青企故事荟 | 清原集团;:为农业编写“底{层操}作系统”
清原集团拥有全球规模领先的作物科学研发团队,申请全球专利超1700件
为农业编写“底层操作系统”
经营者说
青岛清原种子科学有限公司总经理张明国:
每次突破都是对“正本清源”初心的回应
农业是国之根基,种业是农业的“芯片”。清原坚持“农药创制+生物育种”双轮驱动,就是要在关键核心技术上打破国外垄断,让中国农民用上中国人自己创制的好农药、好种子。每一次突破,都是对“正本清源”初心的回应。面向“十五五”,我们将持续高强度投入研发,加快专利农药和优良品种的全球布局,让中国农业科技从“跟跑”走向“领跑”,为保障国家粮食安全、服务全球粮食增产贡献智慧和力量。
不久前,青岛清原作物科学集团股份有限公司(简称清原集团)自主研发的两项作物新性状同日获得农业农村部颁发的生物安全证书。至此,这家企业累计获此类证书已达5项。
证书本身只是清原集团重视自主研发的一个注脚。真正值得关注的是,这家成立17年的企业,已经悄然站上全球农业科技竞争的主舞台:它拥有全球规模领先的作物科学研发团队,约2000名员工中研发人员达1000余人;已申请全球专利超1700件,7款专利农药在国内登记上市;在除草剂细分领域贡献了全球38%的获ISO命名农药化合物——这一比例位居全球第一;在生物育种领域,自主开发的多基因叠加和RNAi抗病毒技术等接连打破国外垄断,成为中国种业科技突围的一支重要力量。
从青岛的一间实验室起步,到如今在南美、东南亚设立19家海外分支机构,清原用17年的时间证明:在农业这个“最古老”的行业里,最硬核的竞争力,永远来自最前沿的科学探索。
打破全球市场四十年沉寂:
绿色农药的“中国创制”
将时间拉回2018年。那一年,清原自主创制的环吡氟草酮、双唑草酮先后上市,我国三大主粮作物田首次拥有了自主知识产权的除草剂,推动大量低产田改造。
在此之前,小麦田、水稻田的除草剂市场几乎被国外公司垄断,本土企业大多扮演仿制者或代理商角色。环吡氟草酮的出现改写了这一局面:它是HPPD抑制剂(4-羟基苯基丙酮酸双加氧酶抑制剂)首次用于小麦田防除禾本科杂草及部分阔叶类杂草。这一化合物以其独特的作用机理——通过抑制HPPD酶活性,使杂草叶片白化死亡,为全球麦田抗性杂草提供了全新的解决方案。业内人士评价,这是“小麦田除草剂发展史上的里程碑事件”。
“十四五”期间,清原又带来一个“王炸”产品:非选择性除草剂“氟草啶”,被行业评价为,“40年来灭生性除草剂领域的首次全新化合物上市,实现了我国自主创制非选择性除草剂商业化从0到1的突破”。
之所以这么说,是因为非选择性除草剂市场长期由草甘膦、草铵膦主导。但随着杂草抗性日益加剧,农药毒性受到更大关注,这几类主导除草剂面临发展困境,市场急需一个全新解决方案。氟草啶是一种PPO抑制剂(原卟啉原氧化酶抑制剂)类非选择性除草剂,杀草谱广、速效性好、低温耐性较强,能有效防除对草甘膦、草铵膦产生抗性的牛筋草等恶性杂草。
但清原的野心不止于“卖一瓶除草剂”。它同时开发了耐氟草啶的抗性基因,构建起中国首个、全球第三个“非选择性除草剂+抗性基因”协同系统。通俗来讲,农户使用清原的氟草啶时,可以搭配种植携带耐性基因的作物,实现“喷药除杂草、作物安然无恙”的精准防控。这种“种药协同”模式,将农药企业与种业企业的边界彻底打通。
从更大的视野着眼,清原真正的领先性,不在于它创制了多少个新化合物,而在于它构建了一个从“化合物”到“基因”再到“种质”的完整技术闭环。过去,中国农药企业只能卖原药和制剂,核心技术攥在别人手里;而清原的模式是:我创制了新化合物,我挖掘了配套的抗性基因,我还能把这些基因转入作物——从实验室的分子设计到田间的最终表现,全程自主可控。
在农药创制领域,清原的贡献已经得到国际同行的量化认可。自2018年以来,根据ISO命名统计,清原贡献了全球18%的新农药品种,在除草剂细分领域占比约38%,两项指标均位居全球第一。到2030年,清原预计将累计上市超过20个全新专利化合物。
