第786期【齐悦读—线上共读—透视新科技】《2022·新突破（三）大豆“东生”》
讲座题目：透视新科技——2022·新突破（三）大豆“东生”
主 持 人：胜 春
做客嘉宾：冯献忠，中国科学院东北地理与农业生态研究所研究员
王 英，吉林大学植物科学学院教授。
讲座时间：2026年7月13日～7月19日
（备注：讲座视频可循环播放）
透视新科技——2022·新突破（三）大豆“东生”
讲座内容：
各位好，欢迎收看我们今天的《透视新科技》节目！我是主持人胜春。我们都知道大豆原产于我国，而现在我们国家每年85%的大豆是依赖进口，这个状况到2021年得到了改善，这一切都得益于我国新品种不断地培育。我们通过短片来进入今天的节目，我国是大豆的原产国，从3000多年前的周朝时，我国就有种植大豆的记载。大豆以及大豆制品在中国人的餐桌上都占有重要地位，因此历史上我国就是大豆的主产国，直至上世纪90年代初期，我国还大规模出口大豆，但自2000年前后，市场形势发生了逆转，我国从大豆出口变为了大豆净进口国。近几年，我国每年都需要花费数百亿美元进口大豆，大豆与原油、芯片、铁矿石并列成为大宗进口商品。为了扭转这一局面，2007年开始，中科院东北地理与农业生态研究所采用分子育种技术，开始培育适应我国东北地区种植的优质大豆新品种。2013年该所培育的“东生”系列大豆陆续研制成功，并逐渐大规模推广种植。那么“东生”系列产量和品质如何？它是否能解决我国大豆的供需矛盾呢？我们今天请来的两位嘉宾，一位是中科院东北地理与农业生态研究所的研究员冯献忠，欢迎您，冯先生！另外一位是吉林大学植物科学学院的教授王英，欢迎您！
两位给我们介绍一下，大豆在一个国家的粮食储备上占有什么样的地位？我们想吃饱，就是我们把主粮得解决，像我们的小麦、水稻，但是你要吃好，那你就得有大豆，我们的鸡、鸭、鱼，所有的现在基本上是随着现代的农业发展，它都是养殖业，养殖业你得给它提供蛋白质，提供蛋白质才能生产蛋白质，大豆转化成饲料。1995年我们当时的时候，人均的话一天消耗700多克的谷物，到现在的话只有350克了，我们吃的米面，所谓谷物降了一半，但是我们的肉蛋奶一下子增加了，核心的问题就是国家发展了生活水平是高，你要生活质量高，就必须要有大豆，如果你光吃米吃面的话，我们粮食可以安全，但是你就不能再吃肉了，不能吃蛋奶了。过去我们物质匮乏的时候，那时候就是主要吃主粮？对。对大豆的需求没有那么高？对。现在当我们生活水平提高的时候，对蛋白质的含量要求也高了，所以这个大豆需求量也就上来了？对。那我想问一下，我们小的时候听过一首歌，我的家住在东北松花江上，那里有森林、煤矿，还有满山遍野的大豆、高粱，一听是满山遍野，所以在我们儿时的认知当中，我们从来不缺大豆，现在为什么会那么缺大豆？
实际上像我们现在，在2020年是超过了，进口超过了1亿吨。1亿吨？对。像去年（2021年）的话，我们有点降应该是9600多万吨，看着降了，但是我们自己才生产了1600多万吨，也就是我们85%的需要进口。咱们主要是需求增加了，所以一个是需求增加了之后，我们种植面积跟不上，这个就受限于我们国家的这种实际情况，就是我们耕地面积是有限的。人口不断地增长？还有我们的膳食结构，就是我们的肉蛋奶在饮食结构里边所占的比例也增加了，所以这里边就消耗了一些饲料，那么这主要大部分还是由大豆来提供的，就像冯老师刚才说像豆粕等等的这些饲料，所以消费增加了，但是我们自己生产的这个就不够，我们刚才讲大约有15%是我们自己生产的，那大部分就得去进口了。就85%？对85%需要进口。这些年我们的大豆不足，是因为我们种得少了，还是产量低了呢？这个就是我们的产量，从建国（新中国成立）以后其实是在增加的，从我们自己来比的话，它是增加的，但是我们种植面积这个其实是没有太多的这种变化，有增加但是幅度不大。这主要是我们给主粮让步了，我们要保证粮食安全，所以就把保证主粮够的这种情况下，其实在一定程度上压缩了大豆的种植面积。最高的时候我们到1.7亿亩，现在的话就像去年（2021年）是1.26亿亩。
