4月10日下午,习近平总书记在海南省三亚市崖州湾种子实验室考察调研时强调,种子是我国粮食安全的关键。只有用自己的手攥紧中国种子,才能端稳中国饭碗,才能实现粮食安全。种源要做到自主可控,种业科技就要自立自强。这是一件具有战略意义的大事。要弘扬袁隆平等老一辈科技工作者的精神,十年磨一剑,久久为功,把这件大事抓好。

隆平生物技术(海南)有限公司正是三亚市崖州湾种子实验室理事单位之一,也是实验室重要的组成部分。作为国际知名的粮油作物生物育种“芯片”研发专家、隆平生物总经理吕玉平博士有着30多年从事转基因生物技术研发的经历。

常年坚持奋战在科研一线,整地、播种、授粉等田间劳作和实验室来回穿梭已然成了吕玉平生命中不可或缺的一部分。无论是雨后的泥泞还是盛夏的酷暑,都阻挡不了他科研工作的脚步。

从“LP007”,到“LP007+”再到其升级版“LP007++”,以及承载基因最多和抗虫谱最广等优势的多分子叠加技术路线——这些产品和技术,以及革新性的产品开发策略,一次又一次将隆平生物在生物育种研发创新的地位推至新高。

落地三亚,推动生物育种“芯片”自主研发

三亚位于北纬18度,属热带海洋性季风气候区,这对于吕玉平来说,则是能够持续开展一年3至4代的生物技术评估、筛选和生物育种的“天然温室”。

为加速研发进程,加快技术创新的速度和效率,降低产品研发的成本,2018年11月,他和同事从北京来到三亚,于2019年在三亚注册成立了隆平生物技术(海南)有限公司,成为首批入驻崖州湾科技城的生物技术高新企业。团队利用三亚热带一年四季不间断生物育种的气候条件,依托“南繁种业硅谷”规划,重点研制玉米、大豆等作物生物育种的关键“芯片”技术——抗虫抗除草剂、基因编辑、雄性不育制种、抗虫及抗旱新基因挖掘等。

据统计,2021年中国进口玉米近3000万吨,如果按我国平均单产不足500公斤计算,需要六千多万亩土地,而大豆进口近一亿吨,若生产这个体量的大豆则需要近8亿亩耕地,这对于缺少耕地的中国来说,显然是一件不可能的事。

“我国在生物育种产业化方面的研究只有十几年,大豆和玉米的产量分别为美国的40%和60%,在产量上要想赶超美国还有很大的提升空间。中国人的饭碗要装自己的粮食,所以一定要在种业‘卡脖子’技术上有所突破”。吕玉平说。

作为农业生物技术科学家,吕玉平熟谙转基因生物育种技术及其产业化流程和质量标准,他深知这一技术对中国种业的重要性及关键性,在个人事业发展高峰期毅然回到祖国。在他看来,中国不缺科学家和院士,缺的是具有科学家素养的科技型企业家,这也是他回国创业的初衷。

创新创业,助力打造南繁硅谷

要做生物育种的研发,隆平生物在创业之初首要面对的困难是没有实验室、没有仪器设备以及人才的短缺。

“起初公司规模小,资金更是捉襟见肘,没办法把研发上下游的人才全部到位,只能一步步招聘人才完善队伍,最初团队才3、5个人。试验田规模小,没办法把实验材料一次性达到理想的数量,实验流程也不能放大。”吕玉平回忆创业初期的艰苦——实验室是借的、仪器设备也是借的,甚至试验田都是借的,只有一亩多一点,还在建筑物废墟旁,田里只有一点玉米苗……尽管条件简陋,但是总算基本具备了生物育种的研发条件。

吕玉平表示,三亚市政府和崖州湾科技城各部门在公司注册选址、实验室和研发所需的仪器设备,以及后勤保障方面等都给予了非常大的支持,才使得团队顺利开展生物育种“芯片”的技术创新研发。

直到2020年,吕玉平终于有了一间12平米的办公室。同年,三亚崖州湾科技城为隆平生物配备了1000多万的先进仪器设备和1500平米的实验室,三亚市政府又提供了60亩的试验田。2021年春天,LP007芯片研发取得了突破性进展,同时隆平生物也吸引了投资人的关注。

生物育种具有技术壁垒高、研发投入大、开发周期长等特点,需要持续、强有力的资本和资源支持。2021年7月,国投集团成为隆平生物控股股东,同时红杉资本也成为公司股东。公司累计股转和融资6亿多,其中3亿多用于研发。增资扩股、引入战投极大地促进了公司在转基因性状研发上的投入,增强了隆平生物在转基因技术领域的领先优势。另一方面,通过引进新洋丰和新希望成为战略股东,开展产业协同合作,有利于共享种子、肥料和饲料等市场渠道、客户资源,增强市场竞争力,隆平生物的发展走上了快车道。

硬件条件好了,吕玉平开始广招人才,为了留住人才,隆平生物还实行股权激励,让优秀的员工成为企业的合伙人。经过3年多的发展,如今隆平生物已经发展成为包括30多名博士和硕士组成的极具开拓能力和创新能力,同时具备在玉米转基因上游的基因挖掘、中游高通量的遗传转化和性状评估、以及下游的性状回交完整研发产业链的团队,改变了海南省缺乏玉米生物技术研发人才和产业化专业化团队匮乏的局面,跻身于中国领先国际先进的转基因产业化团队之列,对打造国家重点产业园区——崖州科技城“生物种业南繁硅谷”和人才引进有重要的示范效应,研发团队于2020年获得了海南省“双百”创新称号。目前已研发出多个抗性优良产品,并先后获得十余项国家发明专利授权。

