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1中國油菜科技創新體系的發展

1．1油菜科技創新體系的發展階段

我國油菜科技創新體系的形成經歷了三個重要的歷史階段:一是1960－1978年，以全國性及地方性(部分省、市、區)農科院油料作物專業研究機構的成立為標志的初創階段;二是1979－2006年，油菜科技創新體系的恢復與發展;三是2006年至今，有組織的產業科技創新體系的形成。

1．1．1“產、學、研”油菜科技創新體系初步創立

新中國成立前，我國油菜生產主要以白菜型油菜為主，西南和西北地區有少量面積的芥菜型油菜。白菜型油菜產量低、病害嚴重。1954年，我國開始引進并大面積推廣原產于歐洲的甘藍型油菜，由于甘藍型油菜熟期晚，與我國南方的二熟制和三熟制存在十分突出的季節矛盾。于是，我國油菜科技工作者開展了甘藍型油菜的早熟育種工作。1960年，我國成立了全國性的油料專業研究所———中國農業科學院油料作物研究所。隨后，部分省(市、區)農科院及農業院校也相繼成立了專業的油料作物研究機構，初步形成了包括基礎研究、應用研究、試驗開發和人才培養四大功能的油菜科技創新體系。全國油菜科研機構也相應分為四類:一是以基礎研究、應用基礎研究及專門研究人才培養為主的科研機構，如少數綜合性大學和部分農業院校;二是以應用基礎研究、應用研究、試驗開發并重的科研機構，如中國農業科學院油料作物研究所和部分省級農科院;三是以應用研究和試驗開發為主的科研機構，如多數省級農科院經濟作物研究所和少數地區農業科學研究所;四是以試驗開發為主的科研機構，大部分地區農業科學研究所。

1．1．2油菜科技創新體系的恢復與發展

改革開放初期，油菜科研工作得到恢復。1985年末，中央啟動了科研單位的商業化改革，允許科研單位在條件許可的情況下從事經營創收，部分油菜科研單位的總體經費和職工福利因此得以改善，科研隊伍得到穩定;在商業化改革的同時，科研撥款方式也得到了改革，逐步增加了競爭性項目的撥款比例;1999年，國家又啟動了較大規模的科研體制改革，出臺了一系列促進油菜企業科技創新的政策，鼓勵以企業為主體開展油菜科研創新。經過20多年的發展，全國油菜科研隊伍趨于穩定，科研條件得到極大地改善，科研經費大幅增加，產業研發基地基本形成。油菜科研隊伍不斷加強，科研隊伍布局與區域油菜生產實際情況基本吻合。科研經費投入增長較快，重點以長江中游地區為主，大部分經費用于遺傳育種、種質資源及其相關的應用基礎研究。從1992年開始，國家加強了油菜產業基地建設，相繼建立了農業部油料作物遺傳改良重點開放實驗室、國家油料作物改良中心、農業部油料及制品質量監督檢驗測試中心、油菜轉基因環境安全檢測與監測中心、國家原原種(油菜)擴繁基地、國家油菜工程技術研究中心，極大地促進了油菜的科技創新。

1．1．3有組織化的油菜科技創新體系的形成

中國油菜生產分為5個生態區域，即長江下游產區、長江中游產區、長江上游產區、黃河流域(河南省和陜西省)產區及西北春產區。中國油菜科研工作也主要依托這幾個油菜生態區，客觀上存在著區域性。長期以來，這些分布在不同區域的油菜科研單位在人、財、物等建設上都求大求全，重復建設和資源浪費現象嚴重，一定程度上未有效地發揮全國油菜科研資源的整體效益。為充分發揮農業科技資源綜合優勢，加快農業科研成果轉化，提升農業科技創新能力，農業部會同財政部于2007年底啟動了國家現代農業產業技術體系建設。在5個油菜主產區，相繼有組織化地成立了由對應用基礎研究、應用研究或試驗發展有不同側重的科研單位類型組成的油菜科研創新體系。通過國家油菜產業技術體系建設，油菜科研力量得到有效整合，科研及示范水平整體提高，技術培訓積極開展，油菜產業技術隊伍素質不斷提高。

