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我國轉基因作物研究進行了近四十年,如今國産轉基因玉米、大豆終于要走上市場。
玉米是我國生産面積最大的糧食作物,約占糧食種植總面積的 35%;大豆則長期依賴進口,進口依存度超過 80%。二者轉基因品種商業化有着重大意義。
近日,農業農村部發布《關于第五屆國家農作物品種審定委員會第四次審定會議初審通過品種的公示》,37 個轉基因玉米品種、14 個轉基因大豆品種通過初審。業内人士表示," 這是我國轉基因玉米、大豆品種首次通過初審公示 ",若最終通過審定,轉基因玉米、大豆品種商業化有望提速。
此次通過初審的轉基因玉米、大豆品種中,轉基因性狀集中于抗蟲和耐除草劑,轉化體所有者(即轉基因性狀來源方)主要爲北京大北農生物技術有限公司、杭州瑞豐生物科技有限公司、中國農業科學院作物科學研究所、北京糧元生物科技有限公司等。
品種審定是轉基因種子商用落地的最後一道關卡,品種審定初審通過标志着轉基因種子商用落地在即。多家機構預測,2023 年或将成爲我國轉基因種子種植元年。
美巴烏每年超億噸大豆、玉米流向我國,進口花費近 700億美元
我國雖是糧食大國,但在糧食上,每年大豆、玉米累計進口量超 1 億噸,其中大豆的對外依存度甚至超過 80%。
進口糧食主要的消耗量來自飼料。豬料是我國飼料需求中的最大頭,玉米、大豆又在其中占比最大,玉米在飼料中的占比達到 60%-65%,其次是豆粕占比爲 20% 左右。近年來,我國食物消費結構中肉類、奶類等畜産品快速增長,帶動了飼料糧需求不斷增加。
然而我國玉米、大豆的産能卻始終處于較低水平。與糧食出口大國美國相比,我國大豆單産平均水平在 130 公斤左右,而美國的大豆單産平均是 240 公斤;我國玉米單産 420 公斤,美國的玉米單産 770 公斤。2022 年國内大豆消費量爲産量的近六倍,消費量高達 11993.34 萬噸,産量卻隻有 2036.06 萬噸,自給率僅爲 16.98%;2022 年我國玉米産量爲 27353.90 萬噸,消費量爲 28814.49 萬噸,也相差近 1500 萬噸。
因此我國玉米、大豆長期存在較大的供需缺口,每年要花費數百億美元,從美國、巴西以及烏克蘭等地區購買。去年全年我國進口糧食 14687.2 萬噸,其中包括大豆 9108.1 萬噸,玉米 2062 萬噸,據智研咨詢統計,二者進口額累計花費超過 680 億美元,其中玉米進口金額約爲 71 億美元,大豆約爲 612 億美元。
另一方面,畢竟是飼料用糧,進口糧低廉的價格也成爲飼料加工商采購的另一重動力。過去很多年,進口大豆與國産大豆價差在 1000 元 / 噸。去年三季度以來國産大豆價格走低,但根據農業農村部數據,9 月份國内外大豆價格差仍爲 0.32 元 / 斤,也就是進口大豆每噸仍要便宜 640 元,玉米價差也達 680 元 / 噸。
圖:大豆國内外價差 圖片來源:農業農村部網站
圖:玉米國内外價差 圖片來源:農業農村部網站
進口糧食便宜量大,一方面得益于當地的農業補貼、規模化、機械化程度高,但更重要的是種子的 " 基因優勢 "。
美國、巴西和阿根廷是世界上三大轉基因大豆和玉米的生産國及出口國,根據美國農業部國家農業統計局 NASS 數據,2023 年轉基因大豆和玉米在美國的普及率分别達到 95% 和 93%。巴西和阿根廷玉米和大豆的轉基因普及率也都超過 90%。
目前,轉基因性狀主要圍繞抗病蟲害和抗除草劑等研究展開。雜草、病蟲害,以及對應的殺蟲劑、除草劑都會對作物本身的産量、質量産生不利影響。以大豆爲例,除草劑落在大豆葉片上會造成葉片變黃、變形及葉片數量減少,除草劑滲入到土壤中也會破壞土壤中的微生物菌群共生環境,影響大豆植株的發育。
