2024年中國基因編輯育種行業發展現狀：國家鼓勵發展基因編輯育種，行業商業化進程不斷加速[圖]

內容概要：基因編輯育種技術能夠通過改良作物和畜禽的遺傳性狀，提高農產品的產量和質量，滿足市場需求，展現出巨大的市場潛力。自2021年初中央一號文件發出“打好種業翻身仗”的號召以來，我國種業支持政策密集出臺，為基因編輯育種行業發展注入了強大的活力。在國家政策及市場驅動下，基因編輯育種商業化進程持續加快。以大豆基因編輯育種為例，2023年4月，舜豐生物高油酸大豆獲得全國首個植物基因編輯生產應用安全證書，率先開啟了育種技術的產業化，推動大豆基因編輯育種商業化進程。

關鍵詞：基因編輯育種政策、基因編輯育種技術、基因編輯育種競爭格局、基因編輯育種發展趨勢

一、基因編輯育種行業概述

基因編輯技術是一種在天然基因組的特定位置添加、刪除或更改遺傳物質的生物技術?；蚓庉嬘N是通過基因編輯育種技術對農作物的目標基因進行修飾（主要是基因的敲除、品種對應性狀的基因插入、替換等操作），人為創造變異，進而產生新品種的過程。它是繼野生馴化、雜交、轉基因之后，最具代表性的4.0育種技術。與傳統育種相比，基因編輯育種技術可使新品種開發更加高效。

從基因編輯育種技術發展歷程看，目前基因編輯技術的發展經歷了三個階段，分別為第一代ZFN技術、第二代TALEN技術和第三代CRISPR/Cas9技術。從中國基因編輯育種技術發展歷程看，我國基因編輯育種技術開始于21世紀初，2000-2010年，基因編輯技術開始進入中國的科研視野，并逐漸建立起基礎。一些科研機構和高校開始涉足基因編輯領域，進行初步的研究和嘗試。2010-2015年，隨著CRISPR-Cas9技術的發現和應用，中國基因編輯育種行業迎來了突破性的發展。2015年至今，隨著CRISPR技術的商業化和臨床應用，基因編輯育種行業逐步進入商業化應用階段。目前，我國正在加大對基因編輯育種技術的研發和應用投入，以加速行業商業化進程。

從三大基因編輯技術優缺點看，ZFNs的缺點是產生高頻突變的能力有限，而TALENs的缺點是難以避免脫靶效應，容易產生有害突變，難以產生理想的突變性狀。前兩代技術采用的是蛋白質-DNA的識別模式，導致切割位點有較高的特異性，無法隨心所欲地選擇切割位點。而CRISPR/Cas工具則有效避免了二者的缺陷，可高效、精準地編輯基因，因此是目前業界基因編輯育種時最普遍采用的技術。

二、基因編輯育種發展環境分析

（一）糧食安全問題日益凸顯，推動基因編輯育種技術發展

糧食是人類生存的根基，近年因極端天氣和自然災害頻發、新冠肺炎疫情持續沖擊、部分地區暴力沖突等情況，導致全球不少國家面臨著糧食短缺的嚴峻問題。據聯合國糧農組織等權威機構聯合發布的《2023年世界糧食安全與營養狀況》報告顯示，2020至2022年間，全球糧食不足的現象比新冠疫情前更為嚴重。特別是在2022年，無法穩定獲取所需食物人數高達24億人，即全球近三成的人口，其中更有9億人處于重度糧食不安全狀態。從地域分布來看，盡管亞洲和拉丁美洲的饑餓人口比例有所減少，但非洲地區的饑餓問題依然嚴峻，饑餓人口比例遠超全球平均水平，且呈現上升趨勢。這種不均衡的糧食安全狀況，無疑為全球穩定與可持續發展蒙上了陰影。如果繼續放任這種趨勢發展，到2030年，全球消除饑餓的宏偉目標將難以實現。根據聯合國糧農組織預測，到2030年全世界仍將有近6億人面臨饑餓，全球糧食安全形勢堪憂，加強糧食安全勢在必行。

