国产转基因玉米、大豆将走上市场?种业命运的转折站,都谁在车上|产业观察

玉米是我国生产面积最大的粮食作物,约占粮食种植总面积的35%;大豆则长期依赖进口,进口依存度超过80%。二者转基因品种商业化有着重大意义。

图片来源:视觉中国

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我国转基因作物研究进行了近四十年,如今国产转基因玉米、大豆终于要走上市场。

玉米是我国生产面积最大的粮食作物,约占粮食种植总面积的35%;大豆则长期依赖进口,进口依存度超过80%。二者转基因品种商业化有着重大意义。

近日,农业农村部发布《关于第五届国家农作物品种审定委员会第四次审定会议初审通过品种的公示》,37个转基因玉米品种、14个转基因大豆品种通过初审。业内人士表示,“这是我国转基因玉米、大豆品种首次通过初审公示”,若最终通过审定,转基因玉米、大豆品种商业化有望提速。

此次通过初审的转基因玉米、大豆品种中,转基因性状集中于抗虫和耐除草剂,转化体所有者(即转基因性状来源方)主要为北京大北农生物技术有限公司、杭州瑞丰生物科技有限公司、中国农业科学院作物科学研究所、北京粮元生物科技有限公司等。

品种审定是转基因种子商用落地的最后一道关卡,品种审定初审通过标志着转基因种子商用落地在即。多家机构预测,2023年或将成为我国转基因种子种植元年。

美巴乌每年超亿吨大豆、玉米流向我国,进口花费近700亿美元

我国虽是粮食大国,但在粮食上,每年大豆、玉米累计进口量超1亿吨,其中大豆的对外依存度甚至超过80%。

进口粮食主要的消耗量来自饲料。猪料是我国饲料需求中的最大头,玉米、大豆又在其中占比最大,玉米在饲料中的占比达到60%-65%,其次是豆粕占比为20%左右。近年来,我国食物消费结构中肉类、奶类等畜产品快速增长,带动了饲料粮需求不断增加。

然而我国玉米、大豆的产能却始终处于较低水平。与粮食出口大国美国相比,我国大豆单产平均水平在130公斤左右,而美国的大豆单产平均是240公斤;我国玉米单产420公斤,美国的玉米单产770公斤。2022年国内大豆消费量为产量的近六倍,消费量高达11993.34 万吨,产量却只有2036.06万吨,自给率仅为16.98%;2022年我国玉米产量为27353.90 万吨,消费量为28814.49 万吨,也相差近1500万吨。

因此我国玉米、大豆长期存在较大的供需缺口,每年要花费数百亿美元,从美国、巴西以及乌克兰等地区购买。去年全年我国进口粮食14687.2万吨,其中包括大豆9108.1万吨,玉米2062万吨,据智研咨询统计,二者进口额累计花费超过680亿美元,其中玉米进口金额约为71亿美元,大豆约为612亿美元。

另一方面,毕竟是饲料用粮,进口粮低廉的价格也成为饲料加工商采购的另一重动力。过去很多年,进口大豆与国产大豆价差在1000元/吨。去年三季度以来国产大豆价格走低,但根据农业农村部数据,9月份国内外大豆价格差仍为0.32元/斤,也就是进口大豆每吨仍要便宜640元,玉米价差也达680元/吨。
图:大豆国内外价差 图片来源:农业农村部网站

图:大豆国内外价差 图片来源:农业农村部网站

图:玉米国内外价差 图片来源:农业农村部网站

图:玉米国内外价差 图片来源:农业农村部网站

进口粮食便宜量大,一方面得益于当地的农业补贴、规模化、机械化程度高,但更重要的是种子的“基因优势”。

美国、巴西和阿根廷是世界上三大转基因大豆和玉米的生产国及出口国,根据美国农业部国家农业统计局NASS数据,2023年转基因大豆和玉米在美国的普及率分别达到95%和93%。巴西和阿根廷玉米和大豆的转基因普及率也都超过90%。

