王偉成
(湖南省種子管理局,長沙410005)
美國幅員遼闊,農(nóng)業(yè)規(guī)模巨大,現(xiàn)有耕地1.8億公頃,2012年玉米種植面積0.4億公頃左右,大豆0.313億公頃,小麥0.227億公頃。種子作為最基本的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)資料,在美國農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中備受關(guān)注。美國種子產(chǎn)業(yè)世界領(lǐng)先,主要農(nóng)作物種子市值達130億美元。在世界排名前十位的種子公司中,美國就有四家,其中,世界種業(yè)排名第一、二位的孟山都、杜邦/先鋒公司,是兩家美國本土成長起來的大型跨國種子企業(yè)。近年來,兩公司的科研投入不斷增加,生物技術(shù)突飛猛進,全球市場份額逐年攀升,已遙遙領(lǐng)先于世界其它種業(yè)同行。
美國種業(yè)科技創(chuàng)新體系層次清晰,鏈接嚴密,投入與產(chǎn)出明晰??傮w上可分三個層次:一是原創(chuàng)性的種業(yè)基礎(chǔ)研究;二是將原創(chuàng)性研究成果開發(fā)成實用技術(shù);三是將實用技術(shù)商業(yè)化,培育出農(nóng)作物新品種(圖1)。一般情況下,由美國政府或公共基金對基礎(chǔ)性研究進行公益性投資,支持研究出原創(chuàng)性成果(包括對種質(zhì)資源基礎(chǔ)研究和對市場贏利能力差的作物進行公益性育種);再由大型種業(yè)公司或生物科技公司投資,對基礎(chǔ)性研究成果進行技術(shù)開發(fā)轉(zhuǎn)化為實用技術(shù);最后由大中型種子企業(yè)投資,培育成高科技含量的農(nóng)作物新品種,種子公司(包括大中小或區(qū)域型公司)繁制出種子銷售給農(nóng)民。
圖1 美國種業(yè)科技創(chuàng)新流程
1.1.1 種業(yè)基礎(chǔ)研究
美國政府和社會公共基金對種業(yè)基礎(chǔ)性研究進行投資,投資規(guī)模達到60億美元/年,形成的基礎(chǔ)研究成果、專利達4 000~5 000個/年。當(dāng)前美國公立科研機構(gòu)、大學(xué)及美國農(nóng)業(yè)部(USDA)所屬試驗站逐步轉(zhuǎn)向基礎(chǔ)和公益研究領(lǐng)域,從事種質(zhì)資源收集保護、擴繁及鑒定等研究。大學(xué)從事遺傳育種方法、基因組學(xué)、生物信息學(xué)等前沿領(lǐng)域的基礎(chǔ)研究。種質(zhì)資源和技術(shù)成果一經(jīng)成熟便逐步向企業(yè)轉(zhuǎn)移,服務(wù)于企業(yè)的育種研發(fā),同時大學(xué)還利用公共資金為企業(yè)培養(yǎng)和輸送人才。
美國農(nóng)業(yè)部(USDA)的農(nóng)業(yè)研究服務(wù)局(ARS)組織科研機構(gòu)負責(zé)在全球范圍內(nèi)搜集、交換種質(zhì)資源,對種質(zhì)資源進行擴繁、更新、保存,進行農(nóng)藝性狀的鑒定評價、分子標(biāo)記定位、基因克隆測序以及數(shù)據(jù)庫的建立;負責(zé)在全球范圍內(nèi)無償發(fā)放部分種質(zhì)資源;負責(zé)小麥及園藝作物品種選育、作物保護、農(nóng)用機械開發(fā)等上游的基礎(chǔ)性研究,并幫助新興中小企業(yè)開展研發(fā)。聯(lián)邦政府有專門的種質(zhì)資源保護經(jīng)費和基礎(chǔ)研究經(jīng)費。
1.1.2 公益性育種研究