而通過轉基因技術将抗病蟲、抗除草劑的性狀疊加到優良的大豆、玉米品種身上,便能夠幫助種子 " 逆天改命 ",使種子不怕病蟲害和除草劑,從而降低除草、除蟲成本,同時顯著提高作物的産量。
以美國爲例,根據 USDA 數據,2006 年美國轉基因 HT 耐除草劑大豆相比非轉基因大豆單産高出 12.32%;2010 年美國轉基因 IR 抗蟲玉米相比 2010 年同期美國非轉基因玉米單産高出 19.97%。
由于需求量巨大,中國是很多糧食出口國家的 " 第一大客戶 "。以大豆爲例,中國進口大豆主要來自巴西、美國、阿根廷等地,1996 年,巴西出口至中國的大豆僅占其大豆出口總量的 1.45%,2018 年則一度達到 79.37% 的峰值;美國出口至中國的大豆占其大豆出口總量之比也從 1996 年的 3.31% 上升至 2022 年的 53.02%;阿根廷出口至中國的大豆占其大豆出口總量占比甚至超過 90%。
上述國家也在互相擠占出口份額,1996 年,從美國進口的大豆在中國市場中占比近八成,遠超阿根廷和巴西,此後巴西不斷擴大生産、出口規模,同時因爲一些關稅政策的調整,2022 年巴西反超美國成爲我國第一大進口大豆來源國,占比達到 59.72%,是美國的兩倍還多。
表面上看,幾大出口國内卷,利于我國壓低進口價格,但不容忽視的是,我國大豆、玉米的供應已經顯現出進口依賴性風險。
一方面,我國大豆供應集中度很高,來自美國和巴西的大豆合計占我國大豆進口總量的 3/4 以上,一旦這些國家内部出現動蕩或中美、中巴關系出現緊張,我國短期内很難找到可替代的進口國家。
另一方面,進口糧食多經過 "ABCD" 四大跨國糧商(即阿徹丹尼爾斯米德蘭 ADM、邦吉 Bunge、嘉吉 Cargill 和路易達孚 Louis Dreyfus)之手,他們的業務遍及全球,高度控制着主産國大多數港口、鐵路等運輸設施,控制着全球 80% 的糧食貿易量,在巴西和阿根廷出口大豆的市場份額中占比爲 3/5。其中 ADM 是全球最大玉米、小麥等農産品加工廠商,嘉吉是美國最大的玉米飼料制造商,全球第一大糧食貿易和倉儲商。所以,進口依賴的背後是巨頭壟斷的風險,同樣對我國糧食進口安全存在威脅。
種業商戰,早已打響
我國多年來也想方設法補短闆,發展種植技術,轉基因技術就是最重要的手段之一。在我國的土地上,轉基因作物同樣能夠發揮提質、增量、降本的巨大優勢,帶來巨大的經濟效益。
此前農業農村部開展的轉基因作物試點結果表明,轉基因大豆除草效果在 95% 以上,可降低除草成本 50%,增産 12%;轉基因玉米對草地貪夜蛾的防治效果可達 95%,大幅減少了防蟲成本;轉基因玉米籽粒中黴菌毒素的含量低,品質也好。
大北農集團常務副總裁劉石在中國種子大會報告中說道:" 如果生物育種技術商業化,玉米産業直接收益每年将增加 500 億元— 800 億元人民币,在玉米總供給不變情況下,可節約耕地近 6000 萬畝。"
實際上,我國在轉基因工程技術研究上已經努力了很多年,轉基因技術在我國科技發展戰略中一直有着很高的地位。
1986 年 3 月開始實施的 " 高技術研究發展計劃 ",即 "863" 計劃爲我國轉基因大業拉開了序幕。這一計劃在 1987 年年初開始組織實施,在财政條件有限的背景下,本着将有限的經費花到刀刃上的原則,國家選定了 7 個高技術領域的 15 個主題項目來跟蹤世界先進水平,縮小同發達國家的差距,其中就包括生物技術領域的 " 高産、優質、抗逆的動植物新品種 " 主題。
農業農村部相關負責人曾表示,在當前,以轉基因爲代表的生物育種是必須搶占的新領域新賽道,并不是可有可無、可用可不用的。如果我們一直拒絕應用這樣的革命性技術,我們的農業科技水平和産業競争力就難以真正提上來,會不斷拉大與國外的差距,真正 " 受制于人 "。