目前,转基因性状主要围绕抗病虫害和抗除草剂等研究展开。杂草、病虫害,以及对应的杀虫剂、除草剂都会对作物本身的产量、质量产生不利影响。以大豆为例,除草剂落在大豆叶片上会造成叶片变黄、变形及叶片数量减少,除草剂渗入到土壤中也会破坏土壤中的微生物菌群共生环境,影响大豆植株的发育。

而通过转基因技术将抗病虫、抗除草剂的性状叠加到优良的大豆、玉米品种身上,便能够帮助种子“逆天改命”,使种子不怕病虫害和除草剂,从而降低除草、除虫成本,同时显著提高作物的产量。

以美国为例,根据USDA数据,2006年美国转基因HT耐除草剂大豆相比非转基因大豆单产高出12.32%;2010年美国转基因IR抗虫玉米相比2010 年同期美国非转基因玉米单产高出19.97%。

由于需求量巨大,中国是很多粮食出口国家的“第一大客户”。以大豆为例,中国进口大豆主要来自巴西、美国、阿根廷等地,1996 年,巴西出口至中国的大豆仅占其大豆出口总量的1.45%,2018年则一度达到79.37%的峰值;美国出口至中国的大豆占其大豆出口总量之比也从1996年的3.31%上升至2022年的53.02%;阿根廷出口至中国的大豆占其大豆出口总量占比甚至超过90%。

上述国家也在互相挤占出口份额,1996年,从美国进口的大豆在中国市场中占比近八成,远超阿根廷和巴西,此后巴西不断扩大生产、出口规模,同时因为一些关税政策的调整,2022年巴西反超美国成为我国第一大进口大豆来源国,占比达到59.72%,是美国的两倍还多。

表面上看,几大出口国内卷,利于我国压低进口价格,但不容忽视的是,我国大豆、玉米的供应已经显现出进口依赖性风险。

一方面,我国大豆供应集中度很高,来自美国和巴西的大豆合计占我国大豆进口总量的 3/4 以上,一旦这些国家内部出现动荡或中美、中巴关系出现紧张,我国短期内很难找到可替代的进口国家。

另一方面,进口粮食多经过“ABCD”四大跨国粮商(即阿彻丹尼尔斯米德兰ADM、邦吉Bunge、嘉吉Cargill和路易达孚Louis Dreyfus)之手,他们的业务遍及全球,高度控制着主产国大多数港口、铁路等运输设施,控制着全球80%的粮食贸易量,在巴西和阿根廷出口大豆的市场份额中占比为3/5。其中ADM是全球最大玉米、小麦等农产品加工厂商,嘉吉是美国最大的玉米饲料制造商,全球第一大粮食贸易和仓储商。所以,进口依赖的背后是巨头垄断的风险,同样对我国粮食进口安全存在威胁。

种业商战,早已打响

我国多年来也想方设法补短板,发展种植技术,转基因技术就是最重要的手段之一。在我国的土地上,转基因作物同样能够发挥提质、增量、降本的巨大优势,带来巨大的经济效益。

此前农业农村部开展的转基因作物试点结果表明,转基因大豆除草效果在 95%以上,可降低除草成本 50%,增产 12%;转基因玉米对草地贪夜蛾的防治效果可达 95%,大幅减少了防虫成本;转基因玉米籽粒中霉菌毒素的含量低,品质也好。

大北农集团常务副总裁刘石在中国种子大会报告中说道:“如果生物育种技术商业化,玉米产业直接收益每年将增加500亿元—800亿元人民币,在玉米总供给不变情况下,可节约耕地近6000万亩。”

实际上,我国在转基因工程技术研究上已经努力了很多年,转基因技术在我国科技发展战略中一直有着很高的地位。

1986年3月开始实施的“高技术研究发展计划”,即“863”计划为我国转基因大业拉开了序幕。这一计划在1987 年年初开始组织实施,在财政条件有限的背景下,本着将有限的经费花到刀刃上的原则,国家选定了7 个高技术领域的15个主题项目来跟踪世界先进水平,缩小同发达国家的差距,其中就包括生物技术领域的“高产、优质、抗逆的动植物新品种”主题。

农业农村部相关负责人曾表示,在当前,以转基因为代表的生物育种是必须抢占的新领域新赛道,并不是可有可无、可用可不用的。如果我们一直拒绝应用这样的革命性技术,我们的农业科技水平和产业竞争力就难以真正提上来,会不断拉大与国外的差距,真正“受制于人”。