1．2近50多年來的油菜科技發展

1．2．1油菜品種改良和單產實現了三次飛躍

中國油菜科技創新經歷了三次大的變革。一是甘藍型油菜的引進與推廣。1954年，我國開始大面積推廣引進甘藍型勝利油菜，并針對熟期，開展了早熟型甘藍型油菜品種的選育工作。經過近20年的努力，選育了甘油3號、甘油5號、華油8號、川油9號、湘油5號等200多個早、中熟甘藍型油菜品種。到1979年，我國油菜種植面積達到276．1萬hm2，比20世紀50年代增長了42.7%;單產達到870kg/hm2，增長了87．7%。我國油菜生產由白菜型向甘藍型的轉變、由低產向中產轉變。二是高產抗病油菜品種的育成與推廣。20世紀70年代，傅廷棟院士先后發現了油菜自交不親和系和油菜細胞質雄性不育系波里馬-CMS(pol-CMS)，確立了我國油菜雜種優勢利用技術體系;同時油菜抗(耐)菌核病育種也取得成功。相繼育成了秦油2號和中油821等抗病、高產品種。這些品種的大面積推廣，推動了我國油菜單產由中產向高產的轉變。三是“雙低”雜交油菜品種的育成與普及。20世紀末，華中農業大學和中國農業科學院油料作物研究所等科研單位在油菜品質的“雙低”(低碳苷、低芥酸)育種上取得重大突破，克服了油菜育種中優質與高產、優質與抗病的矛盾，培育出了一大批優質、高產、抗病的油菜新品種。代表品種有:華雜4號、華雜6號、中雙9號、中油雜2號、油研9號、浙雙72、秦優7號、青雜2號等。“雙低”油菜的推廣與普及，基本上實現了我國油菜生產由高產到優質高產、由單純注重產量到產量與質量并重的轉變。

1．2．2取得了一大批科研成果

中國在油菜品種改良和單產實現歷史跨越的同時，在“高產量、高含油量、高品質”油菜育種、保優栽培技術、油菜深加工及檢測等方面取得重大進展。例如，1996年由傅廷棟院士主持的油菜波里馬雄性不育系及其優質雜種的研究、選育與利用獲國家科技進步一等獎。僅“十五”以來的11年間，中國油菜科研成果獲得國家獎勵的就有15項，除了個別年份外，基本上每年都有1～2項獲得國家成果獎。以獲得國家科技進步二等獎為例，中國農業科學院油料作物研究所獲獎最多，為7項;其次為華中農業大學，獲獎3項，貴州省油料所、湖南農業大學、安徽省農業科學院、陜西省雜交油菜研究中心各獲獎1項。

1．2．3建立了油菜雜種優勢利用技術體系和比較成熟的成果轉化模式

在中國油菜育種進程中，無論是傳統育種，還是現代生物技術育種，無論是三系法育種，還是兩系法育種，雜種優勢的利用一直處于優先位置。中國在科研項目安排上也十分重視油菜雜種優勢的研究，先后在2002年和2007年啟動了兩個“973”項目，圍繞雜種優勢的遺傳學和分子生物學基礎、雄性不育與育性恢復的分子機理與提高雜種優勢利用效率的途徑等關鍵內容，對油菜雜種優勢的機理進行研究。2009年以來，中國國家863計劃對強優勢甘藍型油菜雜交種進行研究，為未來油菜產量大幅增長奠定基礎。目前中國油菜雜種優勢利用的途徑主要包括細胞質雄性不育雜交種、細胞核雄性不育雜交種和化學殺雄雜交種等。基于1972年傅廷棟發現的波里馬(Polima)細胞質雄性不育系和1976年李殿榮發現的陜2A細胞質雄性不育系，建立了細胞質雄性不育油菜雜種優勢利用技術。中國油菜科技工作者還對細胞核雄性不育和化學殺雄進行研究，提出了油菜細胞質+顯性細胞核雄性不育、油菜細胞質+隱性細胞核雄性不育、細胞質+自交不親和等雜種優勢利用方法及“雜優+優質”“高油+化殺”的育種策略，并且育成了系列高產、雙低油菜雜交種。中國油菜科研單位還積極與涉農企業開展以技術、基地、資金、市場為紐帶的合作，實施強強聯手、優勢互補的發展模式;積極推進科技成果轉化，并不斷提升產學研合作的深度和廣度。油菜企業與科研單位采取聯合開發方式，這種深入的合作模式，加快了油菜最新科研成果的轉化。同時，國家油菜現代產業技術體系農技推廣示范工作也取得顯著成效。一些農技推廣的新方法、新途徑，使先進的品種和技術得以集成、熟化和大面積推廣。

