种业深度报告：高粮价出业绩，转基因落地抬估值
（报告出品方/作者：国信证券，鲁家瑞）
报告综述
种子是农业生产芯片，迎来新一轮政策红利
种子处于种植产业链的最前端，属于种植业后周期板块，与下游农产品 价格联动性较强。我国为种子净进口国，2019 年贸易逆差达 2.24 亿美 元，种子安全受到国家空前重视，2021 年中央经济工作会议首次将种子 作为重点任务提出，提出“打赢种业翻身仗”，政策重视有望驱动种子新 一轮成长期。此外，我国育种同质化较为严重，派生品种占比较高，而 原始创新品种不足。实质性派生品种保护制度试点落地水稻，标志着我 国加强保护种质资源创新迈出重要一步，有利于保护原始品种权人利益， 鼓励原始育种创新，利好头部种企。
玉米周期底部反转，行业迎来景气上行
我国种业市场空间广大（1192 亿元），但由于政策调控库存，近年来增 速有所放缓。国内种子市场以玉米和水稻为主。玉米种子制种面积 2019 年创新低，库存不断下降，而需求受益下游玉米价格拉动回升，有望迎 来周期底部反转。水稻种子虽然制种面积连年调减，但库存压力依然较 高；但考虑到粮价上涨，预计水稻种子回暖在即。
转基因落地加速，打开种业成长新空间
从全球来看，转基因作物推广已较为成熟，市场接受程度也较高，2019 年全球转基因作物种植面积达到 1.9 亿公顷。美国是转基因作物种植面 积最大的国家，引领全球转基因种业发展，主要驱动因素是：完备的专 利权保护、持续的高额研发投入以及密集的并购活动。转基因应用提高 了美国农作物产量和农场收入，助推美国农产品出口大国地位形成，同 时也扩大了美国种子市场规模。从国内来看，我国 2019 年转基因推广品 种仅有抗虫棉和抗病番木瓜，种植面积仅 320 万公顷；但 2020 年我国 转基因商业化进程加速，先后有 4 个国产玉米品种和 3 个大豆品种获批 农业转基因生物安全证书，国内转基因种子商业化落地势在必行，将推 动种子行业扩容，格局重塑，提高市场集中度。
种子：农业生产芯片，迎来政策红利
种植产业链起点，后周期属性较强
种子是农业的芯片，处于种植产业链最前端。种子是农业生产的起点，对于作 物产量、质量和抗性等方面都具有重要的决定意义，是农业生产的芯片。根据 农业科学院研究，良种对粮食增产的贡献率高达 45%。从农业种植产业链来看， 种子处于产业链的最前端，和化肥、农药等同为种植业的上游，中游为粮食种 植和土地承包，下游为禽畜养殖和食品加工。从种业内部产业链来看，包括育 种-制种-销售三大环节，其中育种是种子产业链的核心，制种为中游环节，是种 子从研发到产成品的过程，销售则主要通过经销商和零售商完成。
种子行业周期性较强，与农产品价格共振明显。由于农作物本身存在生长周期， 因此种子行业也具有较强的周期性。例如，杂交玉米的制种量和库存量均呈现 明显的周期波动，一个周期大概 3-4 年。同时，种子属于种植业的后周期板块， 与下游农产品价格联动性较强。种子位于种植产业链前端，种子的供需状况受 到下游农作物价格较大影响。以玉米为例，玉米现货价上涨年份，玉米制种面 积也会同步上升，由于制种与种植不同步，通常存在 1 个种植季的滞后期。2016 年种子公司制种面积较大，造成公司与渠道出现高库存。由于种子成本在农作 物每亩总成本中占比较低，因此，玉米价格上行周期对种子的需求量也会大幅 上升，制种面积和量跟随农产品价格变化显著。
种子安全引重视，政策关注驱动行业新增长
我国为种子净进口国，2019 年贸易逆差达 2.24 亿美元。我国种业大而不强， 自主创新能力和国际竞争力较弱，很多农作物缺乏替代品种，仍需依赖进口。根据中国种子贸易协会数据，2019 年我国种子进口量为 6.6 万吨，出口量为 2.5 万吨，进口额为 4.35 亿美元，出口额为 2.11 亿美元，贸易逆差高达 2.24 亿美 元，我国仍为种子净进口国。同时，我国种子的贸易逆差呈现扩大的趋势，2019 年贸易差额相比 2014 年增加了 1.61 亿美元。从种子类别来看，蔬菜种子是我 国第一大进口类别，进口额高达 2.24 亿美元，进口蔬菜种子占据我国高端蔬菜 较高市场份额，同时溢价较高，大幅提高了我国蔬菜种植成本，对国产蔬菜种 子形成挤压。从进口国来看，美国是我国第一大种子进口来源国，2019 年进口 额高达 1.27 亿美元，我国种业综合竞争力与美国差距仍较大。水稻种子是我国 优势种子类别，出口量最大，2019 年出口量达 1.75 万吨，但由于水稻种子价 格较低，出口额为 6310 万美元，低于蔬菜种子（1.16 亿美元）。
