田野上的百年对话

A Century of Sino-U.S. Agricultural Research

一 部 中 美 农 业 科 研 合 作 简 史

在农业科学的版图上，中国与美国是两个绕不开的坐标。一个拥有上万年的农耕传统与世界上最丰富的种质资源；一个掌握着现代农业科技的诸多前沿。在过去的一百年里，两国的科学家、研究机构与产业巨头以试验田、实验室、合资公司和稻穗为媒介，进行了一场漫长而深刻的对话。

这条道路上，既有金陵大学与康奈尔大学的"姊妹校"情谊，也有USDA与中国农科院的联合实验室；既有袁隆平团队跨洋传授杂交水稻的科学家身影，也有杜邦先锋、孟山都、先正达在中国市场的商业版图。今天，让我们循着个人—机构—产业三层视角，回望中美农业科研合作走过的百年路。

20世纪初的中国，农业仍以粗放经营为主，育种依靠世代口耳相传的经验。改变这一图景的契机，出现在金陵大学农林科——这所被誉为"钟山之英"的高等学府，与美国康奈尔大学结为姊妹校，由此架起了中美农业科学交流最早的桥梁。

1914年，传教士裴义理（Joseph Bailie）目睹江南水患饿殍遍野，在金大创设农科。此后，芮思娄（J. H. Reisner）、卜凯（J. L. Buck）、吴伟士（C. W. Woodworth）等一批美国农学家陆续来华，开设农业经济学、蚕桑学、作物分类学等现代课程。这是中国现代农业教育的起点。

1925年4月，水稻育种专家洛夫博士抵达南京，启动了中美第一个跨国农业技术合作项目——"中国作物改良合作计划"。他随身携带的，是两份将彻底改变中国农业科学面貌的备忘录：其一为选种测试的通用建议，其二即为日后享誉中国育种界的"穗行纯系育种法"。

这套以"单株选择—单行试验—二行试验—五行试验—十行试验—高级试验—繁殖推广"为流程的七年育种法，第一次为中国农作物改良引入了标准化的现代科学方法。它如同一把精密的尺子，丈量出了中国传统农耕与现代农业科学之间的距离。

这一时期，沈宗瀚等一批中国学者赴美深造。1923年，沈宗瀚在康奈尔大学跟随系上教授从事小麦、蔬菜、牧草的育种与改良研究，归国后将这套方法应用于本土小麦改良，育成了著名的"金大2905"等小麦品种，在江淮麦区大面积推广。

这场合作的深远意义，远不止于技术的传授。它确立了中国近代农业科研的范式——基础研究、田间试验与基层推广三位一体。中央农业实验所、金陵大学农学院、东南大学农科共同构成了中国第一代现代农业科研体系的骨架，培养了赵连芳、沈宗瀚、邹秉文、原颂周等中国农学的奠基者。

时间快进至20世纪70年代末。中美农业科研合作在沉寂数十年后重启，第一声号角不是来自美国，而是来自湖南安江农校的一位水稻育种家——袁隆平。

1979年5月，美国圆环种子公司（Ring Around Products）总经理威尔其访华。他带回了1.5公斤的杂交水稻种子。在彼岸的试种田里，那些来自中国的稻种比当地良种增产33%以上。震惊之余，威尔其为它起了一个充满东方神秘色彩的名字——

1980年3月，圆环种子公司代表二度访华。这一次，他们带回了"南优2号""南优6号""威优6号""四优6号"等四个杂交稻品种。同年5月，袁隆平、陈一吾、杜慎余三位中国育种家携带杂交稻种赴美国加州大学艾尔逊特农业试验站，将这项中国原创的农业技术毫无保留地传授给美国同行。

经过半年多的磨合，袁隆平团队成功解决了杂交水稻在美国早熟、高产和机械化制种的诸多难题。在此后的几年里，杂交水稻在美国5个州22个试验点试种，比当地推广品种增产37%至50%，最高增产达79%。