这一系列成果的背后,是清原搭建的农药研发创新体系。从化合物设计合成、生测抗性研究到工艺研究、制剂配方,再到获经济合作与发展组织给予GLP(即“良好实验室规范”)认证的产品安全评价实验室,清原已经具备了除草剂、杀虫剂、杀菌剂、植物生长调节剂的全方位研发能力。2025年,清原获批绿色农药全国重点实验室(青岛)创制基地、农业农村部重点实验室等重大科研平台。“十四五”期间,其牵头承担4项国家重大科技项目,获国家科学技术进步奖二等奖1次、中国农药创新贡献奖一等奖3次。
从基因挖掘到“基因剪刀”:
生物育种的自主突围
如果说农药创制是清原的“左手”,那么生物育种就是它的“右手”。这两只手合拢,握成引领行业发展的“拳头”。
早在2013年,清原就组建生物技术与育种团队,悄然布局当时在国内几乎空白的生物育种领域。彼时,跨国公司打造了从基因挖掘到遗传转化的全套专利壁垒,中国本土企业大多难以望其项背。清原从零开始,逐步搭建了国内规模最大的作物遗传转化平台,已可同时开展30余种作物的转化工作,具备单载体搭载6—8个基因的能力——载体聚合能力达到国际先进水平。
更为关键的是基因编辑工具的自主突破。长期以来,CRISPR基因编辑的核心专利被欧美少数几家机构掌控,中国企业使用相关技术面临高昂的授权费用和潜在的知识产权风险。技术突围,清原自主开发了“Kingcas12基因编辑系统”和“KSE基因敲高”等核心工具,绕开了国外的专利封锁。
利用这些工具,清原创制出含油量达27%的高油大豆、蛋白含量达18%的高蛋白玉米等一批新种质。我国大豆平均含油量约为20%,提高7个百分点对于压榨企业而言是巨大的成本优势;而高蛋白玉米可直接作为饲料原料,减少对进口大豆蛋白的依赖。
清原集团旗下青岛王度动物科学技术有限公司还将基因编辑技术拓展到了动物育种领域。基因编辑虹鳟鱼、基因编辑猪生长速度显著加快30%以上,基因编辑抗病猪完全免疫蓝耳病,基因编辑牛乳铁蛋白含量提高数十倍……这些技术储备为未来公司向更广阔的生命科学领域延伸埋下了伏笔。
放眼全球,多基因叠加是国际种业竞争的制高点。拜耳在巴西推出的“Intacta 5+大豆”同时搭载了5个耐除草剂和抗虫性状,已累计为当地增产超2000万吨。在这条赛道上,清原的“基因叠加”路线同样取得了突破性进展。此次获得生物安全证书的两个新性状中,大豆性状采用多基因叠加技术,一次性导入了4个功能基因——耐氟草啶、耐草铵膦以及两个抗鳞翅目害虫基因,是目前国内单载体基因数量最多的大豆新性状之一。
另一个证书靶向解决玉米粗缩病难题,更具原创性。玉米粗缩病可导致玉米减产20%—30%以上甚至绝收,但由于缺乏优良抗病种质资源,传统育种手段难以突破抗性瓶颈。清原的解决方案是:基于RNA干扰机制,设计特异性靶向病毒复制相关基因的序列,转入玉米后使作物自身产生“免疫反应”,从分子层面阻断病毒复制。田间试验表明,搭载该新性状的玉米对粗缩病的抗性水平达到“高抗”,病情指数显著低于对照品种。这是全球首个获批的RNAi技术创制的玉米抗病毒病转化体,为从根本上防控“玉米癌症”开辟了新路径。
在清原的规划中,农药创制与生物育种不是两条平行线,而是一个相互赋能的“双轮驱动”。拥有专利除草剂的同时拥有配套的耐性基因,意味着清原可以为农户提供“种子+农药”的一体化解决方案;而基因编辑工具的开发,则为作物性状的精准改良提供了“手术刀”。
打好这套“组合拳”,清原规划了更宏大的蓝图:“十五五”期间,其年均研发费用占比要达到20%—30%;到2030年研发团队规模扩大至2500人;预计将累计上市超过20个全新专利化合物;获得20个大豆、玉米等关键作物生物安全证书,培育超100个高产优质新品种……
清原的发展之路,是中国农业科技从“跟跑”到“领跑”的缩影。那句写在墙上的“探索生命科学,消除全球饥馑”,正在一步步从愿景变成现实。(青岛日报/观海新闻记者 耿婷婷)