2中國油菜產業發展對科技創新的要求

2．1影響中國油菜產業發展的關鍵問題

2．1．1冬油菜種植面積較小

近10年來，中國油菜單產增加較慢，油菜單產水平僅提高了112．5kg/hm2，依靠提高油菜單產來提高總產潛力受到限制，而擴種1hm2油菜產量至少提高750kg以上。盡管中國冬油菜種植面積約有667萬hm2，居世界首位，但在中國南方就有近1333萬hm2冬閑田未加利用，這些冬閑田很多適宜種植冬油菜，目前因受勞動力成本高、比較效益低的限制而未種油菜。

2．1．2油菜的單位面積產量和產油量較低

盡管中國油菜產量實現了三次飛躍，但與歐洲國家相比，中國油菜籽平均單產要低20%～50%。中國由于引進快速、無損傷、綠色(不同藥物)的紅外分析技術，近年來油菜含油量提高很快。目前，有些科研單位已篩選到了一批含油量超過50%的材料，在長江流域種植的多數品種含油量已超過了45%。就整體水平而言，中國油菜含油量與加拿大、澳大利亞及歐洲的品種還存在2%～5%的差距。

2．1．3油菜生產成本較高

油菜生產成本包括物質費用和機會成本。中國油菜生產物質成本逐年緩慢增加，由于農村勞動力成本的快速增加導致油菜生產機會成本快速增加。與水稻、小麥等作物相比，中國油料生產機械化程度低，以傳統人工操作為主，需要投入大量的勞動力，而且收獲環節勞動強度很大。單就用工而言，中國每公頃油菜用工180～210個，而加拿大等國油菜生產全程機械化，每公頃用工不到15個;從勞動力成本占生產成本的比例來看，中國勞動力成本占到生產成本的60%以上，而澳大利亞勞動力成本不到生產成本的3%。在中國農村，農民流動性大，其勞動力成本占機會成本的75%，在未來勞動力成本大幅上漲的情況下，油菜生產成本會進一步增加。此外，在中國傳統的農家肥用量越來越小，而化肥施用量越來越大，油菜生產純氮和純磷的施用量為150～225kg/hm2和45～75kg/hm2，施肥量的增加也進一步提高了油菜單位面積的生產成本。

2．1．4油菜籽品質仍需進一步改良

菜籽油的食用品質由其脂肪酸組成決定，一般油酸含量高和飽和脂肪酸含量低的菜籽油品質好。因為人體吸收過多的飽和脂肪酸，易使膽固醇升高，患心臟病的危險增大。目前，食用油的品質改良主要集中在雙低的基礎上提高油酸含量。加拿大、德國等油菜品質育種工作開展的比較早，已育成油酸含量超過80%、亞麻酸含量為2%～3%的雜交種。中國油菜品質育種工作起步較遲，盡管有科研機構獲得了一些油酸含量超過80%的育種材料和品系，但距離理想的食用油標準“油酸75%，亞油酸8%，亞麻酸8%左右”還有一段距離。

2．1．5精深加工技術落后

油菜中含有較豐富的甾醇、磷脂、維生素、單個脂肪酸、精蛋白、植酸、多糖、多酚和單寧等高價值的營養成分，油菜精深加工就是將這些高價值的營養成分分離出來，提高油菜加工產品的附加值。我國油菜加工業由于企業數量多、規模小，油脂加工設備投資大，政府不夠重視等多方面的原因，新技術的采用率比較低，油菜加工以初、粗加工為主，增值率不到60%，遠遠低于發達國家200%～400%的精深加工增值率。采用先進加工技術對傳統的油脂加工企業實施技術改造，促進油菜加工向多元化、多層次精深加工發展，提高油菜加工利用效率將是我國油菜加工利用的總趨勢。目前，發達國家普遍采用冷榨和水酶法分離油脂、蛋白質等成分的先進工藝方法值得推廣。