一般大學(xué)等科研機構(gòu)的研發(fā)領(lǐng)域介于政府與企業(yè)之間,過去的研究經(jīng)費主要來自政府(USDA或科學(xué)基金)或行業(yè)協(xié)會,近年來則更多地來源于企業(yè)資助。大學(xué)或協(xié)會所屬的科研機構(gòu)對小麥、食用大豆、常規(guī)水稻作物進行育種,育成品種交有關(guān)種子企業(yè)開發(fā)使用,未申請專利或植物品種保護的品種可公共享用。USDA和科學(xué)基金資助的研究成果也可以申請專利,但要向社會公示。企業(yè)資助的研發(fā)成果,歸發(fā)明人所在大學(xué)等科研機構(gòu)所有,不能私下轉(zhuǎn)讓給企業(yè)。成果如形成專利或品種保護的可轉(zhuǎn)讓給企業(yè),也可以入股方式進入企業(yè),資助者享有優(yōu)先使用權(quán)。一般情況(以加州大學(xué)為例),公益性專利成果轉(zhuǎn)讓收益50%交大學(xué)后返還科學(xué)基金,15%歸所在系用于學(xué)科發(fā)展,35%歸專利發(fā)明個人。
1.1.3 實用技術(shù)開發(fā)
大型跨國種業(yè)公司或高科技生物技術(shù)公司對基礎(chǔ)研究成果進行技術(shù)開發(fā),形成實用型技術(shù)成果。大型種業(yè)公司利用技術(shù)開發(fā)成果直接進行育種轉(zhuǎn)化,而高科技生物技術(shù)公司可以將技術(shù)成果向中小種子公司轉(zhuǎn)讓獲取專利效益,也可以用技術(shù)成果折股投入到中小種子公司進行成果轉(zhuǎn)化。
以阿凱迪亞(Arcadia)公司為例介紹高科技生物技術(shù)公司進行實用技術(shù)轉(zhuǎn)化收益的分配機制(圖2)。該公司是2002年成立的生物技術(shù)公司,目前已獲得了70多項專利成果,擁有的主要技術(shù)與產(chǎn)品有紅花籽伽瑪亞麻酸油(GLA)、靶向誘導(dǎo)基因組局部突變技術(shù)(TILLING)、氮高效利用技術(shù) (NUE)和水分充分利用技術(shù)(WUE)等。因種子科技含量高,利潤占種子總售價的40% ~50%;種子公司將利潤的20% ~50%付給Arcadia公司(技術(shù)開發(fā));Arcadia公司再將其所得的3%~7%付給大學(xué)(科研成果原創(chuàng)機構(gòu))。Arcadia生物技術(shù)公司一手托企業(yè),一手托基礎(chǔ)研究機構(gòu),在企業(yè)應(yīng)用和科學(xué)研究之間搭起橋梁。
圖2 種業(yè)科技創(chuàng)新成果效益分配
1.1.4 商業(yè)化育種
美國企業(yè)是商業(yè)化育種的主體,跨國種業(yè)企業(yè)投巨資開展商業(yè)化育種研發(fā)。大中型種業(yè)公司利用實用技術(shù)開發(fā)成果開展商業(yè)化育種,將種子作為科技載體,展示種業(yè)科技新成果。隨著生物技術(shù)的發(fā)展,大型跨國種業(yè)公司對玉米、大豆、棉花、油菜等具有巨大市場開發(fā)價值的作物,直接從基礎(chǔ)研究開始,進行生物技術(shù)開發(fā),育成新品種。
孟山都公司是商業(yè)化育種的成功典范,每年將營業(yè)收入的15%投入研發(fā),從全球種質(zhì)資源搜集和鑒定等基礎(chǔ)性研究和基因標(biāo)記定位與轉(zhuǎn)基因育種等高新技術(shù)領(lǐng)域,均進行全方位投入。在其高科技產(chǎn)品的銷售收入中,用于知識產(chǎn)權(quán)投入的比例很大,如該公司通過轉(zhuǎn)基因技術(shù)育成含有3個抗地下害蟲、3個抗地上害蟲和2個抗除草劑基因的玉米新品種,農(nóng)民購種款中專利費就占到60%。由于該公司基礎(chǔ)研究領(lǐng)域投入巨大,研發(fā)實力雄厚,在諸多領(lǐng)域的技術(shù)水平處于世界領(lǐng)先。其不影響種子種植的單粒種子DNA取樣自動化切片技術(shù)(Chipper)、單個目的基因?qū)爰夹g(shù)、多個目的基因整合導(dǎo)入技術(shù)、全程采用條形碼或二維碼實現(xiàn)計算機管理品種試驗技術(shù)、利用現(xiàn)代制造工藝開發(fā)專門用于生物育種的智能機械組裝技術(shù)等研究成果領(lǐng)先于同行,令世界多數(shù)種業(yè)公司都無法追隨其生物技術(shù)的步伐。