我们曾有过这样的教训。1992年,棉铃虫灾害席卷棉花产业,仅棉田一年使用化学杀虫剂就达15万吨以上,中毒人数超过数万人。3年间我国棉花种植面积从1亿亩锐减到6000万亩,国家与棉农的经济损失超过400亿元。棉农大规模弃种也导致中国纺织业缺少原料,企业大量倒闭,工人纷纷下岗。

后来某国外公司表示愿以9000万美元的价格提供转基因抗虫棉育种材料,但坚决不出售核心技术。据中国农业科学院棉花研究所宋国立教授回忆,这家公司的条件遭到拒绝后,迅速在中国设立分公司推广转Bt基因抗虫棉,到1999年时已占我国95%以上的抗虫棉市场,攫取了巨额利润。

好在国产抗虫棉的研究和产业化取得了成功。1999年,中国农业科学院棉花研究所联合其他几个科研院所,以及全国各地育种单位也完成了抗虫棉品种的培育。次年,国家科技部拿出810万元全国公开招标,要求两年内年产转基因抗虫棉育种材料1万株,此后又立项“国家转基因棉花中试与产业化基地”和“转基因抗虫棉新品种培育与产业化”两个项目,由中棉所牵头,上中下游单位联合推进国产抗虫棉产业化进程,与国外公司同台竞争。如今国产抗虫棉市场份额已达99%。

这次风波中,更加关键的是,经历了棉花的育种、杂交制种、高产栽培、综合防治、产业化等各个环节,一个完整的国产转基因作物培育体系从此得到完善和建立,这套体系对其他的农作物的转基因应用同样有重要参考意义。

农业关乎民生,且牵涉下游产业众多,关键时期技术的空白将使我们陷入两难,被他人抓住命脉。转基因技术改变的不仅是小小一颗种子的“命运”,同样有可能改变许多人、许多行业,甚至一个国家的命运。

玉米、大豆作为饲料作物、油料作物,对养殖、食品行业影响重大,因此备受重视。据不完全统计,在过去三十多年中,政府推出的大豆、玉米相关的转基因文件超过30份。

持久战场,谁在押注转基因种业的未来

种子虽小,种业市场却是块诱人的大蛋糕。从市场结构来看,我国的转基因作物种植面积较少,行业集中度低,市场还有着很大的开发空间。2019年美国转基因作物种植面积占总耕地面积的 45.33%,而我国占比仅为 2.68%。2020年我国种业市场CR5仅为12%,而海外可达到52%。

从市场规模来看,商业化较晚的玉米、大豆有望创造数百亿元的收益。2022年我国玉米种植面积约6.5亿亩,假设未来能达到与巴西和阿根廷一样90%的普及率,那么种植面积将达到约5.82亿亩。根据多方数据来看,转基因种子对比普通种子溢价在0~50%,也就是55.7-83.6元/亩,照此计算转基因玉米种子的市场规模在324亿元—486亿元。

由于种植面积较小,业内预测的转基因大豆市场规模要小一些,我国统计局数据显示2022年国内大豆播种面积为1.54亿亩,大豆种子的销售规模预计不超过85亿元。

其中,我国玉米、大豆的性状市场更是在经历从无到有的阶段。企业自主研发的转基因性状可以申请专利,并授权给制种企业收取专利使用费。按照国外惯例,性状授权费用按单亩收费,一般在8-10元/亩之间,据测算玉米种子的性状市场规模最高可达58亿,大豆种子不超过14亿元。

因此,转基因种子有着巨大的市场前景,面对这块诱人的蛋糕,企业纷纷进行全产业链布局,抢占市场先机。

转基因种子产业链分为上游性状公司,中游种子公司,以及下游经销商等。性状公司研发新的抗虫、抗除草剂、高产等新的性状,除上海交大、农科院等科研院所外,企业的主要参与者包括隆平高科及其子公司、大北农、先正达等等。中游制种公司则参与性状与植株的整合、种子的商业化生产等,主要参与者有荃银高科、登海种业、丰乐种业等等。

