民以食為天，農業是一切發展的基礎。一粒種子，包含成千上萬的遺傳密碼，被稱為農業的“芯片”。米飯香不香、大豆能出多少油、玉米糯不糯、水果甜不甜，種子是關鍵。中國種子都來自哪里？優質品種是怎么培育的？又該如何保障好中國人的糧食安全呢？今天通過剖析一粒玉米種子，來體驗如何打造中國農業“芯片”。
盛夏，北京郊區的一片農田里，幼兒園的老師們正帶著孩子，收獲今年春天他們自己種下的玉米。
玉米，原產南美，500年前傳入中國后，逐漸成為中國人最主要的口糧之一?，F在，中國人每年要吃掉接近1000萬噸玉米，大家對玉米的需求，早已不只是填飽肚子那么簡單。
今天，消費者在菜場、超市里挑選的各類玉米，很少是農民自己留種種出來的，大多是育種專家們選育的品種。
中國科學院院士、中國農業科學院作物科學研究所所長錢前：吃飽了以后肯定要吃好，吃好可能還是要靠科學家。玉米以前沒有香玉米，玉米能成為香玉米，就是從種質資源入手，有的放矢地育種。
目前在我國，雜交育種仍是農作物最主要的育種方式。想要培育出一款又甜又糯的玉米，首先就要找到優質的甜玉米和糯玉米。對育種專家來說，找到攜帶優質基因的父本和母本，是育出好種的最大前提。
在位于中國農業科學院的國家作物種質庫里，李立會正和團隊人員一起查看剛剛從全國各地收集來的種子。這里是中國農作物種質資源戰略保存中心，除了保存在各地種質圃中的多年生、無性繁殖以及野生資源外，這里保存著45萬余份農作物種質資源，光玉米種質資源就有3萬多份。農作物種質資源，也是農作物的遺傳資源、基因資源，決定著農作物的所有特征性狀。
中國農業科學院作物科學研究所種質資源中心主任李立會：比如說株高是多高，成熟期是什么時候，或者是穗粒數有多少粒?？赡苣阌X得它的產量不行，但是它在某些方面，確確實實是有長處的。比如說下雨了，下雨它能不倒，比如說病害來了它不發病。老百姓種的都是上百年、上千年的東西了，能夠從里面發掘出新的基因，對未來的改造或者是改良是有價值的。
此前，我國曾先后在20世紀50年代和80年代開展過兩次農作物種質資源普查，收集保護了一大批珍稀、重要資源，但當時普查并不全面，還有不少品種散落在各地。2015年，農業部啟動了第三次全國農作物種質資源普查與收集行動。
中國農業科學院作物科學研究所種質資源中心主任李立會：我們現在第三次普查，基本上到的地方都是車開不進去的。我們在山西，老鄉們就支了一個平底鍋，這個平底鍋在爆爆米花，我看這個米花跟我們在電影院里面買那個爆米花相比一點都不差，確實香味比較濃。這個品種當時我們在那看了以后，它確確實實是有價值的。
保護種質資源，就是保護我們農業“芯片”的根本。放眼世界，每個農業強國，都需要擁有強大的種質庫。
中國農業科學院作物科學研究所種質資源中心主任李立會：這幾年我們國家對原始創新非常非常重視，種質資源它是種業創新的源頭跟源泉。
截至今年6月，第三次農作物種質資源普查已經收集到了11.3萬份種質資源。這些新收集的種子，將在田間種植2—3年，定期觀測記錄，鑒定確認為獨一無二的特征后，最終形成一份包含30多項表型特征的“身份證”，然后入庫。
就在去年，國家作物種質庫新庫開始試運行。在這里，每一份種子將能保存50年，在這期間，這里的科學家們將持續對它們進行基因測序、深入探究這些種子的遺傳奧秘，也為全國的育種專家們提供育種資源，讓中國種子的研發掌握在中國人自己的手中。
中國科學院院士、中國農業科學院作物科學研究所所長錢前：只有攥緊中國種子，我們才能保障中國的糧食安全。
在我國，玉米不但是重要的口糧，更是主要的動物飼料和重要的工業原料，國內玉米產量一直存在缺口。增產是這些年玉米育種的一個重要方向。
夏末，在北京順義的試驗田里，黎亮和學生們正在和新培育的玉米品種進行一場特殊的拔河比賽。把玉米莖稈拉到一定角度，精確測量所需要的拉力，就可以直觀地看到,這個試驗品種抗倒伏的能力有多強。
玉米要提高畝產，提高種植密度是主要途徑，但是種植太密，很容易發生倒伏。
黎亮和他的學生們正在培育的這個玉米品種，是一個高產又不易倒伏，適合機器收獲的品種，它的抗倒性，正是來自國家作物種質庫中保存的遺傳資源。
在田間，黎亮一直隨身攜帶著平板電腦，每一株玉米都有一個二維碼，他只要輕輕一掃，就能看到這株玉米的所有信息。
中國農業科學院作物科學研究所研究員黎亮：基本上我走到田里任何一個地方，你問我這個材料是什么，我能給你講出它的上一代，它的爸爸媽媽，它有什么利用價值。今年這塊地里有什么病害，這里面都有記錄。