我们国家大豆产量的不足，这里面包括哪些原因？两个问题，一个就是我们产量低，单产低，这是一个。另一个核心的一个问题就是我们自己生产的大豆本身，还不如进口的大豆便宜。质量呢？质量他们的加工品质就是榨油，特别适合企业工厂化生产，它的含油量基本上比国内的高一个百分点左右。可以说质量也比我们要好一些？对。又便宜又好？另一个在建国（新中国成立）以后，我们玉米产量增加很多，这样的话对农民来说，种玉米就要比种大豆的投资回报更高，所以大家都去种玉米了。原来像我们吉林的话，种植大豆是全国单产最高，也是种植面积也是很厉害的，但是现在都是只有没办法种玉米的地方，就在种大豆。现在回想一下，这些年之所以我们的产量不断降低，人家的品种，产量不断地提高，这里面我们差在哪里了？我们差的第一个是我们的种植面积不够我们自己需求的，就在我们现有的这种单产，或者是以美国或者是阿根廷它们高产地区的这种单产，在咱们这个面积的基础上，以它们的那个单产，咱们也是不够的，这是一个需求决定的，所以一个是面积我们不够，另外一个就是我们的技术手段。这个技术手段指的哪些方面？
包括像分子设计育种，我们现在目前主要攻关的这样的技术方法。育种、增育？对，育种的这一块，基本上人家进入了育种的4.0时代。可能还在3.0的在徘徊，2.0、3.0（阶段），技术上还有差距。育种是作物种植的第一步，对作物产量起着至关重要的作用。育种1.0时代叫经验性育种，这是依据作物颗粒大小等表面特性，人为选种、育种，育种2.0时代叫杂交育种，这是利用作物的遗传特性，有针对性的筛选优良品种进行杂交。育种3.0时代叫分子育种，这是在了解作物基因序列基础之上，针对性地将作物中高产、抗逆等基因提取出来，重新组装的育种模式。我国大豆种植历史悠久，不但在育种1.0阶段经验最为丰富，并且在上世纪30年代率先进入育种2.0阶段，采用杂交方式培育出满仓金、满地金等大豆品种。新中国成立后，大豆育种产业快速发展，截至上世纪80年代末，培育出1800多个大豆新品种。但进入上世纪90年代，一些国家率先进入大豆育种3.0阶段，使大豆的单产大幅提高，这直接导致了2000年前后进口大豆凭借价格优势，大量进入我国，我国也因此变为大豆净进口国。而今大豆育种已进入4.0阶段，我国用分子设计育种技术培育出的“东生”系列大豆能否改变中国大豆依赖进口的局面呢？
介绍一下为什么我们叫“东生”系列，这背后有什么渊源？“东生”就说是它有两层概念，一个就说是跟我们研究所的名称有关系。我们叫东北地理与农业生态研究所，所以就取了一个“东生”。另一层意思就是说大豆本身就起源于我们中国，我们也想有这个意思“东生”，大豆是由东方生的。我们传统的大豆生产，亩产可以达到多少？像去年（2021年）的话是130公斤。“东生”系列大豆，它的亩产能达到多少？“东生”系列的话，我们主要是通过这个分子设计育种来做的，做了以后它基本上产量就能够得到一个大幅度提高。“东生”的话，我们现在像一个“东生”37，2020年我们做4000亩的话，一亩地可以达到250公斤，像我们的“东生”104，我们在新疆种的时候，那是2020年的时候，当时有疫情，我们自己都没管，让他农民在那儿种都超过了410公斤一亩。过去的平均产量130公斤，那“东生”大豆现在我们可借鉴的平均产量是多少？平均可借鉴的正常种的话，我们200公斤以上是没问题的，就是说不管你怎么种，基本上200公斤在正常的地里面，这是没问题的。可以说提高了30%左右的产量，应该说在农业上不是一个小的进步，我们是怎么做到的？
