产量大幅增长奠定基础。目前中国油菜杂种优势利用的途径主要包括细胞质雄性不育杂交种、细胞核雄性不育杂交种和化学杀雄杂交种等。基于1972年傅廷栋发现的波里马(Polima)细胞质雄性不育系和1976年李殿荣发现的陕2A细胞质雄性不育系，建立了细胞质雄性不育油菜杂种优势利用技术。中国油菜科技工作者还对细胞核雄性不育和化学杀雄进行研究，提出了油菜细胞质+显性细胞核雄性不育、油菜细胞质+隐性细胞核雄性不育、细胞质+自交不亲和等杂种优势利用方法及“杂优+优质”“高油+化杀”的育种策略，并且育成了系列高产、双低油菜杂交种。中国油菜科研单位还积极与涉农企业开展以技术、基地、资金、市场为纽带的合作，实施强强联手、优势互补的发展模式;积极推进科技成果转化，并不断提升产学研合作的深度和广度。油菜企业与科研单位采取联合开发方式，这种深入的合作模式，加快了油菜最新科研成果的转化。同时，国家油菜现代产业技术体系农技推广示范工作也取得显著成效。一些农技推广的新方法、新途径，使先进的品种和技术得以集成、熟化和大面积推广。

2中国油菜产业发展对科技创新的要求

2．1影响中国油菜产业发展的关键问题

2．1．1冬油菜种植面积较小

近10年来，中国油菜单产增加较慢，油菜单产水平仅提高了112．5kg/hm2，依靠提高油菜单产来提高总产潜力受到限制，而扩种1hm2油菜产量至少提高750kg以上。尽管中国冬油菜种植面积约有667万hm2，居世界首位，但在中国南方就有近1333万hm2冬闲田未加利用，这些冬闲田很多适宜种植冬油菜，目前因受劳动力成本高、比较效益低的限制而未种油菜。

2．1．2油菜的单位面积产量和产油量较低

尽管中国油菜产量实现了三次飞跃，但与欧洲国家相比，中国油菜籽平均单产要低20%～50%。中国由于引进快速、无损伤、绿色(不同药物)的红外分析技术，近年来油菜含油量提高很快。目前，有些科研单位已筛选到了一批含油量超过50%的材料，在长江流域种植的多数品种含油量已超过了45%。就整体水平而言，中国油菜含油量与加拿大、澳大利亚及欧洲的品种还存在2%～5%的差距。

2．1．3油菜生产成本较高

油菜生产成本包括物质费用和机会成本。中国油菜生产物质成本逐年缓慢增加，由于农村劳动力成本的快速增加导致油菜生产机会成本快速增加。与水稻、小麦等作物相比，中国油料生产机械化程度低，以传统人工操作为主，需要投入大量的劳动力，而且收获环节劳动强度很大。单就用工而言，中国每公顷油菜用工180～210个，而加拿大等国油菜生产全程机械化，每公顷用工不到15个;从劳动力成本占生产成本的比例来看，中国劳动力成本占到生产成本的60%以上，而澳大利亚劳动力成本不到生产成本的3%。在中国农村，农民流动性大，其劳动力成本占机会成本的75%，在未来劳动力成本大幅上涨的情况下，油菜生产成本会进一步增加。此外，在中国传统的农家肥用量越来越小，而化肥施用量越来越大，油菜生产纯氮和纯磷的施用量为150～225kg/hm2和45～75kg/hm2，施肥量的增加也进一步提高了油菜单位面积的生产成本。

2．1．4油菜籽品质仍需进一步改良

菜籽油的食用品质由其脂肪酸组成决定，一般油酸含量高和饱和脂肪酸含量低的菜籽油品质好。因为人体吸收过多的饱和脂肪酸，易使胆固醇升高，患心脏病的危险增大。目前，食用油的品质改良主要集中在双低的基础上提高油酸含量。加拿大、德国等油菜品质育种工作开展的比较早，已育成油酸含量超过80%、亚麻酸含量为2%～3%的杂交种。中国油菜品质育种工作起步较迟，尽管有科研机构获得了一些油酸含量超过80%的育种材料和品系，但距离理想的食用油标准“油酸75%，亚油酸8%，亚麻酸8%左右”还有一段距离。