我們曾有過這樣的教訓。1992 年,棉鈴蟲災害席卷棉花産業,僅棉田一年使用化學殺蟲劑就達 15 萬噸以上,中毒人數超過數萬人。3 年間我國棉花種植面積從 1 億畝銳減到 6000 萬畝,國家與棉農的經濟損失超過 400 億元。棉農大規模棄種也導緻中國紡織業缺少原料,企業大量倒閉,工人紛紛下崗。
後來某國外公司表示願以 9000 萬美元的價格提供轉基因抗蟲棉育種材料,但堅決不出售核心技術。據中國農業科學院棉花研究所宋國立教授回憶,這家公司的條件遭到拒絕後,迅速在中國設立分公司推廣轉 Bt 基因抗蟲棉,到 1999 年時已占我國 95% 以上的抗蟲棉市場,攫取了巨額利潤。
好在國産抗蟲棉的研究和産業化取得了成功。1999 年,中國農業科學院棉花研究所聯合其他幾個科研院所,以及全國各地育種單位也完成了抗蟲棉品種的培育。次年,國家科技部拿出 810 萬元全國公開招标,要求兩年内年産轉基因抗蟲棉育種材料 1 萬株,此後又立項 " 國家轉基因棉花中試與産業化基地 " 和 " 轉基因抗蟲棉新品種培育與産業化 " 兩個項目,由中棉所牽頭,上中下遊單位聯合推進國産抗蟲棉産業化進程,與國外公司同台競争。如今國産抗蟲棉市場份額已達 99%。
這次風波中,更加關鍵的是,經曆了棉花的育種、雜交制種、高産栽培、綜合防治、産業化等各個環節,一個完整的國産轉基因作物培育體系從此得到完善和建立,這套體系對其他的農作物的轉基因應用同樣有重要參考意義。
農業關乎民生,且牽涉下遊産業衆多,關鍵時期技術的空白将使我們陷入兩難,被他人抓住命脈。轉基因技術改變的不僅是小小一顆種子的 " 命運 ",同樣有可能改變許多人、許多行業,甚至一個國家的命運。
玉米、大豆作爲飼料作物、油料作物,對養殖、食品行業影響重大,因此備受重視。據不完全統計,在過去三十多年中,政府推出的大豆、玉米相關的轉基因文件超過 30 份。
持久戰場,誰在押注轉基因種業的未來
種子雖小,種業市場卻是塊誘人的大蛋糕。從市場結構來看,我國的轉基因作物種植面積較少,行業集中度低,市場還有着很大的開發空間。2019 年美國轉基因作物種植面積占總耕地面積的 45.33%,而我國占比僅爲 2.68%。2020 年我國種業市場 CR5 僅爲 12%,而海外可達到 52%。
從市場規模來看,商業化較晚的玉米、大豆有望創造數百億元的收益。2022 年我國玉米種植面積約 6.5 億畝,假設未來能達到與巴西和阿根廷一樣 90% 的普及率,那麽種植面積将達到約 5.82 億畝。根據多方數據來看,轉基因種子對比普通種子溢價在 0~50%,也就是 55.7-83.6 元 / 畝,照此計算轉基因玉米種子的市場規模在 324 億元— 486 億元。
由于種植面積較小,業内預測的轉基因大豆市場規模要小一些,我國統計局數據顯示 2022 年國内大豆播種面積爲 1.54 億畝,大豆種子的銷售規模預計不超過 85 億元。
其中,我國玉米、大豆的性狀市場更是在經曆從無到有的階段。企業自主研發的轉基因性狀可以申請專利,并授權給制種企業收取專利使用費。按照國外慣例,性狀授權費用按單畝收費,一般在 8-10 元 / 畝之間,據測算玉米種子的性狀市場規模最高可達 58 億,大豆種子不超過 14 億元。
因此,轉基因種子有着巨大的市場前景,面對這塊誘人的蛋糕,企業紛紛進行全産業鏈布局,搶占市場先機。
轉基因種子産業鏈分爲上遊性狀公司,中遊種子公司,以及下遊經銷商等。性狀公司研發新的抗蟲、抗除草劑、高産等新的性狀,除上海交大、農科院等科研院所外,企業的主要參與者包括隆平高科及其子公司、大北農、先正達等等。中遊制種公司則參與性狀與植株的整合、種子的商業化生産等,主要參與者有荃銀高科、登海種業、豐樂種業等等。
圖:轉基因種子産業鏈 制圖:钛媒體 APP