在此背景下，發展基因編輯育種、推動生物育種產業化顯得尤為關鍵。通過利用現代生物技術手段，加速作物品種的改良與優化，提高農作物的產量和營養價值，從而增強全球糧食供應的穩定性和可持續性。這不僅有助于緩解糧食短缺問題，更能為民眾提供更多元化、更健康的膳食選擇，為全球營養改善工作注入新的動力。

（二）全球政策逐步放寬，助推基因編輯育種商業化發展

全球來看，盡管轉基因、基因編輯生物技術的潛力巨大，但不同國家對于其法律法規卻存在顯著差異，這導致全球范圍內的法規碎片化。一些國家采用寬松的法規，鼓勵轉基因作物的種植和商業化，而另一些國家則采取相對嚴格的法規，限制或禁止轉基因作物的種植和銷售。隨著糧食安全問題日益突出，世界各國政府對采用基因編輯農產品的態度越來越開放。其中，美國、日本、印度等國家和地區對于基因編輯技術的監管已持開放態度，并且已有基因編輯產品上市。以歐盟為例，長期以來，受政治、宗教等的影響，歐洲公眾對轉基因作物持持續反對態度，這使得歐盟對農作物應用轉基因生物技術一直保持著謹慎保守的立場。在歐盟的法規體系中，基因組編輯的生物體被置于轉基因法規的監管之下。這意味著，如果利用基因組編輯技術提取的生物體沒有長期的安全使用歷史，它們將被視為轉基因生物，并受到歐盟環境釋放指令的嚴格監管。然而，隨著科學技術的進步和社會認知的變化，歐盟也開始逐步調整其監管策略。2023年7月，歐盟委員會提出監管提案，提議放寬對基因編輯技術的限制。2024年2月，歐洲議會通過基因編輯法案，決定減輕對一種DNA編輯方式產生的作物的監管，這一舉措反映了歐盟在平衡科技創新與公眾關切方面的努力，有望加快全球基因編輯育種產業化進程。

我國在轉基因作物和基因編輯作物的監管方面采取一套介于嚴格和寬松之間的管理框架，旨在創造一個既有利于技術創新又確保安全可控的發展環境。在基因編輯作物的監管方面，我國于2022年頒布了《農業用基因編輯植物安全評價指南（試行）》，這是國內首個專門針對基因編輯植物的安全性評估標準。該指南詳細規定了基因編輯植物的安全評價要點和步驟，涵蓋了分子特性、遺傳穩定性、環境安全和食品安全性等多個維度，為科學、規范地評估基因編輯作物的安全性提供了有力保障。為加強轉基因生物的安全管理，我國還設立了農業轉基因生物安全管理辦公室，專門負責研究和決策轉基因生物安全管理中的重大問題。同時，我國還建立了相應的監督檢驗和測試機構，以確?！掇r業轉基因生物安全管理條例》及其配套法規得到有效執行。

相關報告：智研咨詢發布的《2024年國內外基因編輯育種行業專題研究報告》

三、基因編輯育種行業發展現狀

基因編輯技術作為新興生物技術，近年來在全球范圍內引發了廣泛的研發熱潮。特別是隨著第三代CRISPR-Cas9技術的成熟與普及，其精準、高效的編輯能力得到了充分釋放，推動了基因編輯技術在多個領域的深入應用。在農業領域，基因編輯技術的應用取得了顯著成果。糯玉米、高油酸大豆、抗褐變馬鈴薯、高GABA番茄、抗褐變蘑菇、抗除草劑水稻、抗除草劑玉米等基因編輯產品已陸續在美國、日本等國家推廣上市，為農業生產帶來了革命性的變化，基因編輯技術規模也穩步擴大。數據顯示：2017年至2022年，全球基因編輯育種技術市場規模實現了從31.9億美元到62.8億美元的大幅增長，年復合增長率高達11.95%。進入2023年，隨著更多基因編輯育種產品的上市，全球基因編輯技術市場規模繼續擴大，達到了66.19億美元。