2．1．5精深加工技术落后

油菜中含有较丰富的甾醇、磷脂、维生素、单个脂肪酸、精蛋白、植酸、多糖、多酚和单宁等高价值的营养成分，油菜精深加工就是将这些高价值的营养成分分离出来，提高油菜加工产品的附加值。我国油菜加工业由于企业数量多、规模小，油脂加工设备投资大，政府不够重视等多方面的原因，新技术的采用率比较低，油菜加工以初、粗加工为主，增值率不到60%，远远低于发达国家200%～400%的精深加工增值率。采用先进加工技术对传统的油脂加工企业实施技术改造，促进油菜加工向多元化、多层次精深加工发展，提高油菜加工利用效率将是我国油菜加工利用的总趋势。目前，发达国家普遍采用冷榨和水酶法分离油脂、蛋白质等成分的先进工艺方法值得推广。

2．2油菜产业发展的科技瓶颈

2．2．1进一步提高油菜单产

从中国提高油菜单产的育种经验来看，充分利用油菜的杂种优势是一个很好的选择。与其他农作物相比，油菜具备充分利用杂种优势的特性:一是杂种优势强;二是增产效果显著;三是杂交制种技术易于掌握且繁殖系数高。加强油菜杂种优势的利用，首先要进一步加强油菜杂种优势机理的研究。重点加强杂种优势的遗传学和分子生物学基础、雄性不育与育性恢复的分子机理和提高杂种优势利用效率等研究，为油菜杂种优势的利用提供理论依据。其次是寻找、创造新的不育材料。中国油菜单产的快速提升得益于pol-CMS和陕2A不育系的发现与利用。发现和创制新的细胞质雄性不育型，对油菜单产进一步提高将十分重要。我国新近发现或创制了多个新型油菜细胞质雄性不育材料，还要深入开拓杂种优势的利用途径。油菜杂种优势的利用，除细胞质雄性不育外，细胞核雄性不育和化学杀雄也是比较有效的途径。此外，油菜亚基因组杂种优势、自交不亲和系也被利用在油菜杂种优势研究上。

2．2．2提高油菜的含油量

含油量每增加3%，相当于提高单产10%。据前苏联学者估计，油菜含油量可望达到65%～70%。然而在过去的几十年中，与油菜单产的快速提升相比，中国油菜含油量提高的不多，含油量水平也只在42%左右。可见，在中国提高油菜含油量潜力巨大。最近，中国培育的部分油菜品种含油量进一步提高，如“秦杂油4号”含油量为50．01%，“中双11号”含油量达49%。加强油菜的含油量新品种的选育，应该做好以下两个方面的工作:①加强油脂形成的基础研究。菜籽含油量是一个由多基因控制的数量性状，仅通过表型选择的传统育种方法，很难筛选到含油量高的品种，必须弄清菜籽油分形成和积累的调控基因及调控机制，从基因组学揭示油菜籽油脂形成的分子机理，从生理学揭示油菜油脂形成过程。②挖掘高含油量油菜资源。中国油菜种质资源比较丰富，但含油量超过50%的品种很少。利用现有的种质资源和引进、发现新的高含油品种，对快速培育出高含油品种意义非凡。目前中国科学家在油菜含油量方面的研究已取得重大进展，已通过多种手段，诸如定向选择、小孢子培养、种皮色泽选择、卫星搭载等，培育出了一批含油量超过50%的材料。如华中农业大学、江苏省农科院培育出了含油量达54%的油菜新品系，陕西省杂交油菜中心更是获得了含油量达到60%的油菜新材料。