性狀企業與制種企業有着千絲萬縷的關系。由于目标性狀需要導入種子,制成轉基因種子才可表達,并進行後續的檢驗、審定等,因此性狀公司往往也會有制種業務,制種企業也會拓展育種業務或者與性狀企業簽訂合作協議,共同研發新品種。實現性狀、品種的協同發展也有利于企業提高市場競争力、搶占市場份額。
如性狀公司大北農合作的種企有 130 多家,其子公司還收購了種子企業雲南大天種業、鮮美種苗推進 " 育繁推一體化 ";隆平高科旗下擁有瑞豐生物、隆平生物等技術平台推進性狀開發,後端則以玉米科學院、聯創種業爲主推進品種轉育,同時也與墾豐種業等種企在育種、制種、農業服務等方面達成了合作。
在性狀育種方面,業内跑得較快的企業也是大北農和隆平高科。
從今年 10 月的品種審定結果來看,性狀環節的集中度較高。初審共公示的 37 個轉基因玉米品種中,有 22 個品種應用的是大北農性狀,占比近 60%;14 個轉基因大豆品種中,有 5 個應用大北農性狀,占比約 36%。按 8 元 / 畝的性狀費計算,據申萬宏源預測 2024-2026 年,性狀授權費将分别爲大北農實現淨利潤 1.3 億元、2.5 億元、4.4 億元。
而從品種所屬公司來看,通過初審的轉基因玉米品種中,隆平高科及其子公司、中國種子集團、大北農及其子公司、登海種業分别占 8 個、4 個、3 個和 2 個;轉基因大豆品種中,大北農占 5 個。
圖源:浙商證券研究所
市值最高的 A 股種業公司也是大北農和隆平高科。其中大北農的主營業務并不是種子,而是飼料科技産業和養豬科技産業,不過種子業務的增速較爲可觀。2022 年全年,公司種子業務收入占主營業務收入的比重爲 2.91%,銷售收入爲 9.44 億元,同比增長 68.44%,銷售數量爲 4183.34 萬公斤,同比增長 74.75%。其中玉米種子銷售收入 5.65 億元,同比增長 146.9%。
隆平高科則是較成熟的種業企業,據東亞前海證券研究所報告,隆平高科在種業市場占有率爲 4%,排在第一位。2022 年,隆平高科實現營業收入 40.77 億元,同比增長 9.09%;歸股淨利潤 5.59 億元,同比增長 10.29%。其中玉米種子銷售收入 13.17 億元,占比超過 30%。
不過轉基因種子是個前期投入巨大、風險很高的行業,從研發到上市要經曆漫長的過程,理想情況下需要 5-8 年時間,而且據中研網數據,轉基因種子從研發早期到通過一系列試驗、進行監管登記大概需要 1.36 億美元的成本。
整個過程還存在巨大的不确定性。轉基因生物安全證書有效期爲五年,在此期間需要通過品種審定、種子生産和經營許可證,才可以進入商業化生産應用。然而由于初期審核體系不完善以及關于轉基因的輿論風波,有的新品系等待了十多年都沒有邁入下一步。
1999 年,農業部受理了華中農業大學培育的 " 華恢 1 号 " 及雜交種 "Bt 汕優 63",10 年後的 2009 年才頒布安全證書,然而直到 2014 年證書過期也沒有等到審定通過。同年,轉基因玉米品種 " 轉植酸酶基因玉米 BVLA430101" 的轉基因安全證書也過期了。
除了審核流程,還有落地後的市場風險,包括用戶教育需要大量的時間、能否達到預期種植效果需要時間驗證、如何根據不同地區的土地環境進行栽培技術的改良也需要較重的資源投入。
可見,雖然轉基因種子行業發展空間很大,但是具體推動過程中需要大量的資金、資源支持,推廣過程中需要大量的時間和經驗積累,因此,行業的技術和産業鏈壁壘較高,未來玉米、大豆轉基因種子商業化落地後,種子行業依舊将保持 " 強者恒強 " 的局面,并且行業 CR5 将持續提升。
在政策、科研院所以及企業的多方努力下,我國轉基因作物的研發和商業化已經進入了新的階段,作爲關乎民生的基礎産業,行業走的每一步都需要更加堅實,而隻有經過反複論證的前進才能走得更加長遠,對于種業行業的變革,我們都在車上。(本文首發于钛媒體 APP,作者 | 李簡)