美國品種試驗包括育種者品比試驗、州品種試驗、全美區(qū)域性品種試驗、全美品種試驗、跨國公司的全球品種試驗。美國已形成了公益性和商業(yè)性兩種類型非常完備的農(nóng)作物新品種試驗鑒定體系,能客觀、公正鑒定品種特性,篩選出適應(yīng)性、安全性好、市場競爭力強的農(nóng)作物新品種。
1.2.1 公益性育種品種試驗鑒定體系
公益性育種品種試驗鑒定體系,是以美國農(nóng)業(yè)部(USDA)下屬的農(nóng)業(yè)綜合試驗站組織大學(xué)、協(xié)會等科研機構(gòu)按作物分區(qū)域組織的品種試驗。如南方飼用大豆品種試驗體系,由農(nóng)業(yè)部農(nóng)業(yè)綜合試驗站組織、大學(xué)等科研院校承擔(dān),分布在南方多個州52個試驗點。參試品種多為公益性育種成果,參試單位不需要繳納參試費,大學(xué)等科研院校自愿承擔(dān)試驗任務(wù)且自籌試驗經(jīng)費。各試驗點主要鑒定品種的生育期、株高、花色、產(chǎn)量、品質(zhì)和抗逆性(線蟲病、倒伏)等基本農(nóng)藝性狀。
1.2.2 商業(yè)性育種品種試驗鑒定體系
商業(yè)性育種品種試驗鑒定體系,是以大中型種子企業(yè)為獨立主體,由公司科研管理部門組織本企業(yè)或科研合作單位育成的品種在本公司試驗站(點)進行的品種試驗??鐕笮头N業(yè)公司的品種試驗鑒定體系為全球性的。
孟山都公司在全球有各種作物的品種測試點約2 000個,其品種試驗鑒定體系包括三個子系統(tǒng):全球適應(yīng)性鑒定體系(GTO)、生物技術(shù)鑒定體系(PGRM)以及產(chǎn)量和抗性鑒定系統(tǒng)(Y&S)。其全球適應(yīng)性鑒定體系(GTO)的常規(guī)育種測試體系包括分布在50個國家的上百萬個測試小區(qū),其中全球常規(guī)玉米測試站有60個。生物技術(shù)測試體系(PGRM)涉及玉米、大豆、棉花、小麥、油菜、甘蔗等6種作物,包括分布在美國、加拿大、巴西、阿根廷、南非、印度等10個國家120萬個以上的測試小區(qū)。產(chǎn)量、抗性鑒定體系(Y&S)從三個方面同時開展,以加快新品種的選育速度:一是生物技術(shù)轉(zhuǎn)化效果的田間測試,二是常規(guī)育種品種的田間測試,三是轉(zhuǎn)基因?qū)肫贩N的田間測試。孟山都公司品種測試項目全面、布點廣泛、評價客觀,其品種測試結(jié)果深受用戶信任。
美國種業(yè)科技成果知識產(chǎn)權(quán)保護的法律體系完備,種業(yè)科技成果可多元申請,知識產(chǎn)權(quán)可獲得全面保護。
美國于1930年頒布《植物專利法案》(PPA),對無性繁殖植物品種提供專利保護。1952年,美國將普通專利法的專利權(quán)擴展到農(nóng)業(yè)領(lǐng)域的發(fā)明創(chuàng)造,將其定義為實用新型專利,保護期為20年,藤本等無性繁殖植物品種保護期為25年。1970年頒布《美國植物新品種保護法》,1983年美國加入國際植物新品種保護聯(lián)盟(UPOV)。1994年國會通過植物新品種保護法修訂案,并于1999年2月22日加入UPOV公約1991年文本。實用新型專利和植物專利由美國商務(wù)部專利商標(biāo)局負責(zé)審查授權(quán),植物新品種保護由農(nóng)業(yè)部市場服務(wù)局下設(shè)的植物新品種保護辦公室負責(zé)審查授權(quán)。