值得一书的是，杂交水稻的科学源头本身就具有跨洋的渊源。1988年，袁隆平在一篇论文中坦言："现在中国已广泛地应用于生产的水稻杂种优势，是美国的琼斯（J. W. Jones）在1926年首先报道的。"美国科学家60年前的发现，被中国科学家创造性地发展为一项改变世界的农业技术，又反哺回美国的稻田。

1980年6月，编号为US4305225A的"杂交水稻"专利在美国申请——申请人为中国种子公司，发明人为"Long-Ping Yuan"。1981年3月，中美双方在圆环公司总部正式签订《杂交水稻综合技术转让合同》；同年6月，中国种子公司又与美国卡提尔公司签订第二份转让合同。这是新中国成立后首次通过农业技术出口收取费用。

2006年4月，袁隆平当选美国国家科学院外籍院士。从一位将技术毫无保留传授给同行的育种家，到被国际顶级科学殿堂正式接纳的院士——这是科学共同体对中国农业科学家的最高致敬。

如果说杂交水稻是中国科学家奉献给世界的礼物，那么小麦的"矮秆革命"则是中国从世界农业科研网络中受益的经典案例。

20世纪50年代以前，全球的小麦多为160厘米左右的高秆品种——重心高、易倒伏、严重制约产量。改变这一切的，是日本品种"农林10号"的矮秆基因。美国科学家奥维尔·沃格尔（Orville Vogel）以此为亲本，1961年育成冬小麦品种"格恩斯"（Gaines），1966年单产达每亩967公斤的世界纪录。

与此同时，在墨西哥的国际玉米小麦改良中心（CIMMYT），美国育种家诺曼·布劳格（Norman Borlaug）也利用农林10号矮秆基因，培育出一批同时具有抗倒伏、抗锈病、高产突出优点的春小麦品种。布劳格因此获得1970年诺贝尔和平奖，被誉为"绿色革命之父"。

这一矮秆基因迅速传入中国。中国农业科学院、中国科学院遗传研究所、北京农业大学等机构的科学家紧紧抓住这一契机，将矮秆基因导入本土小麦品种，推动了中国小麦从亩产100公斤向500公斤以上的跨越。

与此同时，中国科学院李振声团队走出了一条独立的创新道路——通过小麦与长穗偃麦草远缘杂交，育成"小偃6号"。这一品种具有矮秆、早熟、优质、抗病等突出优点，20世纪80年代初推广后，1985年在9个省种植面积达1000万亩以上，至今仍在生产中广泛应用。它的衍生品种"西农979"，已成为黄淮麦区主推的优质高产小麦新品种。

在这场延续半个世纪的"矮秆接力"中，美国为中国带来了改变粮食安全格局的基因资源，中国则在此基础上发展出独具特色的远缘杂交育种体系，并培养了李振声、庄巧生、刘秉华等一代代优秀育种家。

个体科学家的传奇之外，更具持久力的是机构与机构之间的制度化合作。1979年1月，中美两国签署《中美科技合作协定》，为日后所有领域的合作铺设了法律基石。农业，是其中最早被激活的领域之一。

1980年，中美农业科技合作联合工作组成立，由中国农业部与美国农业部（USDA）共同主导。这一机制此后召开了17次工作组会议，孕育了多项"农业研究旗舰项目"。2016年9月，中国科技部与美国农业部在华盛顿签署《农业科技研究合作谅解备忘录》，将合作领域拓展至农业大数据、精准农业等新兴前沿。

在高校层面，中国农业大学与美国康奈尔大学的合作堪称典范。从沈宗瀚、邹秉文一代赴康奈尔深造的传统，到2020年两校共同举办食品科学与工程本科教育项目，再到加入A5世界顶尖涉农大学联盟——一条延续百年的学术血脉至今未曾中断。

加州大学戴维斯分校（UC Davis）则是另一个不可忽视的科研伙伴。这所在葡萄栽培与酿酒、园艺科学、食品科学领域世界领先的研究型大学，与中国多所农业大学和科研院所建立了广泛的合作机制，从种子技术到有机农业，从葡萄酒酿造到学生联合培养。