2．2油菜產業發展的科技瓶頸

2．2．1進一步提高油菜單產

從中國提高油菜單產的育種經驗來看，充分利用油菜的雜種優勢是一個很好的選擇。與其他農作物相比，油菜具備充分利用雜種優勢的特性:一是雜種優勢強;二是增產效果顯著;三是雜交制種技術易于掌握且繁殖系數高。加強油菜雜種優勢的利用，首先要進一步加強油菜雜種優勢機理的研究。重點加強雜種優勢的遺傳學和分子生物學基礎、雄性不育與育性恢復的分子機理和提高雜種優勢利用效率等研究，為油菜雜種優勢的利用提供理論依據。其次是尋找、創造新的不育材料。中國油菜單產的快速提升得益于pol-CMS和陜2A不育系的發現與利用。發現和創制新的細胞質雄性不育型，對油菜單產進一步提高將十分重要。我國新近發現或創制了多個新型油菜細胞質雄性不育材料，還要深入開拓雜種優勢的利用途徑。油菜雜種優勢的利用，除細胞質雄性不育外，細胞核雄性不育和化學殺雄也是比較有效的途徑。此外，油菜亞基因組雜種優勢、自交不親和系也被利用在油菜雜種優勢研究上。

2．2．2提高油菜的含油量

含油量每增加3%，相當于提高單產10%。據前蘇聯學者估計，油菜含油量可望達到65%～70%。然而在過去的幾十年中，與油菜單產的快速提升相比，中國油菜含油量提高的不多，含油量水平也只在42%左右。可見，在中國提高油菜含油量潛力巨大。最近，中國培育的部分油菜品種含油量進一步提高，如“秦雜油4號”含油量為50．01%，“中雙11號”含油量達49%。加強油菜的含油量新品種的選育，應該做好以下兩個方面的工作:①加強油脂形成的基礎研究。菜籽含油量是一個由多基因控制的數量性狀，僅通過表型選擇的傳統育種方法，很難篩選到含油量高的品種，必須弄清菜籽油分形成和積累的調控基因及調控機制，從基因組學揭示油菜籽油脂形成的分子機理，從生理學揭示油菜油脂形成過程。②挖掘高含油量油菜資源。中國油菜種質資源比較豐富，但含油量超過50%的品種很少。利用現有的種質資源和引進、發現新的高含油品種，對快速培育出高含油品種意義非凡。目前中國科學家在油菜含油量方面的研究已取得重大進展，已通過多種手段，諸如定向選擇、小孢子培養、種皮色澤選擇、衛星搭載等，培育出了一批含油量超過50%的材料。如華中農業大學、江蘇省農科院培育出了含油量達54%的油菜新品系，陜西省雜交油菜中心更是獲得了含油量達到60%的油菜新材料。

2．2．3改善油菜籽的品質及脂肪酸組成

完成雙低油菜的品種更替后，國外食用菜籽油對飽和脂肪酸和亞麻酸含量等食用品質提出了更高的要求，其基本方向是進一步降低菜籽油飽和脂肪酸含量，提高油酸含量，增加保健功能。由此可見，油菜品質育種的一個重要目標是提高油酸含量。在油菜籽中，油酸是脂肪酸合成途徑中的一個中間產物，其合成不僅涉及到脂肪酸生物合成途徑中一系列的酶促反應，還與酰基載體蛋白(acylcarrierprotein，ACP)的縮合反應和ACP硫酯酶、脂酰基輔酶A合成酶(acyl-coenzymeAsynthetase，ACS)有關。因此，影響菜籽油酸合成的基因較多。目前發現的有KASⅡ、FAB2、FAT、ACS、FAD2和FAE1等基因。其中，KASⅡ、FAB2和FAT與油酸的含量關系較為密切，FAD2和FAE1影響油酸的積累，進一步研究和利用這些功能基因對提高油酸含量至關重要。油菜品質育種的另一個目標是特種不飽和脂肪酸的合成。很多不飽和脂肪酸參與調節與膜有關的生理過程，有的甚至可以調節人體的重要生理功能，參與人體的生理代謝。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)等人體必需的不飽和脂肪酸，油菜育種家可以通過基因技術在油菜中構筑相應的代謝途徑，讓油菜作為生物反應器生產這些不飽和脂肪酸。