美國的種業(yè)科技成果根據(jù)不同類別既可以選擇實用專利進行知識產(chǎn)權(quán)保護,又可依據(jù)《美國植物新品種保護法》申請植物新品種保護,藤本等進行無性繁殖的植物新品種還可申請植物專利進行保護。完備的種業(yè)科技成果知識產(chǎn)權(quán)保護體系,實現(xiàn)了對植物新品種從育種材料、育種方法到新品種的全方位多元保護。除此之外,許多公司在實際經(jīng)營中還廣泛運用合同延伸擴大對育種材料的保護范圍,甚至限制育種材料運用于研究目的。許多大型的種業(yè)公司將公司的重大科研成果作為商業(yè)秘密,永久地為其企業(yè)獨家擁有,更加有效地保護了其知識產(chǎn)權(quán)。
在美國銷售的農(nóng)作物品種不需要經(jīng)過農(nóng)業(yè)行政管理部門的審定程序,但倡導(dǎo)企業(yè)對銷售的品種進行登記。部分州規(guī)定銷售品種必須登記,以避免品種名稱混亂。育種家和企業(yè)為保護自身利益一般都會主動向美國農(nóng)業(yè)部市場服務(wù)局下設(shè)的畜牧與種子處申請登記注冊品種名稱。申請品種名稱只需提供品種名稱申請材料,如在刊物上有發(fā)表文章可一并附上,經(jīng)主管機構(gòu)審查品種名稱符合命名慣例且不重復(fù)即算通過登記。
美國于1939年頒布了《聯(lián)邦種子法》(FSA)。該法核心內(nèi)容是種子標(biāo)簽內(nèi)容的真實性。各州相應(yīng)制定了州種子法,增加了種子仲裁和銷售許可管理等規(guī)定。為便于協(xié)調(diào)各州種子法,美國還制定了《州統(tǒng)一種子法》(RUSSL),但只是推薦給各州執(zhí)行,沒有法律強制性。政府管理部門重點管理標(biāo)簽內(nèi)容的真實性,不符合的要罰款且只要一經(jīng)發(fā)現(xiàn)以后會重點關(guān)注,處以罰金之外還會將其劣跡公告,對有故意欺詐行為的追究刑事責(zé)任。美國種子企業(yè)對其銷售的種子質(zhì)量負有完全責(zé)任,標(biāo)簽標(biāo)注的內(nèi)容就是其對種子使用者的承諾。由于處罰力度大,種子公司推出新品種十分審慎,特別注重品種的豐產(chǎn)性、穩(wěn)產(chǎn)性、適應(yīng)性和抗逆性,不合要求的品種不推向市場,不適應(yīng)的區(qū)域不銷售,更不能出現(xiàn)一品多名或多品一名等侵權(quán)假冒事件。
美國種業(yè)領(lǐng)先世界,根本原因在于其種業(yè)科技實力領(lǐng)先世界。以現(xiàn)代化的生物技術(shù)為后盾的先進育種技術(shù),使美國的種業(yè)科技實力遠遠領(lǐng)先于其他國家,孟山都、杜邦/先鋒等公司都是憑借其科技實力在世界種業(yè)行業(yè)獨領(lǐng)風(fēng)騷。
美國對種業(yè)行業(yè)知識產(chǎn)權(quán)保護特別重視,有實用專利、植物專利、植物新品種保護等多種形式保護知識產(chǎn)權(quán)。知識產(chǎn)權(quán)得到有效保護之后能有效促進公共資金、社會投資資金、產(chǎn)業(yè)收益資金加大對研發(fā)的投入,又能產(chǎn)生更多更好的種業(yè)科技新成果。種業(yè)知識產(chǎn)權(quán)保護有效促進了種業(yè)科技和種子產(chǎn)業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。
美國的種業(yè)行業(yè)誠信度高,行業(yè)內(nèi)部能自覺維護行為規(guī)則。研究機構(gòu)或種子企業(yè)申請品種試驗、專利和植物新品種權(quán)均依據(jù)自身的試驗數(shù)據(jù);種子企業(yè)在使用專利、種子銷售額中的知識產(chǎn)權(quán)使用費提取比例或行業(yè)管理費都按行業(yè)協(xié)會要求或協(xié)議約定執(zhí)行。