机构层面的合作之所以重要，是因为它超越了个人科学家的研究周期，构建出可以代际延续的合作平台。从联合实验室到学生联合培养，从合著论文到共建数据库——这些看似细微的制度化安排，构成了中美农业科研合作最坚韧的纤维。

如果说学术合作回应的是"如何研究"，那么产业合作回应的则是"如何让科研成果落到田间"。21世纪以来，中美农业科研合作的舞台从大学实验室拓展到了跨国公司的研发中心、合资企业与商业化育种平台。

2000年，《中华人民共和国种子法》颁布，中国种业市场逐步开放。美国种业巨头随即在中国布下棋局：2001年3月，孟山都（Monsanto）与中国种子集团合资成立"中种迪卡种子有限公司"，进入中国玉米种子市场。

2002年，美国杜邦先锋（DuPont Pioneer）与山东登海种业合资成立"登海先锋"。2006年，杜邦先锋又与敦煌种业合资设立"敦煌先锋"。由杜邦先锋选育的"先玉335"玉米品种，曾在中国创造市场神话——推广面积一度位居中国玉米种子市场第二位。

在合作的另一端，中国种业巨头开始系统性反向布局美洲市场。隆平高科收购巴西第三大玉米种业公司隆平发展，将南美最优质的玉米种质资源纳入囊中；中粮、ADM、嘉吉等中美农企互设加工厂、研发中心和物流基地，形成了横跨太平洋的农业产业链。

工业界合作还有一个常被忽视的层面——商业化育种体系的引入。跨国种业带入中国的，不仅是玉米品种，更是一套完整的"专利保护—性状许可—性状费收取"商业模式。孟山都全球收入的三分之二来自知识产权许可。这种"研发即资产"的逻辑，深刻地改变了中国种业的发展轨迹。

今天，全球种业格局已被拜耳（吸纳孟山都）、科迪华（继承杜邦先锋）、先正达三大集团重塑。其中先正达已被中国资本收购，并在中国上市。中美产业合作不再是单向的"引进来"，而正在演变为深度交织、互相塑造的全球版图。从合资公司到反向并购，从专利交易到联合研发，跨国农业资本与中国种业的对话仍在继续。

进入21世纪第二个十年，农业科研合作的舞台从田间试验和合资公司转向了分子层面。基因测序、转录组学、表观遗传——这些充满未来感的技术，让中美科学家有了新的合作语言。

2010年，美国普渡大学领衔的国际团队完成了大豆品种"Williams 82"的基因组测序，发表于《自然》杂志。这是世界上第一个被破译的大豆参考基因组，从此成为全球大豆研究的"基础设施"。但这份基因组并不完美——存在数千个缺口，难以代表起源于中国的亚洲大豆的全部遗传变异。

中国科学家迅速接力。中国科学院遗传与发育生物学研究所联合中国科学技术大学、江苏省农科院，于2019年组装了中国国审大豆品种"中黄13"的高质量基因组，揭示其与Williams 82之间存在1,404个易位事件、161个倒位事件、超过50万个小插入缺失——这些差异本身就是中美大豆育种最珍贵的科研资源。

2023年8月，南京农业大学宋庆鑫团队的研究成果发表于《Molecular Plant》——他们整合PacBio HiFi、ONT超长测序与Hi-C技术，成功组装出第一个端粒到端粒、无缺口的大豆基因组Wm82-NJAU。这份基因组校正了已发表基因组中的29个倒位和379个易位区域，为全球大豆研究提供了一份"教科书级"的参考。

2025年1月，中国崖州湾国家实验室联合南京农业大学、中国农业科学院作物科学研究所、巴西EMBRAPA、美国明尼苏达大学、普渡大学、乔治亚大学以及韩国首尔国立大学，在《Molecular Plant》联合发表"大豆2035"展望论文，规划了未来十年大豆功能基因组学与育种的国际合作蓝图。从孤军作战到协同共建，中美农业科研走过了一段令人深思的路。