一个就是我们在传统育种的基础上，从2012年我们成立了一个叫中国科学院的，就专门叫作大豆分子设计育种重点实验室，我们就想把这个先进的技术用在这个育种上，我们传统的育种就是凭经验，然后也就是刚王教授说的育种2.0、3.0那种。通过杂交育种，然后在中间选一个优良的后代，选的时候一个是运气的成分很多，另一个是效率很低，我们现在的做法，实际上这是跟国际接轨的。我们叫作分子设计育种，核心跟它不一样的是什么呢？我们不是把这个品种杂交了，然后找好的，我们就和造汽车一样，先有一个方案，我说这一个将来是个载重汽车，我就让它的负荷力大。那个是跑车，我让它速度大，这样的话我们在两个在我们这个品种杂交之前。就有预想方案？对，我就先预选方案，看哪两个品种杂交出来，我这个是高蛋白的，这个是高油的，这是高产的，我就这样一个设计。我们这个分子设计育种的一个核心是什么？我们这是看的是基因，就像现在检测核酸一样，我们就检测我们要的这几个基因在不在，所以我们用的基因芯片。这样像我们现在开发的就有两万个基因的，它这样话好的基因在不在，这样就把它能找到，这样的话就通过这个加快了速度和效率。
分子设计育种是在作物杂交过程中，按预先编辑好的方式对基因进行重新排列组合，使作物的某些关键性状得到提升，那么通过分子设计育种培育出的“东生”系列大豆具有哪些优势呢？“东生”系列能够提高产量30%，这也是了不起的一件事，它的这个系列的优点体现在哪一方面？一个是产量高，这也是为什么说推广面积会那么大的一个原因，就是农民他要产量高了他才愿意选，他才愿意种，所以第一个是首先从目前来讲，大豆的品种要想推的话，指定是要产量要高。第二个就是品质，“东生”系列的品种有很多，它的这个品质是非常好的，像咱们“东生”79，它的油分含量能够达到24.16%，这样含油率比较高的这样的品种。还有一个适合栽培，就是它良种配良法，我们有好的种子也要有好的栽培模式，那这个就是育种之后，把配套的栽培技术措施配上了，产量就是出来了。
我们简单地如果算笔账的话，现在我们这个新的品种，“东生”系列它的产量，亩产可以提高30%的话，那如果把这个项目推广出去，我们所有的过去种大豆的地都种上“东生”系列，那是不是我们国家的产量整体也会提升30%左右？其实理论上是这（样），现在的问题是它一个适应期，它只有在黑龙江的三四积温带是主推品种，也是国家主推的，但是在其他的地方，像我们也是在现在内蒙在试，它就是再往上的时候，再冷的时候它就不适合，还是种植区域有关系，也就是放在黄淮海来，它不能冬产，就是美国的说的那种高产的拿到我们这儿来，并不比我们的高。就是我们这个品种未必适合我们的耕地环境，所以很难全国面积推广？对，是的。在生长过程中，大豆对光照条件的要求非常高，辽宁种植的大豆品种在黑龙江地区，因纬度升高，日照变长，大豆开花和成熟均会推迟，从而影响大豆的产量。因地制宜地培育适应东北不同地区的大豆新品种，才能充分发挥东北地区的土壤优势，大幅提高大豆产量和品质。分子设计育种不但可以缩短选育时间，而且将选育效率提高了数倍。2013年至今“东生”系列大豆已经大规模种植的就有20多个品种。近两年，东北大豆播种面积的四分之一都是“东生”系列，除了改变大豆的光照适应性之外，科学家在提升大豆产量方面还做了哪些工作？
要追上大豆产量高的那些国家，有什么方法可以做到？现在像我们也在研发这种，一个是种完玉米种大豆，另一个是我们现在也正在尝试做一些套种。也就说是在这个玉米地里同时套种大豆，这样的话，就是在玉米不减产的情况下，一亩地还能多收100斤大豆。这样的情况，就是同时实现在不减产玉米的情况下，我们多产点大豆。另外一个，就是利用一些边际土壤，比如说盐碱地，比如说一些干旱，原来是低产的地，或者是有不太适合种植作物的地，那我们去培育一些这个品种它抗性增强了，可以在这些地方种了，那我们变相地再增加一些土地，这样的话来提高一下我们的总产，来缓解一下我们现在的压力。如果这个理想达到了，可以让我们的大豆的产量，有多大的改善？