美國的大田作物新品種更新?lián)Q代快,一般3~5年更新一遍。選擇新品種前,農(nóng)場主都要對新品種在自己的農(nóng)場進行品種展示,根據(jù)展示結(jié)果確定下年度農(nóng)場的主栽品種。這種展示促進了種子公司快出品種、出新品種、出好品種,加劇了種業(yè)企業(yè)之間的競爭,以此帶動行業(yè)科技創(chuàng)新,加速科技成果的轉(zhuǎn)化速度,保證行業(yè)永遠爭先的活力。
美國種業(yè)科技創(chuàng)新(基礎(chǔ)研究—技術(shù)開發(fā)—商業(yè)化育種)體系完備,投資巨大,生物技術(shù)領(lǐng)先世界,種子科技含量越來越高。我國種業(yè)基礎(chǔ)研究機構(gòu)健全,政府支持較多,但資金用于科學(xué)研究的比重偏低,相對美國依然較薄弱;多數(shù)農(nóng)業(yè)院校基礎(chǔ)研究力量不夠,有些只能從事較簡單的技術(shù)開發(fā),甚至只能進行普通的育種工作,現(xiàn)代化的生物技術(shù)應(yīng)用程度低;育繁推一體化企業(yè)占比少,多數(shù)企業(yè)沒有育種能力;育種種質(zhì)資源有限,育種方法創(chuàng)新性不強,難以取得突破性的新成果。到目前為止,我國還沒有出現(xiàn)如同美國阿凱迪亞公司一樣能有效鏈接基礎(chǔ)研究和商業(yè)化育種,主要從事生物技術(shù)開發(fā)的公司。
美國對生物技術(shù)成果和植物新品種采取專利和植物品種權(quán)結(jié)合的方式進行全方位保護。美國植物品種保護已加入UPOV且采用1991年文本,品種保護可延伸到衍生品種和產(chǎn)品。其專利保護效果和力度遠強于植物品種保護,大型跨國公司很好地開展商業(yè)秘密保護。我國雖已加入UPOV,但采用1978年文本,無法對衍生品種采取強制維權(quán);此外,對種業(yè)科技創(chuàng)新的方法和技術(shù)雖然也可采取專利保護,但因生物技術(shù)相對落后,生物技術(shù)成果專利不多。
美國的農(nóng)作物品種在推廣應(yīng)用前沒有許可門檻,管理機構(gòu)只注重品種名稱的登記管理,避免名稱混亂。美國的鑒定試驗結(jié)果一般供種子企業(yè)和種子使用者了解其品種特性選取品種用,也可用于專利申請和植物品種保護。我國主要農(nóng)作物品種鑒定試驗除了解品種特性之外,更主要的目的是汰劣擇優(yōu),將優(yōu)良品種通過品種審定以獲得進入市場資格。我國最有影響力的試驗鑒定體系是官方組織的國家、省級區(qū)域試驗,其組織嚴密、評價體系完備、相對公開公平、權(quán)威性很強,但因是進行品種審定許可的依據(jù),因功利性過強而造成管理難度偏大。我國一體化種業(yè)企業(yè)的全國性品種鑒定體系才剛剛起步,而境外品種鑒定試驗則僅有少數(shù)公司在個別國家開展。
美國新品種展示主要依靠企業(yè)的品種試驗和農(nóng)場的新品種示范,農(nóng)民首先看企業(yè)試驗現(xiàn)場和品種試驗結(jié)果,從中選擇品種到自己農(nóng)場進行展示,再根據(jù)展示結(jié)果選擇最適合的新品種,因此品種選擇目標(biāo)性強、更新?lián)Q代速度快。目前我國新品種展示示范工作尚未全面開展,農(nóng)民還只是依據(jù)企業(yè)的商業(yè)廣告、種子代理商的宣傳介紹來選擇品種,品種更新?lián)Q代速度相對較慢。
先進的科技是現(xiàn)代種業(yè)的顯著標(biāo)志,沒有強大的科技實力就不可能有現(xiàn)代種業(yè)。為此,建議國家繼續(xù)加強種業(yè)科技的基礎(chǔ)性研究,重點扶持高等院校進行種業(yè)基礎(chǔ)領(lǐng)域的創(chuàng)新研究,緊跟國際生物技術(shù)和轉(zhuǎn)基因育種研究的步伐,促進大批原創(chuàng)性種業(yè)科技成果的產(chǎn)生;同時鼓勵基層農(nóng)業(yè)科研單位將基礎(chǔ)研究成果進行技術(shù)開發(fā),為商業(yè)化育種注入新的技術(shù),以推動行業(yè)發(fā)展。