2．2．4加快早熟品種培育

中國主要油菜產區推廣的油菜品種，很多生育期較長，直接影響到后茬作物的栽培。在長江流域水稻種植區，油菜較長的生育期就影響了早稻的栽培。油菜和水稻輪作是該區域最常用的栽培模式之一，早熟油菜品種可以給水稻種植預留足夠的時間，晚熟油菜品種往往造成水稻接茬種植時間緊張，導致油菜搶收與水稻搶種的高強度勞動。此外，在主產區長江流域及其以南區域，4～5月份氣溫上升較快，晚熟品種容易出現高溫逼熟現象，從而大大降低油菜籽含油量。由此可見，早熟性是油菜生產急需的重要性狀，早熟品種的培育對擴大油菜－水稻種植區域油菜種植面積有重要作用。加強早熟油菜新品種的培育，當務之急就是要聚合油菜早熟、抗寒、在暖冬氣候下不早薹早花、高含油量、抗菌核病、抗旱和耐漬等優良基因，培育滿足長江上、中和下游流域油菜產區生態特點與種植制度需求，適應三熟制地區冬閑田種植、越冬安全及適應機械化收獲品種的極早熟高效的油菜新品種。

2．2．5加快適應機械化收獲品種的培育

中國油菜的栽培和收獲主要依靠人力來解決，勞動用工多，勞動力成本高，客觀上要求培育出適合直播、少免耕技術及機械化收獲的新品種。適應機械化收獲的品種必須具有高含油量、抗倒、抗裂角、矮稈等性狀。加快適應機械化收獲品種的培育，一方面，要充分發掘油菜及其近緣種的基因源，選育出一批高油、高產兼具適合機械化生產性狀的材料，利用聚合育種技術培育適合機械化收獲的油菜新品種;另一方面，要加強株型育種，構建葉片多而互不遮陰，分枝繁而上挺，角果斜生、植株緊湊且抗倒的“緊湊株型”，適應機械化收獲。此外，還要關注這些品種的豐產高效栽培技術的研究。如通過穩定提高葉片面積，提高葉片質量，調動和發揮非葉器官光合機能;關注油菜籽實期延緩衰老、增強光合、促進運轉的生理機制、影響條件及栽培調控途徑的研究;探索強根健株、根－土系統和光－葉系統高效協調的關鍵技術等。

3完善中國油菜科技創新體系的思考

3．1油菜科技創新體系存在的問題及其深層次原因

3．1．1領軍人才和優秀創新團隊缺乏

經過兩輪改革各油菜科研機構引進了一批創新科研人才，油菜科研體系進一步得到完善，研究能力逐步提升、研究范圍進一步擴大、研究深度進一步加深。但有影響力的優秀創新團隊還很少，具有領軍級的科研帥才和將才太少;一些相關研究領域還未在國際上取得領先地位，如油脂生物代謝與調控等;油菜相關領域的科研發展不平衡，油菜產業發展的科技問題依然很多，很突出，中國油菜科研還遠不能滿足產業發展的需求。造成這種現象的深層次原因一是油菜科研整體力量還很薄弱;二是國家有關部門對油菜科技人才隊伍建設的重要性認識還不夠，人才投入不足;三是油菜科研單位的體制和運行機制等根本問題還沒有得到有效改善。

3．1．2專業結構有待完善

由于多年科研政策的引導，中國5大油菜主產區的油菜科研隊伍專業結構不均衡，從事遺傳育種(資源)研究的科研人員占整個科研隊伍的比例均在40%以上，從事油菜栽培、土肥及植物保護等產中科研的隊伍明顯偏弱，加之油菜產中科研的經費投入比例不到全國油菜科研總經費的10%，造成油菜產中科研創新性成果缺乏，不能滿足良種良法的配套，影響了油菜的生產發展。盡管中國油菜遺傳育種發展迅速，成果豐碩，但是油菜產業的其他領域科研力量十分薄弱。僅靠單一某個專業領域的創新成果不可能滿足現代油菜產業發展的技術需求，油菜產業持續健康的發展最終依靠多專業的協同攻關，多專業的千帆競發。