我们有一个“东生”118，去年（2021年）的时候，去年因为我们当时是盐碱地种了100亩，我们亩产达到了144公斤，就比全国单产还高了。我们的同行，有农科院的，他们也在黄河三角洲的地方，也在滨海盐碱地，就像东营那儿也是在种，像全国的话应该有1.5亿亩的盐碱地。也就是这相当于，我们国家盐碱地面积还是很大。而且另一个还由于过度耕作的时候，次生盐碱地就是这些的时候，我们通过种大豆就可以改良土地，我们大豆种增加了，土地也改良了，特别像我们现在的话，在我们这个黑土中间，就是现在黑土的一个核心的问题就是变瘦、变硬、变薄，但一个最核心的问题就是单一耕作，主要种玉米，然后再就是水稻，这样的话它就是这种需要大的水肥往前跟，然后这样的话，它不保护的话就有问题，所以我们现在如果轮作的时候，就能够既种出了我们要的东西，又同时保护了土地本身。从盐碱地上来扩增我们的耕地面积？对，扩增我们耕地面积。我们使盐碱地也得到了治理，那么现在也是做过五年实验，地一年比一年种得好，开始的时候，基本上一年就长几棵豆芽，（种植后）越改它那个地越种越好。
从国际上来看的话，最合适的方法就是说是大豆和玉米的轮作，这个实际上就在美国已经证明了很多年了，它都是那个（种植面积）1:1的，这一个是最好保护土地的方法。所以就是说在东北我们黑土地保护过程中，我们种东生系列保护黑土地，而且是对这个土地保护以后效益最好的一个方面，它是可以减少这个化肥的使用量。因为大豆本身是一个固氮作物，它就能够减少化肥的使用量，同时另一个，它本身还有轮作的时候减少农药的使用量，它两个病虫害不一样，玉米的跟大豆的不一样。东北大豆种植面积占全国60%以上，产量占70%以上。这主要是因为东北有面积超过100万平方公里的黑土地，黑土地含有大量的腐殖质，肥力极高，种植各类作物都能获得较高的产量。但是多年的过度耕种，使黑土地肥力相比上世纪50年代平均下降20%，并且土层还在以每年1到2毫米的速度变薄，甚至有些地块已变为盐碱地。针对这一情况，“东生”系列大豆利用根瘤菌天然固氮的优势，补充土壤中的氮元素，从而保护黑土地的肥力。我们这个推广的情况怎么样？在推广的过程当中，种大豆的农民接受程度怎么样？
现在农民是分地区的，从东北的地区来讲的话，也是根据效益来决定，比如说今年玉米它效益好了，可能第二年它种玉米的相对多一些，如果今年的大豆效益好了，可能明年的大豆面积就会上去，所以这是一个由农民自主选择的一个方面。另外一个我们国家也在启动大豆振兴计划，也就是说我们主推大豆的面积，要保证大豆面积。今年（2022年）就增加两千万亩，现在像我们“东生”系列大豆，现在总共推广了有五六千万亩了，所以增产的话有四十亿斤，所以这样的话基本上，特别在三四积温带就以海伦市为中心的绥化地区形成优势产业以后，它的耕作水平和配套技术也都形成了。这样形成了那个地方，就成了优势产业了，所以这种模式，我觉得品种再加它这种模式和种植技术的话，就是很值得推广。两位也给我们介绍一下，未来“东生”系列会有怎样的发展，才可能达到我们所期望的目标？
