《闳议》访谈节目由《中国科学院院刊》与中国互联网新闻中心联合出品，通过采访两院院士及专家学者，深度探讨推进中国式现代化进程中各领域的发展前路。以客观、精准的解读，科学、前瞻的思考，为站在“两个一百年”历史交汇点上的中国发展破题解惑，为迈向第二个百年奋斗目标贡献智慧力量。崇论闳议，寻策问道。

中国网/中国发展门户网讯 当前，我国正加快推进农业现代化，尤其是草原地区面临着“生态保护与产业发展”的双重任务。近年来，国家提出“科技赋能乡村振兴”“构建智慧生态农业”，科技力量将如何赋能草牧业健康发展？现代育种技术如何在草牧业“提升生产力”与“保护生态”之间找到平衡？“十五五”期间，生态草牧业育种的关键方向应如何突破？对此，《闳议》节目组专访了中国科学院院士、中国科学院植物研究所研究员种康。

草原利用，处理好三“生”问题

中国网：传统草牧业依赖“天然草场+经验放牧”模式，而生态草牧业需要“人工干预+科学管理”，这种转型对牧草品种提出了哪些新要求？

种康：草原的利用，实际上要处理好三个“生”的问题，就是生态、生产、生活。怎么样让这三个“生”能够协调发展，也是现在国家发展过程中亟需解决的问题。

从产业的角度来讲，就是怎么样从传统的产业向现代产业转型。草牧业的传统产业，就是资源禀赋依赖的自然状态、粗放式的应用。现代产业的特征就是科技驱动、新技术驱动。怎么样能够把资源禀赋依赖型的传统产业高效利用？我们提出了一种理念，叫“以小保大”。什么意思呢？就是用比较小面积的、高产的、优质的草原生产更多的草，使更多更大面积的草原减负，减少它的载荷。简单的说也就是说以小面积高效生产，减负大面积草原过量载畜。

过去若干年，由于草原畜牧过载的问题，草原养的牲畜太多，还有气候环境变化，导致了草原退化。我们现在必须要去修复，用什么修复？涉及修复用的品种的问题。刚才讲“以小保大”，用很小的面积去生产高产优质的草，用于集约化养殖，我们叫饲草。生态恢复、放牧专用型的草，叫它牧草。这两种草从品种的角度来讲，要求是不一样的。

从牧草的角度来讲，我们需要让这些品种的性状更接近于自然状态。修复过程中，它和其他的物种要能够很好的相处。对于高效生产的，品种需要驯化，适合收割打草。比如让它的产量非常高，要求它有很高蛋白质含量，这些要求实际上和自然状态是不一样的。饲草更强调要驯化，比如籽粒落粒性状，希望较低的落粒性状，保证能收获成熟度一致的种子。从基因组上讲，草大部分都是多倍体且杂合，遗传背景比较复杂。因此草的育种和作物的育种要采取不同的策略去做。多数草是多年生的，作物是一年生的，这些习性是不一样的。因此需要我们聚焦生产问题，从科研上去促进产业转型，有现代前沿新技术，方能引领产业高质量发展。

从过去的六七年实践过程中，我们也培育了一些牧草和饲草品种。比如羊草，它实际上是在欧亚大陆生长的一种优势的禾本科优质牧草，我们可以用培育的品种去做生态修复，也可以作为草地生产用种。饲草比如玉米，我们原来是作为作物去培育，现在可以全株饲用玉米，让它的生物量也变大，让茎秆和籽粒的蛋白质也能够提高一些。在科学院草牧业先导专项实施过程中，我们培育了包括甜高粱、燕麦，还有羊草品种等牧草/饲草品种等，我们培育了十多个这样的品种。为什么这么短的时间能够培育出这些品种呢？那就是利用了新的生物技术，使育种周期大大缩短，精准度大大提高。这就是支撑科技驱动产业转型升级最核心的新质生产力，科技赋能草牧业发展很重要的一个方面。

驯化与培育需要更多基础研究

中国网：现代育种技术正在重塑农业。在生态草牧业中，这些技术能解决哪些传统育种难以突破的瓶颈？

种康：现代育种或者叫生物技术育种，就是利用现在我们已经获得的最前沿的生物学知识及其基本原理，能够创造研发一些新技术，在育种上很好地去应用。比如原来我们培育一个品种，一般都得要十多年、二十年才能够让它稳定，现在可能几年的时间就可以了。一般作物的驯化，几千年、上万年的都有。我们可以把这么长的驯化过程压缩到几年，驯化加选择培育过程。这都是基于现代生物学理论和技术进展，推动草牧业的发展。

草牧业和作物产业及育种相比，从技术上要落后。因为起步相对比较晚，而且草学的一些基础生物学知识比较少。饲草育种思路可以跟踪水稻设计育种技术路线，但不能照搬，因为需要的性状不同，而草学基础知识有限，实际上还需要我们去研究草的基础生物学。因此，从基础理论到技术研发，到应用技术培育出一些品种，再形成产品，打造产业，这是个一步一步的过程。