生物育种“芯片”彰显市场和经济价值

吕玉平告诉记者,玉米是我国重要的粮饲兼用作物,也是我国粮食安全的重要保障,玉米生产上对产量影响最大是日益严重的虫害,目前主要的防治措施就是喷施农药。但农药造成的残留对品质影响很大,而且如果长期使用农药,会对土壤及环境造成一定程度破坏。而隆平生物采用多抗虫基因分子叠加的方式研发的生物“芯片”植入到玉米中,能够大面积地控制虫害的危害,有效地实现抗虫效果,对玉米的主要靶标害虫,包括草地贪夜蛾、玉米螟、棉铃虫、东方黏虫、桃蛀螟、小地老虎等形成有效的防治,再配合庇护所产品可以缓解害虫抗性的产生,而且方便后期回交育种。在玉米生长过程中,农民基本上不用打药,一亩地至少增收200块钱,具有极其显著的市场和经济价值。

在玉米产品研发方面,吕玉平带领团队解决和克服了国内在研转基因玉米产品普遍采用单抗虫基因而造成的害虫抗性发生快的潜在问题。设计的LP007芯片在实现分子叠加多个不同杀虫机制的抗虫基因以及抗除草剂基因外,还保证了转入各个基因的高效表达。根据害虫抗性管理模型预测,LP007可有效延长害虫抗性发生超过 10年以上并可大幅降低庇护所玉米使用量至 5%的国际顶尖水平,可极大地延长产品生命周期、大幅提高玉米产量,为农民带来巨大利益。目前这一技术已经开始和下游产业合作,性状回交上百个品种。

同时,LP007在巴西测试效果也非常优秀,能够有效地控制巴西草地贪夜蛾等多种害虫,有望为巴西玉米产业合作伙伴打破国际公司垄断,节约转基因技术使用费1亿多美元。目前隆平生物在海外市场已经开始转基因玉米品种的法规申请程序。

据了解,我国生产中所用的是非转基因大豆,田间的杂草是严重影响大豆高产栽培的因素之一。而使用除草剂除草效果差,导致大豆减产,有时还严重影响轮作倒茬,造成大豆生产劳动力成本高、经济效益低,影响了农民种植大豆的积极性。隆平生物的高效耐除草剂产品能够耐受高倍草甘膦和草铵膦。研究和实践表明,隆平生物耐除草剂大豆品种能够节本增效、促进农业可持续发展,保障大豆的安全供给和生态安全。同时,植入“芯片”的大豆实行免耕或少耕,可保护土壤,避免环境污染和除草剂对人体的危害。

整合资源,助力种业振兴

LP007不仅为隆平生物带来了掌声和荣誉,也让吕玉平在国内粮种市场摸索出了更多经验。

公司成立三年以来,在技术创新和产品研发方面都取得快速进展,研发上已累计投入超过1亿元,主要用于育种材料创制、研发基础条件建设、测试体系建设、人才引进等方面。同时,项目也得到了投资方与行业的充分认可肯定,从股权结构上公司目前已经是国资控股公司,确保了种源及技术自主可控。且公司集国投、隆平高科、红杉资本和新洋丰、新希望等战略股东在各自行业的绝对优势,一同携手以三亚南繁硅谷为基础,在三亚打好种业翻身仗,助力种源“卡脖子”技术的攻关。

截至2021年底,隆平生物的LP007及其配套庇护所玉米LW2的国内法规申报获得了法规高级阶段的批准,接下来将继续快速推进安全证书的申请进程。另外还有近50个技术和产品也进入了生物安全法规程序。

此外,隆平生物团队与隆平高科和中信农业联合从巴西引进了200多份材料,是海南种质资源引进中转基地首个成功的案例,将有助于丰富中国玉米新品种研发的资源,同时隆平生物的核心产品和技术也出口到巴西,完成了巴西的技术测试,目前正在推进海外法规申报和性状回交,早日推进中国技术在巴西的产业化,并实现“种出粮进”和“种出种进”外循环大战略。

生物育种行业是国家“十四五”规划明确指出的在事关国家安全和发展全局的基础核心领域中亟需发展的前瞻性、战略性行业之一。吕玉平时刻不忘提醒自己、鞭策他人“我们今天取得的每一个成果,都源于我们站在时代的大背景之下,归功于国家的大力扶持政策,得益于股东及社会各界的支持,凝聚着我们每一个农业人的点滴血汗。”

他表示,隆平生物团队自成立起一直秉承袁隆平先生寄语隆平生物的“奋斗不息,创新不止”的精神,以研发种业芯片为使命,与海南自贸港发展同频共振,将继续努力做好企业担当,助力南繁硅谷的建设,为国家生物技术产业发展而努力。

个人介绍:

吕玉平,隆平生物技术(海南)有限公司总经理。曾被聘为中国农业大学客座教授、兰州大学特聘教授、中国科学院国家基因研究中心客座教授、河南农业大学客座教授、西北农林科技大学兼职教授、中国农业生物技术学会理事会理事、中国农业生物化学及分子生物学分会副理事长、国家转基因重大专项总体专家组成员。曾发表论文18篇,获得国际和中国专利授权共50余项。

吕玉平于2011年入选“中关村高聚计划”、2012年入选“北京市海外高层次人才”、2013年入选中组部创新“国家重点人才计划”、2014年入选北京市海淀区高端人才“海英计划”、2019年12月通过海南省高层次杰出人才认定、2020年分别获得湖南省高层次杰出人才和长沙市国家级产业领军人才认定。