我國作為農業大國，對農作物種子的需求極為旺盛。自2021年初中央一號文件發出“打好種業翻身仗”的號召以來，我國種業支持政策密集出臺，為行業發展注入了強大的活力。在市場需求旺盛和種業技術持續升級的雙重推動下，我國種子市場規模展現出穩健的增長態勢。據農業農村部數據顯示，2022年中國農作物種子市場規模已達到1293億元，同比增長0.97%，繼續保持了平穩且積極的增長趨勢，為基因編輯育種行業發展提供了廣闊的發展空間。

我國農作物種質資源居全球第二，但只有10%左右完成精準鑒定并得到育種應用。在種業振興的大背景下，我國正不斷加速推進生物育種產業化的擴面與提速進程。自2019年起，中國農業農村部積極作為，陸續發布了多批農業轉基因生物安全證書批準清單。這些清單涵蓋了轉基因玉米、大豆等重要作物的生產應用，標志著我國在轉基因作物研發與應用方面取得了顯著進展。隨著轉基因玉米和大豆等作物的陸續獲批，我國農業生物技術領域迎來了新的發展機遇。這些轉基因作物的商業化種植，不僅有助于提高我國農作物的產量和品質，更能增強農作物的抗逆性，降低農業生產風險。同時，這也為基因編輯育種行業的快速發展奠定了堅實的技術及經驗基礎。

四、基因編輯育種細分市場情況

我國在基因編輯領域的專利研發已處于全球較高水平。目前，基因編輯技術已經用于小麥、水稻、玉米、大豆、擬南芥、西紅柿、煙草、馬鈴薯的基因功能和性狀改良等育種研究中，其優勢在于可篩選優勢性狀、設計和改造品種、提高產量和品質等。

從重要細分領域看，玉米是我國重要糧食作物，玉米種業也是中國種業市場規模最大的細分行業，玉米種子商品化率位居行業第一。2023年，我國進口玉米2713萬噸，同比增長31.6%，占全國玉米總產量的9.39%。此外，從玉米單產上來看，我國玉米產量只有美國的60%，更可怕的是這個差距還在以每年36公斤/公頃的速度擴大。因此，玉米成為基因編輯育種重點領域。

目前，我國農業領域的基因編輯育種技術正處于應用初期。人類首次利用CRISPR工具對玉米進行基因編輯的里程碑事件，要追溯到2014年。這一開創性的工作由中國農業大學植物生理學與生物化學國家重點實驗室的研究團隊完成，標志著我國在基因編輯育種領域邁出了堅實的步伐。然而，在此后的近十年時間里，由于國內對轉基因等生物育種技術的政策態度相對謹慎，玉米基因編輯育種商業化的進程受到了一定程度的制約，其步伐相對放緩。在國際市場上，2024年3月，Origin Agritech Ltd.宣布玉米生產取得突破。據悉，Origin Agritech利用精確的基因編輯技術，開發出高產玉米自交系，其生產力顯著超過傳統玉米50%以上。

大豆是我國重要的油料作物和高蛋白糧飼兼用作物，種植面積僅次于水稻、玉米和小麥，居第四位。我國大豆產業面臨著依賴進口的危機。2018-2023年我國大豆進口量保持在8800萬噸以上，進口依賴度超過80%。面對我國大豆產業發展的嚴峻現實，中央政府采取了一系列應急措施。2019年農業農村部制定了《2019年種植業工作要點》，明確提出提升大豆和油料供給能力：落實加強油料生產保障供給的意見，組織實施大豆振興計劃，推進大豆良種增產增效行動，進一步提高大豆補貼標準，擴大東北、黃淮海地區大豆面積，研發推廣高產高油高蛋白新品種。在國家政策及市場驅動下，大豆基因編輯育種技術快速發展。2023年4月，舜豐生物高油酸大豆獲得全國首個植物基因編輯生產應用安全證書，率先開啟了育種技術的產業化。2024年1月，舜豐生物再次獲得長童期大豆，也是國內第二張基因編輯生產應用安全證書，標志著我國大豆基因編輯育種技術產品進入產業化快車道。此外，2024年3月，中國農科院成功通過種子和子葉顏色快速實現“transgene free”基因編輯大豆植株的篩選，建立了基因編輯大豆可視化識別技術體系，這有助于提高大豆基因編輯檢測效率、降低檢測成本。