在這個試驗田里，每個玉米品種只種植一行，兩畝地里一共種著1000多個不同品種的玉米。在它們當中，最讓黎亮惦記的是這幾株看起來并不起眼的玉米，被叫作“單倍體誘導系”，它本身并不攜帶增產抗蟲等優質基因，但卻能大大縮短中國育種專家們育種的時間。
中國農業科學院作物科學研究所研究員黎亮：它的花粉和別的材料雜交，就會讓另外一個材料產生單倍體。傳統的我們做雜交育種的時候，要先把一個雜合型的個體變純合，至少八到十年。那么你用單倍體技術只需要兩個步驟，七個月就可以實現了，所以說這個育種的速度大大加快。它目前處于國際的一流水平，已經分發到全國50多個單位在使用了。
從種質資源創新到育種技術創新，中國育種專家們深耕農作物育種基礎創新，讓中國育種從1.0時代逐漸向世界最先進的4.0時代追趕。
中國科學院院士、中國農業科學院作物科學研究所所長錢前：育種進步也是跟著國家科技進步一起的，第一個階段是農民育種，在田間發現好的；第二是20世紀20年代、30年代開始使用雜交育種；第三是知道性狀怎么控制，遺傳基因在哪個區域里面，進行分子標記輔助選育；現在做到4.0，生物育種逐漸開始成為主流，從隨機到定向選擇。
隨著技術的進步，中國農作物種子國產率也不斷提升，目前我國農作物自主選育品種面積占比超過95%，“中國糧”基本都用上了“中國種”，糧食產量近年來屢創新高。在這背后，還有中國育種專家們不斷繼續創新的努力。
海南三亞，在北方只能種植一季的作物，可以在這里實現兩季甚至三季種植，吸引了來自全國各地的育種專家。
滕文濤是一家農業科技企業玉米種業研發人員，他拍攝的這段視頻，正在給外地的同事介紹今年不同玉米品種在海南種植的最新情況。
草地貪夜蛾是來自美洲的玉米天敵，兩年前開始遷徙到亞洲，已經成了中國南方玉米種植最大的蟲害。遠在陜西楊凌的育種團隊正在仔細觀看他發回的視頻。
中國中化種業玉米研發團隊負責人徐加新：草地貪夜蛾在廣西、海南、貴州、云南等地方都是比較嚴重的，它對產量危害是很嚴重的，有可能顆粒無收，它還有從南往北遷徙的這樣一個跡象。
以往，面對農作物蟲害，大多只能通過噴灑農藥應對，但這樣不僅容易增加農藥殘留，而且害蟲耐藥后防蟲效果也會不斷降低，如果能通過生物育種技術，培育出“蟲子不喜歡吃”的玉米，既能減少農藥帶來的副作用，害蟲的耐藥性也能有所減緩。
中國中化種業玉米研發團隊負責人徐加新：針對這一個蟲害目前有效的解決路徑就是加入生物技術的性狀，選到我們這樣一個抗草地貪夜蛾、抗蟲害的一個品種。
然而，不論用什么方法育種，在試驗階段，育種專家們都要面臨成千上萬粒性狀不同的種子，怎么能從這上萬粒種子中找到最抗蟲的那一粒呢？
在陜西楊凌高新技術區，企業專門建設了一個現代育種工廠，在這里，通過生物育種得到的種子都要先在這個檢測設備中做一個掃描，育種專家解讀種子的遺傳信息后，留下最可能發揮抗蟲作用的種子種入試驗田里。
中國中化種業玉米研發團隊負責人徐加新：因為育種就是一個預測的科學，從大海里面撈魚，要抓到最好的一條，一般第一步會保留35%，其他的就可以淘汰，這樣在下地之前就可以虛擬預測了，一般的育種可能需要3年的時間，現在因為有數據依據，有這些技術，縮短1到2年的時間。
在育種工廠，每年可以檢測二三十萬份種子，加上單倍體技術快速育種，兩年不到的時間內，企業就培育出了幾個蟲子不喜歡吃產量又高的品種，在溫室種植后表現很好。
不過，抗蟲新品種究竟是否有用，還要經過大田里的測試。在海南育種的滕文濤，也把抗蟲玉米品種在測試大田里的表現及時反饋了回來。
在培育這個種子的過程中，從抗病蟲性狀的尋找到新品種的培育，背后是成百上千名種子科學家的努力，每一步都由創新技術來驅動。
中國中化北京創新中心負責人張蓓：現在農業育種已經完全是一個高科技的行業，所以說到底還是創新的能力，最后比拼的是誰掌握核心的技術、核心的專利，才能夠真正占領市場。
十年來，國內科研院所、育種企業不斷加大種業研發投入，我國每年審定的玉米品種數量不斷增加。
一粒玉米種子，外表并不起眼，卻匯集了諸多創新。農業現代化，種子是基礎，必須把民族種業搞上去，把種源安全提升到關系國家安全的戰略高度，集中力量破難題、補短板、強優勢、控風險，實現種業科技自立自強、種源自主可控。從種子入手，在種質資源、育種技術上不斷創新，打好種業翻身仗，讓種業裝上更多“中國芯”，我們才能把飯碗端得更牢、更好。
