中国科学院老科学技术工作者协会

简 报

﹝2024﹞ 第一四七期（总第1107期）

中国科学院老科协办公室      2024年9月20日

中国科学院老科协地质地球所分会组织收看

科普论坛“分子设计育种的现状与未来”

9月13日，地质地球所分会组织收看科普论坛“分子设计育种的现状与未来”。老同志们在家中的网上收看了这场精彩的报告。

张志林顾问主持。首先介绍了报告专家李家洋院士。

李家洋，中国科学院院士，美国科学院外籍院士，英国皇家学会外籍会员，德国科学院院士，发展中国家科学院院士，欧亚科学院院士，现任崖州湾国家实验室主任。长期从事高等植物生长发育与代谢的分子遗传学研究，解析了作物高产优质的分子机制，率先建立高效精准的分子设计育种体系，培育出30余个高产优质、高抗稳产、高效安全水稻新品种。在Nature、Science、Cell等国际权威学术刊物发表研究论文260余篇，七次入选全球“高被引用科学家”。代表性成果先后六次入选中国科学十大进展和中国十大科技进展新闻。作为第一完成人获国家自然科学奖一等奖和二等奖、全国创新争先奖牌、求是科技成就集体奖、中国科学院杰出科技成就奖，以及未来科学大奖、陈嘉庚科学奖、发展中国家科学院-联想科学奖、种业科学家奖、美国植物生物学家协会终身会员奖等国内外重要奖励。

李家洋院士在报告中，首先介绍了习近平总书记的关注，习近平指出：悠悠万事，吃饭为大。保障国家粮食安全是一个永恒课题。任何时候这根弦都不能松。

中国14亿人口占全球人口的19%，中国的耕地面积占全球耕地面积的8%。我国的基本国情是人口多、土地和淡水资源不足，生态环境脆弱，这些基本国情决定了粮食安全问题将长期存在，长远实现粮食总量的平衡和保障粮食安全仍是一项艰巨的任务。农业是国民经济的基础，农业现代化是国家现代化的前提。生活水平日益提高对农产品供给提出更高要求。

种子是生产优质丰富农产品的基础与关键。种子是国际农业科技竞争的前沿。

遗传就是生物的亲代与子代之间的相似现象。即“种瓜得瓜、种豆得豆”。

变异是指生物的亲代与子代之间的不相似现象。如“一龙生九子，九子各不同”。

遗传与变异通过性状得到表现。遗传单位—基因。基因通过指导或影响蛋白质的合成或调控其他基因功能来表达自己所携带的遗传信息，从而控制生物个体的性状表现。

育种学是研究如何将控制目标性状的优异等位基因高效聚合的知识与技术体系。

作物育种是一种人工选择的生物进化方式。是一种以有利于人类需要为目的人工选择的生物进化。

作物育种学的重要发展阶段与成就如下：

1.驯化育种：人工驯化育种、引种。

2.遗传育种：杂交育种、诱变育种。

3.分子育种：分子标记辅助选择育种、转基因育种。

4.设计育种：基因编辑育种、分子设计育种。

第一次农业革命---驯化育种

驯化就是我们的老祖宗从山上或者草地里看到合适的、心仪的野生植物，把它们带回住地去进行人工栽培和繁植。随着时间的推移，老祖宗们不断地选择他们喜好的那些植物保留下来，下一年他们接着种。约一万年前，作物的驯化使得人类从狩猎文明走入农耕文明。是人类历史发展的一个里程碑事件。

第二次农业革命--引种

宋代时期，水稻引入中国。16世纪，玉米、番薯和马铃薯从美洲引入中国等等。

第三次农业革命--绿色革命

20世纪五六十年代，高产作物品种的育成，特别是矮化小麦和矮化水稻品种的育成，大幅提高了作物的产量。为让全世界10亿人摆脱了饥饿，被称为绿色革命。就是杂交育种的结果。

诱变育种的核心是基因变异。

分子育种：在分子水平上通过对形成目标农艺性状基因的操纵培育新品种的育种方法。

转基因育种：通过转入特定基因增加或强化目标性状培育新品种体系。

转基因是将人工分离和修饰过的基因导入到生物体基因组中，由于导入基因的表达，引起生物体的性状可遗传的改变，这一技术称之为转基因技术。

基因组编辑育种。通过基因编辑技术进行的育种，能准确高效改变特定基因，基因编辑是生命科学领域颠覆性技术突破。

分子设计育种：根据条件与需求设计聚合优异性状基因，从而高效培育新品种。

功能基因组学是现代种叶的基础。对特定性状决定基因的鉴定与解析是对该性状进行快速改良育种的关键基础。随着育种目标的不断发展，需要不断的进行重要功能基因的克隆与鉴定。

分子设计育种要根据当地需求进行。

当前，“三多一少一大”问题需要解决：

资源消耗多：化肥与农药用量占世界总量的30%以上。

普通品种多：我国优质稻米占比仍低于发达国家。

损失浪费多：收、运、储、消费过程损失惊人。

功能品种少：功能性与特殊用途的品种亟待培育。

国际竞争大：国际农产品具有巨大的相对竞争力。

今后的方向：

培育降低重金属积累的水稻品种。应对全球气候变化。培育品质优良与营养丰富的农作物新品种。培育适合农业机械化与集约化生产的新品种。加强野生资源的研究与利用，野生资源具有逆境抗病虫生物量超大的优势，是培育未来作物的宝库。智能设计育种是未来竞争的制高点。

报告后，张志林顾问对李家洋院士表示感谢。并做了总结：我们今天听了一场非常精彩的报告，我们认识了、我国创造了农业生产的奇迹，增长了知识，振奋了精神。我们认识了育种学、我们懂得了种子是国际农业科技竞争的前沿，李老师今天给我们讲解了遗传育种的发展沿革，让我们真正清晰的认识了转基因技术。特别是重点的讲解了分子设计育种的前前后后，内涵、功效、成就，对我们国家的贡献。我深深感觉到在这卓越贡献的背后，我们看到了科学家们励志报国，勇攀高峰，艰苦奋斗，协作攻关，获得了这样优秀的成就。我们看到了他们的高风亮节，向他们学习、致敬，希望我们各位老师，大家都来学习这种精神，让我们的各行各业，蓬勃发展，展现我们国家的强盛力量。

谢谢大家！

地质地球所分会的老同志们收看报告后，深有感触。我国是一个14亿人口的大国，如何保证每个人吃好、吃饱、吃的安全，吃出健康。在现有的耕地面积上如何生产出足够的粮食，是科技人员面临的艰巨而复杂的任务。通过育种，科技专家不断解决了这些难题。为战斗在农业战线上的科技人员取得的成绩感到自豪。

我们每个人在日常生活中，一定要注意节约粮食。也要教育我们的后代，节约粮食是每个人一生的主题。

图一.李家洋先生的报告

图二.稻子，谷子，高梁，玉米的种子

图三，地质地球所老科协会员收看报告

（中国科学院老科协地质地球所分会供稿）