我国农业生产正处于从“增产导向”向“绿色高效”转型的关键阶段；化肥过量使用、病虫害压力加大、耕地和水资源约束趋紧等问题交织叠加，使传统依赖投入换产量的路径难以为继。种业作为农业的“芯片”，能否持续提供高产、优质、抗逆、低投入的新品种，直接关系粮食安全底盘与农业高质量发展成色。 问题：多重约束下的“增产—减排—稳供”三重考题 一方面，部分地区氮肥等投入偏高，造成成本上升与生态压力增加；另一方面，小麦白粉病、赤霉病等病害反复发生，推高防治成本并影响品质与安全；同时，盐碱地等边际土地开发利用需求增长，对耐盐碱、抗倒伏、稳产性提出更高要求。此外，大豆对外依存度较高、水产养殖效率与品种供给也面临升级压力。上述问题共同指向同一个关键：需要更“精确”的育种和更“可复制”的品种供给体系。 原因：传统育种周期长、可控性弱，难匹配现代农业需求 长期以来，育种主要依靠杂交选育和田间筛选，周期往往需要8至10年，受环境影响大、性状改良不确定，难以较短时间内同步解决高产、抗病、优质、耐逆等复合目标。面对气候变化、病虫害演化和消费端对品质的提升需求，单一性状改良已不足以支撑产业竞争力提升。要实现“少投入、稳产出、优品质”，必须把育种从经验驱动推进到基因和数据驱动，形成可预测、可编程的技术体系。 影响：从“基因钥匙”到“田间增效”，全链条成果提升综合效益 此次发布的“种子精准设计与创造”专项成果，体现出从基础理论、核心技术到品种产品的贯通式突破。围绕减肥增效，科研团队克隆出关键基因，使水稻在氮肥减少20%至30%的情况下仍能保持稳定产量，为化肥减量提供了可落地的遗传资源与技术路径。围绕病害防控，团队挖掘出地方品种特有的广谱抗病基因Pm24，并育成抗赤霉病高产小麦“中科166”，在减轻农药依赖的同时提升稳产能力，对应的推广面积已近150万亩。 在育种技术创新上，科研团队通过自主研发创制抗白粉病且高产的小麦新种质；同时从零起步改造野生稻，突破遗传转化、基因组注释等关键环节，创制新型四倍体水稻材料，为拓展水稻育种空间提供新路径。更值得关注的是，专项成果不仅覆盖主要粮食作物，也延伸至大豆与水产等领域：通过构建大豆图形结构泛基因组图谱，培育“科豆”“东生”系列等10个高产高营养新品种；水产上首次提出“双三倍体”概念，培育异育银鲫候选新品系“中科6号”，在生长速度、存活率与饲料效率等指标上实现提升，显示出精准设计思路对多产业的带动效应。 对策：以“分子设计育种”聚合优良性状，推动品种供给从单点突破走向系统集成 面向不同生态区的差异化需求，专项提出并实践“分子设计育种”理念，围绕粒型、产量、抗病、抗倒伏、耐盐碱等关键性状进行精准聚合，形成更贴近生产端的新品种组合。例如，“中科发”系列水稻在东北稻区实现较当地主栽优质品种增产超20%，并在盐碱地实现亩产突破600公斤；在南方双季稻区，“中科发早粳1号”实现双季早粳稻品种零的突破，使优质新粳米上市期提前2至3个月。这些案例表明，精准设计不仅追求“更高产”，更强调在资源约束条件下实现稳定增产、提质与降本的综合目标。 从组织模式看，专项于2019年11月启动，由中国科学院联合院内外30家优势单位协同攻关，聚焦水稻、小麦等主要农作物以及鱼等动物品种，围绕“一增二减”目标构建育种新范式。这种跨单位、跨学科、跨产业链的协同机制，有助于把实验室成果更快转化为田间可用的品种与配套技术。 前景：加快形成可持续的种业创新体系，为粮食安全与绿色发展提供长期动能 从目标设定看，专项指向更明确的量化收益：推动动植物品种实现增产10%至20%，减投15%至20%，减损15%至20%。随着基因挖掘、精准编辑、分子设计、表型鉴定与大规模推广体系更衔接，我国育种正从“时间换空间”走向“数据与机制换效率”。下一步，围绕盐碱地利用、病虫害动态防控、化肥农药减量与高品质供给等方向，精准设计育种有望在更多作物与水产种类上形成可复制的解决方案，并通过产业化推广释放更大综合效益。
种业是国家战略性产业。这些成果标志着我国在种业核心技术领域有所突破，为保障国家粮食安全和推动农业绿色发展提供了有力支撑。随着精准设计技术的推广应用，种业创新将为农业现代化和乡村振兴注入新动力。