平衡“生态”与“生产”的探索实践

中国网：生态草牧业强调“生态优先”，但最终要服务于产业发展，如牧民增收、畜产品供给。育种技术如何在“提升生产力”与“保护生态”之间找到平衡？

种康：这两个方面都很重要，但片面地强调哪一方面都是有问题的。片面强调要保护生态，让牛羊都不能进（入草原），这样是行不通的；另外一个极端，现在的草原所有的草原都过载，这样我们的草原也维持不了。怎么样能够找到最佳的一个平衡点，实际上需要几个技术手段。

一个技术就是要知道草原现在整体上有多大的生产能力，能够养活多少牛、羊、马、骆驼，需要有科学的监测和计算。怎么样计算呢？要依赖于空天地一体化的监测手段。牛羊等牲畜的数量，通过卫星遥感等光谱监测和算法，能够繁衍出草原生产能力以及载畜量，不需要入户调查。不仅仅能够监测草原有多少退化的，而且能够知道退化草原修复了以后，基本的植被组成、优质草占的比例。这是很重要的新技术监测手段。

培育品种来讲，除了培育好的品种之外，还需要有一些栽培技术。比如草原修复的过程中，初期的时候也需要有一些特殊的处理。我们用“以小保大”理念高效生产草，种草的时候，要像农作物一样，有一些最佳的栽培措施。怎么样能少用水、少用肥，不打农药，和品种本身的遗传特性有关系，也和栽培技术有关系。

有这样两种类型的技术，就能够保证我们科学地找到最佳的平衡点。知道草原能够养多少（牲畜），知道“小面积”高效生产能力有多大，集约化养殖能够有多大规模。因此，无论是生物技术的力量，还是空天地的监测力量，是对我们能够找到最佳的平衡点非常重要的科技支撑。

中国网：请您介绍一下，中国科学院草牧业研究在呼伦贝尔的应用实践，有哪些好的经验可以向其他地区进行分享？

种康：在我们实施的草牧业先导专项中，与呼伦贝尔农垦企业合作，主要是解决牧区或者农牧交错带怎么样高效发展草牧业的一种模式。呼伦贝尔的经验，一个是快速高效的草原修复，有一系列的修复技术，能够看到非常明显的效果；另外从草产品加工上，我们的牧草青贮技术，还是非常有效的。

6月到8月，在草长得非常好的情况下，需要打草。这时候经常会有连阴雨，这期间如果打草，损失会很大的。把青贮技术用上以后，大大减少了损失。还有生态恢复技术。我们有1.0（版本）和2.0（版本）的。1.0就是用一些生长调节剂喷施，能够让草早春很快发芽，（草地）修复得很快。2.0不仅仅是让原来退化的草地能够恢复植被，而且能够让恢复的植被里的优质饲草比例大大增加。我们利用一些根际微生物制剂或者根际微生物代谢产物去做的一些新技术。这些技术都是在呼伦贝尔试验应用，可以在其他地区推广的模式。

“十五五”生态草牧业发展前路

中国网：您认为在“十五五”期间，生态草牧业的关键突破方向有哪些？ 

种康：草牧业发展依赖于草种的关键技术突破，这需要建立在前沿理论指导。从基础研究来讲，我们做研究工作就是把复杂的问题先要分解成若干个简单的过程，然后把简单的过程搞清楚，逐渐再复原，最终找到能够和自然界非常类似的基本的科学研究规律。

现在我们对一些单一的性状调控机制有所了解，比如高产，知道哪一些分子模块能够控制高产，或者哪一些模块能够控制水分或者养分的高效利用。但不知道不同性状模块放在一起的时候，怎么样能够很好的协同，而不是相互排斥。在自然状态下，这些性状控制的内部机制，是一个非常协同的机制，也是经过若干年的进化形成的。必须要搞清楚这个机制的核心是什么，我们才能够把不同性状很好地协调。因此“十五五”期间，饲草/牧草复杂性状挖掘、多模块多性状的耦合，是一个非常重要的科技目标，也是设计育种突破的基础。

另外是草的优质来看,比如高蛋白含量，对牛羊是非常必要的，特别是养殖过程中必须有蛋白饲料的配比。作为重要饲料的大豆，进口量很高，从国家粮食安全上来讲是有风险的，完全自产没有足够的耕地。我们怎么样能够培育一些高蛋白的饲草，部分替代豆粕饲料，以减少大豆的进口量。另外，全球气候变暖也是一个大的趋势，对于作物来讲也是一个挑战。我们这些品种怎么样能够应对这种变化，对环境变化钝感或者具有韧性，这是我们设计培育饲草品种的非常重要的一个努力的方向。

同时，怎么样能够用人工智能的手段去做育种。所谓设计育种，就是通过基因组的分析研究，发现模块及其功能的匹配，以及模块之间的相互协调，这是基础研究所阐明的现象和获得的知识。基于这些理论知识，通过人工智能的办法，在计算机上先设计，再在实验室和大田去验证，这就是设计育种。我想这是 “十五五”草牧业关键技术攻关中得非常重要一个方向，包括一些机器人怎么样能够在育种过程中参与其中。实际上现在在蔬菜里，比如番茄，已经有这样的一些技术，可以用机器人去做授粉，从草牧业发展的趋势上来讲，研发新技术，发现新源草种，创建设计育种体系，快速精准培育新品种，构建栽培和加工新体系，这是整体的一个大趋势。