2．2．3改善油菜籽的品质及脂肪酸组成

完成双低油菜的品种更替后，国外食用菜籽油对饱和脂肪酸和亚麻酸含量等食用品质提出了更高的要求，其基本方向是进一步降低菜籽油饱和脂肪酸含量，提高油酸含量，增加保健功能。由此可见，油菜品质育种的一个重要目标是提高油酸含量。在油菜籽中，油酸是脂肪酸合成途径中的一个中间产物，其合成不仅涉及到脂肪酸生物合成途径中一系列的酶促反应，还与酰基载体蛋白(acylcarrierprotein，ACP)的缩合反应和ACP硫酯酶、脂酰基辅酶A合成酶(acyl-coenzymeAsynthetase，ACS)有关。因此，影响菜籽油酸合成的基因较多。目前发现的有KASⅡ、FAB2、FAT、ACS、FAD2和FAE1等基因。其中，KASⅡ、FAB2和FAT与油酸的含量关系较为密切，FAD2和FAE1影响油酸的积累，进一步研究和利用这些功能基因对提高油酸含量至关重要。油菜品质育种的另一个目标是特种不饱和脂肪酸的合成。很多不饱和脂肪酸参与调节与膜有关的生理过程，有的甚至可以调节人体的重要生理功能，参与人体的生理代谢。如花生四烯酸(arachidonicacid，ARA)、二十碳五烯酸(eicosapentaenoicacid，EPA)和二十二碳六烯酸(docosahexaenoicacid，DHA)等人体必需的不饱和脂肪酸，油菜育种家可以通过基因技术在油菜中构筑相应的代谢途径，让油菜作为生物反应器生产这些不饱和脂肪酸。

2．2．4加快早熟品种培育

中国主要油菜产区推广的油菜品种，很多生育期较长，直接影响到后茬作物的栽培。在长江流域水稻种植区，油菜较长的生育期就影响了早稻的栽培。油菜和水稻轮作是该区域最常用的栽培模式之一，早熟油菜品种可以给水稻种植预留足够的时间，晚熟油菜品种往往造成水稻接茬种植时间紧张，导致油菜抢收与水稻抢种的高强度劳动。此外，在主产区长江流域及其以南区域，4～5月份气温上升较快，晚熟品种容易出现高温逼熟现象，从而大大降低油菜籽含油量。由此可见，早熟性是油菜生产急需的重要性状，早熟品种的培育对扩大油菜－水稻种植区域油菜种植面积有重要作用。加强早熟油菜新品种的培育，当务之急就是要聚合油菜早熟、抗寒、在暖冬气候下不早薹早花、高含油量、抗菌核病、抗旱和耐渍等优良基因，培育满足长江上、中和下游流域油菜产区生态特点与种植制度需求，适应三熟制地区冬闲田种植、越冬安全及适应机械化收获品种的极早熟高效的油菜新品种。

2．2．5加快适应机械化收获品种的培育

中国油菜的栽培和收获主要依靠人力来解决，劳动用工多，劳动力成本高，客观上要求培育出适合直播、少免耕技术及机械化收获的新品种。适应机械化收获的品种必须具有高含油量、抗倒、抗裂角、矮秆等性状。加快适应机械化收获品种的培育，一方面，要充分发掘油菜及其近缘种的基因源，选育出一批高油、高产兼具适合机械化生产性状的材料，利用聚合育种技术培育适合机械化收获的油菜新品种;另一方面，要加强株型育种，构建叶片多而互不遮阴，分枝繁而上挺，角果斜生、植株紧凑且抗倒的“紧凑株型”，适应机械化收获。此外，还要关注这些品种的丰产高效栽培技术的研究。如通过稳定提高叶片面积，提高叶片质量，调动和发挥非叶器官光合机能;关注油菜籽实期延缓衰老、增强光合、促进运转的生理机制、影响条件及栽培调控途径的研究;探索强根健株、根－土系统和光－叶系统高效协调的关键技术等。

3完善中国油菜科技创新体系的思考

3．1油菜科技创新体系存在的问题及其深层次原因

3．1．1领军人才和优秀创新团队缺乏

经过两轮改革各油菜科研机构引进了一批创新科研人才，油菜科研体系进一步得到完善，研究能力逐步提升、研究范围进一步扩大、研究深度进一步加深。但有影响力的优秀创新团队还很少，具有领军级的科研帅才和将才太少;一些相关研究领域还未在国际上取得领先地位，如油脂生物代谢与调控等;油菜相关领域的科研发展不平衡，油菜产业发展的科技问题依然很多，很突出，中国油菜科研还远不能满足产业发展的需求。造成这种现象的深层次原因一是油菜科研整体力量还很薄弱;二是国家有关部门对油菜科技人才队伍建设的重要性认识还不够，人才投入不足;三是油菜科研单位的体制和运行机制等根本问题还没有得到有效改善。