就是产量一定是要越来越高，然后品质越来越好，然后抗性越来越强，适应性越来越广，这也是我们的目标。然后这是一个方面，另外一个我们也想说，就刚才提到的来拓宽一些其他的比如说不太适宜的，目前低产的这些面积上种植大豆来拓宽它的面积，所以这是另外一个方向。还有一个方向就可能是一些特用豆，就是我们适合于市场需求的这种个性化定制。比如说像我们经常说喝豆浆、吃豆腐，还有一些比如大豆异黄酮等等的这些产品，那我们根据市场这种需求，我们培育特定的这样的品种，可以更好地就是生产我们的这个产品。有针对性的？对，这种个性化这种定制的这种品种，育种的这种方向，也是一个新的方向。什么时候能让我们看到这种希望的曙光？我们现在做了另一件事，因为我们就说是育种2.0、3.0、4.0，我们现在正在做一个比较新的项目，我们叫作计算育种，什么意思呢？育种本身就是把好的基因都放在一个品种里面来，但是现在要是把30个基因，30个基因放到一个好的品种里边，它是什么概率？就是这30个基因都是最好的放到一个品种，它十亿分之一的概率，就是十亿个大豆里边只有一个是最好的，30个都是好的基因，大豆一亩地种一万棵，那十万亩里面只有一棵苗。所以就能够体现它育种的这个难度？
这也是为什么我们觉得大豆到现在就说一直产量很低，我刚还跟你说过，一会美国是250公斤，一会的大豆的产量到了700公斤，也就是说大豆本身来说它是有这种巨量产量，只是说我们没有。它是可以做到那么高的？只是我们没有找到好的方法，你没有找到，所以我们现在就是说，你要把十亿分之一的事件找到，这是30个基因。大豆五到六万个基因，假设这五到六万个都是好的那种组合，所以在那个时候我们就认为它的产量可能会非常大，就是一亩地700公斤，都不是它的极限。我们保守一点，我们试想一下我们种大豆的土地都能够达到亩产500公斤？500公斤我觉得是我们可能很快就能看到，至少在新疆的高产田，我是能看到。因为我们在那个我主持一个重点研发项目里面，我们看到了从423到447公斤，后来又到450公斤，我估计不到五年时间，我们应该能看到。我为您这话鼓个掌。我们应该能看到有个500公斤的亩产，当然是它是在特殊的条件下。至少实验田可以，它就是有这种可能性达到，现在像我们做的这种计算育种的话，像我刚说了30个基因是十亿分之一，你想6万个基因会是多少亿次，也就是说不是没有，是我们找不到。所以我们现在想，现在像它那个E级的计算机，它可以达到百亿亿次计算。所以我们现在正在跟之江国家智能计算实验室在做一个计算育种的方法，我们就把原来的在田地上育种变成在计算机上育种，让他们来告诉我怎么能找到这一个，我们希望能把原来的从这个实验选优变成计算选优。所以交叉学科的合作非常重要？
交叉的合作，所以我们想希望这个的话，我就说如果把这个成功的话，可能要大幅地把它的大豆的产量和品质都得到一个提高。其实我们生活当中普通人，没有意识到我们这么缺大豆，因为他们会觉得平时我想吃豆腐也能买得到，豆芽超市里也有，喝个豆奶也不成问题。那两位给我们介绍一下，当有一天未来的5年、10年、20年当中，我们真正实现了大豆自由的时候，那个时候会给我们普通人的生活带来什么样的改变？其实我们现在国内吃的这个大豆都是我们自己产的，也就是说我们大豆这一块，我们能够保证我们国内就是食品的这一块的供应，就是像您刚才说豆腐、豆豉这类的这种供应，我们是对我们自己生产的大豆这一部分是够了的，所以进口的那一部分就主要是用于榨油和豆粕的这个饲料的供应。所以在未来，如果我们实现了自己的能够生产出足够于我们说饲料也够，油也够，然后我们自己的食用这一部分也够的话，实际上我们在经济上更为主动，就我们不受制于人了。至少一个很简单的猪肉不会再那么涨价了，一会高得你不得了，一会低得不得了，所以每次猪肉涨价之前，先是豆粕涨价，可能后面的话还有奶，包括奶牛、动物，所以你包括所有的肉它都是养殖业。除了满足人的吃的以外，我们吃的是牛肉、猪肉、羊肉、鱼肉、牛奶等等，它都需要大豆来做饲料。饲料不便宜的话，或者这个价格下不来，质量不高的话，这些肉类产品，奶类产品的整个的数量都会下来？是的。感谢您收看我们这一期的《透视新科技》节目！如果你想了解我们更多的节目内容，可以下载央视频收看我们过往的节目。好，今天的节目就到这儿了，我是胜春，咱们下期节目再见。