中国网：政府、企业、牧民，包括科研工作者，怎么做能形成合力？

种康：从政策的角度来讲，需要把草当成一个作物去考核。现在在很多的地方，没有把草纳入到粮食考核的内容里，从大食物观的角度，我们建议将饲草折算纳入粮食考核内容之中。另外从政策的角度来讲，一些新的技术，包括基因编辑技术、转基因技术形成的饲草产品，应该更加简化管理程序，使新技术新产品在产业中更快地发挥效能。如果没有相应的法规能够匹配这些新技术的应用，会减弱新技术在未来产业发展里起作用的力度。

从科研人员思考的科研课题来讲，必须要有结合产业关键环节瓶颈，开展基础研究和应用技术研发。产品变成商品再形成产业，源头是基础理论。我们做草的基础研究一定要和产业能够有关联。不仅仅是在基础理论上的发现，可能还会衍生出来一些非常有用的技术，能形成很大市场的新产品。

从牧民角度，或者从大型农场的角度来讲，让大家能够有这样的意识，利用新技术发展生产。比如呼伦贝尔农垦集团思维还是很前位的。在我们草牧业先导专项实施过程中，有很好的合作，敢于尝试我们很多的一些新技术，而且也从中尝到了“甜头”。我们用青贮的饲草和原来的干草相比，对于牛奶的生产有什么影响？我们专门按照科学实验的思路去设计。最后发现每一头牛每一年可以增加3600元收入。对大型的农场，收入会大大提高。同样是草，加工过程不一样，就会产生不同的效益。现在牧民都是有知识的，也能够很好地接受新的知识、新的技术。

生态草牧业助力“双碳”目标实现

中国网：您认为生态草牧业的发展，会对我国“双碳”目标的实现做出哪些贡献？

种康：怎么样能够让二氧化碳固定在地里，实际上就是依靠植物根系，这是很重要的一个碳汇。在过去国际上计算碳固定，把草原的碳固定能力低估了。多年生的草地，是重要的碳汇。发展多年生草地农业，推动草原牧业高质量，既对国家“双碳”目标有贡献，同时对固定土壤、防止沙化也起到非常重要的作用。

在草原上发展现代草牧业，我们始终有这样一个理念。就是做生产的时候要想生态，做生态的时候要想生产。实际上现在我们的实践也证明了，用一些多年生的牧草，能够大大降低生产成本。未来我们的草牧业会高质量、高速度地去发展。同时在生产的过程中，也会对“双碳”目标的实现有所贡献。草原的面积很大，多年生的植物很系丰富，固定二氧化碳的潜力不可小视，草原牧业高质量发展，能够保证国家发展过程中，既有非常优美的生态环境，同时有高质量的生物产品供应。

融入国家大农业体系

中国网：您能否介绍一下，中国科学院是如何持续推动草牧业发展纳入国家发展体系之中的？

种康：大概在十多年前，方精云院士就提出来草牧业的概念。原来有草业、有畜牧业，没有把草和牧关联起来。这不仅仅是一个简单名词上的关联，更重要的能够把产业联系起来，因此形成系统性的一个产业。

我们在东营做的示范基地，提出了“以种适地”这样一个概念。传统的盐碱地的利用，是先要改土，把土里面的盐分压下去，然后再去种粮食作物。我们的“以种适地”，就是土壤不做改造，要让品种来适应这个地，去筛选培育适合于盐碱地生长的饲草或者牧草。种草不能与粮争地，这是一个基本原则。草在什么地方种呢？边际土地。很大的一部分就是盐碱地。我们在东营就是做了盐碱地草牧业发展的示范，包括培育品种羊，在东营培育出来雪花羊，整个形成一个产业。 

科技部批准我们（中国科学院植物研究所）建的一个饲草种质高效设计与利用全国重点实验室。目标就是要解决大规模集约化养殖产业高质量草种设计与培育技术瓶颈。我们怎么样用最先进的生物技术和前沿的生物学理论，在草的育种上发挥作用，发现更多的新源的草种。从国家各部委，包括中国科学院，对于草的基础研究、技术研发、产品研发和推广，以及产业的推动，整个纳入到国家的大农业、大粮食的框架里面。有待于有能力、有基础、有技能的科技工作者，能够很快转到这个领域里开展研究。

我相信通过国家系统性的设计和措施的实施，未来无论是从草的基础理论和技术研发，草品种设计培育，还是草产品供应推广，都会有非常好的发展前景，能够支撑我国“大粮食”安全种涉及的肉乳供应，引领国际草学和草业发展。

（本期策划：杨柳春、王振红；编审：杨柳春、王振红、王虔；编辑：王虔、武一男。出品：《中国科学院院刊》、中国互联网新闻中心）