3．1．2专业结构有待完善

由于多年科研政策的引导，中国5大油菜主产区的油菜科研队伍专业结构不均衡，从事遗传育种(资源)研究的科研人员占整个科研队伍的比例均在40%以上，从事油菜栽培、土肥及植物保护等产中科研的队伍明显偏弱，加之油菜产中科研的经费投入比例不到全国油菜科研总经费的10%，造成油菜产中科研创新性成果缺乏，不能满足良种良法的配套，影响了油菜的生产发展。尽管中国油菜遗传育种发展迅速，成果丰硕，但是油菜产业的其他领域科研力量十分薄弱。仅靠单一某个专业领域的创新成果不可能满足现代油菜产业发展的技术需求，油菜产业持续健康的发展最终依靠多专业的协同攻关，多专业的千帆竞发。

3．1．3公益性、商业性科研活动依然混淆

油菜科研活动有商业性和公益性之分。20世纪末启动的新一轮科研投入改革，目的是进一步强化公共油菜科研单位创新能力，加强其社会公益性职能，弱化其商业性职能，构建以大型企业为创新主体的新型创新模式。然而，这个目的没有完全达到。有些公益性研究所，不但没有与企业形成科研互补，反而利用其公益性政策优势与企业科研形成竞争，使企业参与油菜科技创新的积极性受到阻碍;技术开发类的研究所，特别是地市级油菜科研机构，在被整体推向市场的改革过程中，其拥有的部分公益性特性被忽视，严重影响油菜应用基础性学科的发展。

3．1．4科研投入不足，竞争性项目投入偏大

近年来，中国油菜科研投入明显增加，但与其他非农行业相比或者与农业内其他优势作物相比，油菜科研投入远远不足;同其他油菜科研发达国家相比，中国目前的油菜科研投入强度也仅相当这些发达国家的1/3。油菜科研投入结构不平衡，竞争性项目投入偏大，基本事业费和固定研究经费所占比例偏低。国家对油菜科研的投入增加，也主要体现在竞争性项目经费的提高上。而研究院所和科研人员的研究方向往往受研究课题的制约，对竞争性项目经费过度依赖，往往使研究课题不稳定，研究机构和研究人员很难对长远的研究做出战略性的规划，也很难形成比较长时间的科研协作。

3．2改革与发展油菜科技创新体系的建议

3．2．1加快科技创新人才的引进与培养，培育高水平的科技创新团队

中央和地方，特别是油菜主产区，应同时建立油菜科技创新人才基金，培养和吸引一批领军级油菜科技人才，建立一批优秀的油菜科研创新团队，整体上提高油菜科技的创新能力。在原有“百人计划”、“长江学者计划”、“优秀创新群体”、“创新团队计划”等的基础上，建立专门的油菜科技创新人才基金和计划。同时，提高油菜科技创新人才计划的人均投入水平。

3．2．2完善科研投入机制，加大投入力度

主管单位的部门利益和科学家偏好直接影响到国家和农民对农业科技的需求，农民的技术需求不能很快反馈到科研上来，很多农民急需解决的科技问题，如长江流域农民对油菜轻简栽培技术的需求等，得不到解决。由于劳动力成本的不断攀高，关键技术解决的滞后，直接影响到这些地区的油菜产业的发展。现阶段，应重新考虑油菜科研投入新机制的建立，引导油菜科研更好地适应国家和农民对油菜技术的需求。增加政府对油菜科研的投入，特别是对制约油菜产业发展的重大科研问题，在项目投入上要大幅增加。调整政府对油菜科研的投入结构，提高固定经费拨款(相对于竞争性项目经费)在总投入中的比例，进一步引导大型农业企业参与油菜的科研活动，增加中央政府对中西部地区的油菜科研投入。

3．2．3理清油菜公共科研单位的公益职能，培育现代油菜科研企业

对公共油菜科研单位要理清其公益职能，加大公共科研的投入力度，突出其主体地位，同时要进一步分离其商业化的科研活动，加快商业化科研人员及部门的体制转变，边分离边转制，使其尽快与企业科研融合，也为企业加入油菜科研提供空间。对整体推向市场的地市级油菜科研机构，其原来具有的部分公共职能，要区别对待，寻找适当的方式予以恢复。要加强知识产权的保护力度，为参与油菜科研的企业提供更多优惠政策和激励机制，培育具有自主知识产权和科研创新能力的现代油菜科研企业。

作者：熊秋芳文静李兴华沈金雄单位：华中农业大学国家油菜工程技术研究中心农业部油菜遗传育种重点实验室