3．1．3公益性、商業性科研活動依然混淆

油菜科研活動有商業性和公益性之分。20世紀末啟動的新一輪科研投入改革，目的是進一步強化公共油菜科研單位創新能力，加強其社會公益性職能，弱化其商業性職能，構建以大型企業為創新主體的新型創新模式。然而，這個目的沒有完全達到。有些公益性研究所，不但沒有與企業形成科研互補，反而利用其公益性政策優勢與企業科研形成競爭，使企業參與油菜科技創新的積極性受到阻礙;技術開發類的研究所，特別是地市級油菜科研機構，在被整體推向市場的改革過程中，其擁有的部分公益性特性被忽視，嚴重影響油菜應用基礎性學科的發展。

3．1．4科研投入不足，競爭性項目投入偏大

近年來，中國油菜科研投入明顯增加，但與其他非農行業相比或者與農業內其他優勢作物相比，油菜科研投入遠遠不足;同其他油菜科研發達國家相比，中國目前的油菜科研投入強度也僅相當這些發達國家的1/3。油菜科研投入結構不平衡，競爭性項目投入偏大，基本事業費和固定研究經費所占比例偏低。國家對油菜科研的投入增加，也主要體現在競爭性項目經費的提高上。而研究院所和科研人員的研究方向往往受研究課題的制約，對競爭性項目經費過度依賴，往往使研究課題不穩定，研究機構和研究人員很難對長遠的研究做出戰略性的規劃，也很難形成比較長時間的科研協作。

3．2改革與發展油菜科技創新體系的建議

3．2．1加快科技創新人才的引進與培養，培育高水平的科技創新團隊

中央和地方，特別是油菜主產區，應同時建立油菜科技創新人才基金，培養和吸引一批領軍級油菜科技人才，建立一批優秀的油菜科研創新團隊，整體上提高油菜科技的創新能力。在原有“百人計劃”、“長江學者計劃”、“優秀創新群體”、“創新團隊計劃”等的基礎上，建立專門的油菜科技創新人才基金和計劃。同時，提高油菜科技創新人才計劃的人均投入水平。

3．2．2完善科研投入機制，加大投入力度

主管單位的部門利益和科學家偏好直接影響到國家和農民對農業科技的需求，農民的技術需求不能很快反饋到科研上來，很多農民急需解決的科技問題，如長江流域農民對油菜輕簡栽培技術的需求等，得不到解決。由于勞動力成本的不斷攀高，關鍵技術解決的滯后，直接影響到這些地區的油菜產業的發展。現階段，應重新考慮油菜科研投入新機制的建立，引導油菜科研更好地適應國家和農民對油菜技術的需求。增加政府對油菜科研的投入，特別是對制約油菜產業發展的重大科研問題，在項目投入上要大幅增加。調整政府對油菜科研的投入結構，提高固定經費撥款(相對于競爭性項目經費)在總投入中的比例，進一步引導大型農業企業參與油菜的科研活動，增加中央政府對中西部地區的油菜科研投入。

3．2．3理清油菜公共科研單位的公益職能，培育現代油菜科研企業

對公共油菜科研單位要理清其公益職能，加大公共科研的投入力度，突出其主體地位，同時要進一步分離其商業化的科研活動，加快商業化科研人員及部門的體制轉變，邊分離邊轉制，使其盡快與企業科研融合，也為企業加入油菜科研提供空間。對整體推向市場的地市級油菜科研機構，其原來具有的部分公共職能，要區別對待，尋找適當的方式予以恢復。要加強知識產權的保護力度，為參與油菜科研的企業提供更多優惠政策和激勵機制，培育具有自主知識產權和科研創新能力的現代油菜科研企業。

作者：熊秋芳文靜李興華沈金雄單位：華中農業大學國家油菜工程技術研究中心農業部油菜遺傳育種重點實驗室