图:转基因种子产业链 制图:钛媒体APP

图:转基因种子产业链 制图:钛媒体APP

性状企业与制种企业有着千丝万缕的关系。由于目标性状需要导入种子,制成转基因种子才可表达,并进行后续的检验、审定等,因此性状公司往往也会有制种业务,制种企业也会拓展育种业务或者与性状企业签订合作协议,共同研发新品种。实现性状、品种的协同发展也有利于企业提高市场竞争力、抢占市场份额。

如性状公司大北农合作的种企有130多家,其子公司还收购了种子企业云南大天种业、鲜美种苗推进“育繁推一体化”;隆平高科旗下拥有瑞丰生物、隆平生物等技术平台推进性状开发,后端则以玉米科学院、联创种业为主推进品种转育,同时也与垦丰种业等种企在育种、制种、农业服务等方面达成了合作。

在性状育种方面,业内跑得较快的企业也是大北农和隆平高科。

从今年10月的品种审定结果来看,性状环节的集中度较高。初审共公示的37个转基因玉米品种中,有22个品种应用的是大北农性状,占比近 60%;14个转基因大豆品种中,有5个应用大北农性状,占比约36%。按8元/亩的性状费计算,据申万宏源预测2024-2026年,性状授权费将分别为大北农实现净利润 1.3亿元、2.5亿元、4.4亿元。

而从品种所属公司来看,通过初审的转基因玉米品种中,隆平高科及其子公司、中国种子集团、大北农及其子公司、登海种业分别占8个、4个、3个和2个;转基因大豆品种中,大北农占5个。

图源:浙商证券研究所

图源:浙商证券研究所

市值最高的A股种业公司也是大北农和隆平高科。其中大北农的主营业务并不是种子,而是饲料科技产业和养猪科技产业,不过种子业务的增速较为可观。2022年全年,公司种子业务收入占主营业务收入的比重为2.91%,销售收入为9.44亿元,同比增长68.44%,销售数量为4183.34万公斤,同比增长74.75%。其中玉米种子销售收入5.65亿元,同比增长146.9%。

隆平高科则是较成熟的种业企业,据东亚前海证券研究所报告,隆平高科在种业市场占有率为4%,排在第一位。2022年,隆平高科实现营业收入40.77亿元,同比增长9.09%;归股净利润5.59亿元,同比增长10.29%。其中玉米种子销售收入13.17亿元,占比超过30%。

不过转基因种子是个前期投入巨大、风险很高的行业,从研发到上市要经历漫长的过程,理想情况下需要 5-8 年时间,而且据中研网数据,转基因种子从研发早期到通过一系列试验、进行监管登记大概需要1.36亿美元的成本。

整个过程还存在巨大的不确定性。转基因生物安全证书有效期为五年,在此期间需要通过品种审定、种子生产和经营许可证,才可以进入商业化生产应用。然而由于初期审核体系不完善以及关于转基因的舆论风波,有的新品系等待了十多年都没有迈入下一步。

1999年,农业部受理了华中农业大学培育的“华恢1号”及杂交种“Bt汕优63”,10年后的2009年才颁布安全证书,然而直到2014年证书过期也没有等到审定通过。同年,转基因玉米品种“转植酸酶基因玉米BVLA430101”的转基因安全证书也过期了。

除了审核流程,还有落地后的市场风险,包括用户教育需要大量的时间、能否达到预期种植效果需要时间验证、如何根据不同地区的土地环境进行栽培技术的改良也需要较重的资源投入。

可见,虽然转基因种子行业发展空间很大,但是具体推动过程中需要大量的资金、资源支持,推广过程中需要大量的时间和经验积累,因此,行业的技术和产业链壁垒较高,未来玉米、大豆转基因种子商业化落地后,种子行业依旧将保持“强者恒强”的局面,并且行业CR5将持续提升。

在政策、科研院所以及企业的多方努力下,我国转基因作物的研发和商业化已经进入了新的阶段,作为关乎民生的基础产业,行业走的每一步都需要更加坚实,而只有经过反复论证的前进才能走得更加长远,对于种业行业的变革,我们都在车上。(本文首发于钛媒体APP,作者 | 李简)

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