我國的植物新品種保護運行正常,基本能有效地保護育種單位的科技成果,然而在育種方法和技術(shù)、基因標(biāo)記定位和突破性植物新品種等方面的知識產(chǎn)權(quán)保護有待加強。應(yīng)及時受理并查處品種侵權(quán)案件,重大的知識產(chǎn)權(quán)案件應(yīng)及時移送司法機關(guān)裁決,有效保護企業(yè)的科技創(chuàng)新積極性,在全行業(yè)形成重視知識產(chǎn)權(quán)的氛圍,吸引企業(yè)和社會資本加大對種業(yè)科技的投入。同時做好知識產(chǎn)權(quán)的分享機制,讓從事種業(yè)基礎(chǔ)研究和技術(shù)開發(fā)的科技創(chuàng)新力量切實享受科技成果的紅利,充分調(diào)動整個產(chǎn)業(yè)鏈各環(huán)節(jié)的積極性。
種業(yè)行業(yè)誠信是種業(yè)健康發(fā)展的基礎(chǔ),缺乏誠信的種業(yè)是沒有前途的行業(yè)。國內(nèi)個別種子企業(yè)投機取巧、浮躁失實的短視行為會讓整個行業(yè)失信于民,造成產(chǎn)業(yè)畸形發(fā)展。監(jiān)管部門和行業(yè)協(xié)會應(yīng)加大處罰力度,讓失信企業(yè)在我國種業(yè)行業(yè)無立足之地。種子標(biāo)簽和經(jīng)營檔案的真實性監(jiān)管是建立誠信有序市場的最有效手段。應(yīng)依法加大標(biāo)簽和經(jīng)營檔案造假的查處力度,從而有效遏制企業(yè)通過虛假標(biāo)注、夸大宣傳而騙取農(nóng)民購種的銷售行為。
新品種展示是企業(yè)展示其科研實力的擂臺,也是農(nóng)民選擇良種的平臺。在當(dāng)前情況下,農(nóng)業(yè)行政主管部門更應(yīng)重視新品種的展示工作,應(yīng)全面啟動在糧棉油生產(chǎn)大縣建立新品種展示園的項目建設(shè),以園帶點,以點帶戶,推進新品種展示工作。在重點地區(qū),同類作物每萬畝建立一個新品種展示點,讓農(nóng)民能在家門口“眼見為實”地選擇到最新的、最適應(yīng)當(dāng)?shù)貧夂?、最適合本地農(nóng)產(chǎn)品產(chǎn)業(yè)化開發(fā)需求的農(nóng)作物新品種。
美國充分利用國內(nèi)優(yōu)勢,并積極開拓國際市場,其轉(zhuǎn)基因玉米、大豆專利技術(shù)已基本壟斷了南美巴西、阿根廷的玉米、大豆種子市場,現(xiàn)正努力開拓亞洲市場。我國雜交水稻育種水平國際領(lǐng)先,技術(shù)優(yōu)勢明顯,品種更新?lián)Q代速度較快,現(xiàn)眾多國家針對直接食用作物安全的慎重態(tài)度看,轉(zhuǎn)基因水稻短期內(nèi)不可能在國際市場全面推開,今后若干時期內(nèi)我國雜交水稻科研、生產(chǎn)的產(chǎn)業(yè)優(yōu)勢會依然存在。我們應(yīng)及時把握難得的發(fā)展機遇,以開拓東南亞雜交水稻市場為切入點,鼓勵有條件的大公司從境外育種開始,組建海外公司,積極推進我國種業(yè)的全球化布局。
[1]Monsanto Company.Monsanto 2012 Annual Report[EB/OL].http://www.monsanto.com/investors/Pages/annual- report.aspx[2012 -10 -19].
[2]Seed Biotechnology Center of UC Davis,Annual Report 2012[EB/OL].http://sbc.ucdavis.edu/files/2012%20SBC%20Annual%20Report.pdf.
[3]Agricultural Marketing Service of USDA,Plant Variety Protection Act and Regulations and Rules of Practice,July,2013.