此外，隨著國家大力推進良種工程建設，動物育種基地建設同時加速。中國陸續實現了多個動物育種領域0的突破，如2021年經過審定的自主培育白羽肉雞、2022獲得國家畜禽新品種證書的華西牛等。在動物品系培養方面，基因編輯技術也發揮著重要作用，研究者能夠借此技術培育出具有優良性狀的豬、牛、羊等家畜，為畜牧業的發展注入了新的活力。

其中，豬肉在我國一直占據著重要的地位，不僅是居民日常餐桌上的主要肉類來源，也是畜牧業的重要組成部分。其產量的穩定與增長，對于保障國內肉類供應、滿足人民日益增長的消費需求具有重要意義。中國是世界豬肉消費和生豬養殖大國，隨著消費者對高品質豬肉的需求不斷增加，市場對優質種豬的需求也在持續擴大。然而生豬育種產業卻相對滯后——生豬育種業大而不精，優質的種豬資源大多被國外企業所壟斷，我國需要進口高效種豬以維持繁育。其中，2020-2021年我國從國外引進種豬數量超過2萬頭，2023年改良種用豬進口量雖有所減少，但仍進口了7997頭，同比增長51.46%。

當前中國基因編輯育種豬產業尚處于起步階段，各企業在細分賽道和業務模式上呈現出較大的差異。盡管如此，已有部分企業開始嶄露頭角。例如，中農種源在2022年12月和2023年8月分別獲得了未來光錐和聯想創投的投資，成為國內首個成功獲得融資的基因編輯培育種豬企業，這標志著我國在這一領域的研究與應用正逐步走向成熟。與此同時，國際市場上的基因編輯育種豬產業已取得了顯著進展。早在2016年，美國密蘇里大學的Randall Prather教授團隊就與Geneus公司的研發人員合作，首次利用CRISPR基因編輯技術，在不引入外源基因的情況下，成功破壞了編碼CD163蛋白的等位基因，從而阻斷了PRRS病毒入侵豬呼吸細胞的路徑。時隔八年，Genus公司已完成了從小規?！案拍铗炞C”到大規模種群“商業應用”的關鍵性突破。這意味著，一旦獲得監管部門的批準，這些基因編輯抗藍耳豬將迅速進入商業銷售階段，大幅縮短上市時間，為生豬產業的健康發展注入新的活力。

五、基因編輯育種行業發展趨勢

基因編輯育種技術以其操作簡便、效果穩定、安全性高等顯著優勢，正逐漸成為農業領域的重要技術革新方向，并展現出積極的發展態勢。隨著科技的不斷突破與創新，這一技術在農業育種領域的應用前景愈發廣闊。在“農業強國”戰略目標下，未來，政府可能會出臺更多的政策措施來支持基因編輯育種行業的發展。同時，政府有望進一步優化審批流程，簡化審批手續，縮短審批周期，為基因編輯育種技術的研發和應用提供便捷高效的服務。從育種技術看，未來，多元基因編輯育種技術將成為行業發展重點。這種技術能夠一次性引入多個優良性狀，實現作物品種的多維度改良，為農業生產帶來更加豐富的選擇和更高的效益。隨著技術的不斷完善和應用，多元基因編輯育種技術將在農業生產中發揮越來越重要的作用。展望未來，隨著基因編輯技術的不斷發展和完善，以及政策支持和市場需求的持續推動，中國基因編輯育種行業將迎來更加廣闊的發展空間和機遇。

以上數據及信息可參考智研咨詢（www.mydannynet.com）發布的《2024年國內外基因編輯育種行業專題研究報告》。智研咨詢是中國領先產業咨詢機構，提供深度產業研究報告、商業計劃書、可行性研究報告及定制服務等一站式產業咨詢服務。您可以關注【智研咨詢】公眾號，每天及時掌握更多行業動態。