从优质水稻到快速生长的鱼类，由海南省的研究人员开展的一项世界领先的全年育种计划，正在重塑中国粮食生产的方式。

  自2017年中国人口突破14亿以来，提供足够的粮食一直是一个巨大的挑战。该国的温带地区是帮助寻找解决方案的传统农业研究中心。相较于温暖地区，温带地区生长季较短，作物育种周期受限，进而制约了育种效率与进程。

  曹兵，海南省农业科学院院长，同时也是海南大学的作物育种专家，这两家机构均位于海口。他长期参与“国家南繁科研育种基地（海南）”（南繁基地）——这一国家级种业创新加速工程，汇聚了包括中国农业科学院、三亚南繁研究院在内的顶尖科研机构，以及众多本土企业。

  在本篇问答中，曹兵阐释了海南地处南方、常年热带气候的自然优势，如何使其成为种子培育与遗传改良的天然“孵化器”。

  种子与种苗，是我们所食之物的起点。它们蕴藏着巨大的遗传潜能，是农业生产的基石。可以把种子视作农业的“微芯片”——体量微小，却能量巨大。育种是一项高度复杂的多学科工程，涵盖种子质量评估、性状采集、杂交设计以及多地点、多环境的田间与农场测试，其研究领域横跨农业、林业、畜牧业、渔业及微生物学。

  通过将基因编辑等前沿生物技术融入育种体系，科研人员正以前所未有的速度培育高产、优质、具备气候韧性和特定功能性的作物新品种，为更可持续的农业实践提供坚实支撑。

  海南东方市的大规模田间作业现场，为南繁基地提供杂交水稻制种支撑。图片来自：海南省农业科学院

  南繁基地启动于20世纪50年代，是一项充分的利用海南天气特征情况、实现作物全年育种与制种的国家战略工程。项目初期主要聚焦杂交水稻、玉米和高粱等作物1。

  中国大多数地区冬季必须暂停育种，而海南全年光照充足、气温稳定，为农业科研提供了不间断的自然条件。每年秋季，科研人员会从全国各地的水稻、棉花等夏季作物中采集育种材料，转运至海南，在活体遗传资源中筛选优良性状，遴选高品质种子。六十余年来，南繁基地项目已支持培育了中国约2万种作物新品种中的70%以上。

  如今，该计划的研究范畴已从作物育种拓展至水产养殖、花卉、果树、林木，乃至鳄鱼、甲鱼等热带动物。

  截至2025年，来自全国1100余家机构的约1.2万名农业专家曾参与海南的育种科研工作。

  其中包括被誉为“中国杂交水稻之父”的著名农学家袁隆平。20世纪70年代，袁隆平在海南发现了独特的野生稻种质资源“野败”，为其后续培育高产杂交水稻、惠及数十亿中国人口奠定了关键基础。目前，南繁基地每年生产的杂交水稻制种面积近2万公顷，约占全国总量的15%。

  另一位重要专家是南京农业大学的水稻遗传学家万建民，自1985年起便在海南开展科研工作。在2019年的一项研究中，万建民团队采用了分子标记辅助选择技术，对与优质、柔软、芳香型粳稻相关的关键基因进行稳定与固定2。

  包括稻谷在内的种子，在储藏过程中往往会出现品质下降、发芽率降低等问题。为延长种子的生命力，万建民团队从一种抗性较强的籼稻品种Kasalath中提取了一个与休眠性相关的关键基因qSS-9Kas，并将其导入中国东部地区的粳稻品种宁粳4号中。

  海南科研人员正运用多项先进的技术，加速多种作物育种研究的整体进展。图片来自：Pulse/Corbis/Getty

  水果育种是该计划的另一大重点方向。哈密瓜原产于干旱少雨的新疆地区，长期以来被认为并不适宜海南高温高湿的天气特征情况，在当地种植时易发生病害，且糖分积累不足。

  为破解这一难题，瓜类育种专家、中国工程院院士吴明珠投入了系统研究。她综合运用性状选择、辐射诱变及遗传工程等多种技术方法，成功培育出适应海南天气特征情况的全新哈密瓜基因型。

  在此基础上，我们的团队进一步构建了一套可规模化复制的生产体系3，将简易园艺设施、防虫网和滴灌系统有机结合。通过采用成本可控的大棚栽培模式，实现了在海南规模化、经济高效地生产哈密瓜。

  近年来，海南已慢慢地发展成为中国热带水产养殖研究的重要高地。当前研究主要聚焦于培育高产、抗逆性强的鱼类及其他水产新品系，以满足一直增长的国内外市场需求。

  石斑鱼曾是中国市场上的高端水产品，如今已走入大众餐桌。然而，长期以来其鱼苗供应不足，产业高质量发展高度依赖季节性野外捕捞及进口。

  来自海南大学、中山大学、广东省海洋渔业研究所以及海南晨海水产有限公司的多机构科研团队通力合作，利用雌性棕点石斑鱼（Epinephelus fuscoguttatus）与雄性鞍带石斑鱼（Epinephelus lanceolatus）成功培育出杂交石斑鱼新品种。该杂交石斑鱼于2017年获得农业农村部批准，成为新型水产养殖品种，其鱼苗生产大多分布在在海南，并向全国范围推广供应。

  海南企业亦积极与国际科研机构合作，探索罗非鱼这一原产于非洲、快速生长的淡水鱼类的全年繁育模式。例如，海南宝路水产科技有限公司正与挪威奥斯陆附近的挪威生命科学大学开展合作，共同优化罗非鱼的育种方法与养殖系统。目前，该公司年产罗非鱼苗超过10亿尾，其中部分产品已出口至东南亚市场。

  海南省政府正快速推进三亚崖州湾科技城建设，将其打造为南繁基地的核心创新与科研枢纽。

  目前，已有来自全国的30余所农业高校和科研机构在海南设立校区或分支机构，集聚了约3000名专家、1万名研究生及2800家种业企业，形成高度活跃的创新生态。

  该计划在种业创新领域也吸引了广泛的国际合作。来自荷兰瓦赫宁根大学、肯尼亚内罗毕的非洲科学院、南非比勒陀利亚的南非大学，以及总部在瑞士巴塞尔的先正达集团等国际机构与企业的专家，正共同参与多项联合研究。

  三亚崖州湾科技城集成了先进科研实验室、产业技术平台、人才孵化中心及农民培训基地。通过基因编辑、分子育种、智能化种植、AI与大数据分析等前沿技术，致力于加速中国农业创新进程，同时深化全球科研合作。