我国玉米种子以自供给为主，外资产品承担部分角色。2019 年我国玉米种子的 进口额大于出口额，贸易逆差为 185 万美元，我国玉米种子仍部分依赖进口。例如，美国先锋公司选育的杂交玉米种子“先玉 335”推广至今已有十余年， 是东北和华北产区种植的主要玉米品种，在部分地区甚至成为第一大品种。“先 玉 335”2015-2018 年全国推广面积在所有玉米品种中位居第二。我国玉米种 子出口竞争力较弱，主要是由于国内玉米种子品种创新能力不足。一方面，我 国种质资源稀缺，由于国内种质资源缺乏有效保护，同时国外种质资源的管控 也越来越严格，导致核心种质创制数量少，品种同质化问题严重；另一方面， 我国对育种的长期支持力度不足。育种研发投入大，研发周期长，但是目前我 国育种项目支持仍以短期为主，不利于育种工作的持续性。
政府高度重视种子安全，2021 年中央经济工作会议将种子列为重点任务。种业是我国战略性、基础性核心产业，是保障国家粮食安全和生态安全的根本，一 直以来受到政府的高度重视。2000 年《种子法》的实施标志着我国种业开始进 入市场化阶段，政策壁垒逐渐被打破，大量资本纷纷涌入，种业开启快速发展；2011 年国务院印发《关于加快推进现代农作物种业发展的意见》，确立了农作 物种业的国家战略性、基础性核心产业定位，种业迈入深化改革阶段。近年来 种业的战略重心地位再次被提上日程，2021 年中央经济工作会议首次将种子和 耕地作为年度经济工作重点任务单独列出，重点提出：一是加强种质资源保护 和利用，加强种子库建设；二是尊重科学、严格监管，有序推进生物育种产业 化应用；三是开展种源“卡脖子”技术攻关，立志打一场种业翻身仗。2020 年 新冠疫情对全球造成较大影响，农产品均有一定幅度涨价，疫情期间个别农产 品出口大国出现阶段性暂停出口，引起社会对粮食安全的担忧。虽然国内口粮 无对外依赖，但提升粮食生产效率，提高粮食安全等级至关重要。中央本次把 种子与耕地作为农业发展重点，体现了对种业战略地位的重视，有望迎来新一 轮政策红利，驱动种子行业快速发展。
EDV 试点顺利落地水稻，育种创新保护加强
2020 年 12 月 20 日，第三届全国优质稻品种食味品质鉴评活动暨国家水稻良种重 大科研联合攻关推进会召开，期间组织了水稻攻关实验组试点推进实质性派生品种 保护制度签字仪式，水稻攻关单位共同承诺从 2020 年 12 月 20 日起试行实质性派 生品种制度，标志着我国加强保护种质资源创新迈出重要一步。
实质性派生品种（Essentially Derived Variety），简称 EDV，是指从原始品种派 生而来，保留了原始品种重要特征特性而仅在个别性状上有差别的一类品种。国际植物新品种保护公约（UPOV 公约）1991 年文本规定，EDV 的繁殖、销售等商业化行为必须得到原始品种权利人的许可并向其支付相应的许可费，相 当于在 EDV 权利人和原始品种权利人之间构建了一种利益分配机制，是对原始 创新的最大保障和激励，是当前种业发达国家普遍采用的一种做法。对实质性派生品种的判定需满足如下条件：1）派生性：由原始品种或其派生品 种实质性派生而来；2）特异性：明显区别于原始品种；3）一致性：受原始品 种基因型控制的基本性状的表达与原始品种相同，但派生过程产生的性状差异 除外。
我国育种同质化严重，派生品种占比较高。水稻方面，我国水稻品种同质化问 题较为突出，广占 63S 和扬稻 6 号的派生品种在推广面积靠前的两系杂交稻品 种的亲本中普遍存在。据中国农业科学院农业资源与农业区划研究所 2018 年 发表的《我国水稻育种成果的知识产权保护分析》显示，基于对 1800 份常规稻品种和 2000 多份杂交水稻品种的分析，国内水稻品种遗传相似度大于 95% 的有 35.56%。此外，参考南京农业大学学报 2014 年发表的《UPOV 联盟派生 品种对我国农业自主创新影响分析》，2009 年我国水稻实质性派生品种占比约 为 47.9%，且该比例呈现逐年增加趋势。因此，预计我国现存水稻品种中派生 品种约占 36%-50%。玉米方面，玉米育种对国外种质依赖性较高，普遍采取的 育种策略是从外引杂交种中直接选育自交系或者二环系。国科农研院特约研究 员萧禾 2020 年在《玉米种业的困境分析及突破方向》一文中提到，东北现有 玉米品种中，真正的先玉 335、类先玉 335 和套牌的先玉 335 各占 1/3，该表 述虽然可能存在夸张，但也基本反映了玉米品种同质化的严重性。考虑到我国 玉米育种水平低于水稻，合理预计玉米品种中的实质性派生品种比例理应高于 水稻，在 50%以上。基于以上分析，预计实质性派生品种保护制度的推行将对 玉米及水稻种业的大多数企业产生影响。
EDV 将重塑行业生态，头部企业最为受益。EDV 制度推行后将从多个方面利好 我国种业发展：1）原始育种创新的积极性将被充分调动。EDV 制度推行后， 派生品种的育种成本承压，原始育种的回报率提升，这将极大地鼓舞私人育种 者对原始育种的投资积极性。同时，EDV 制度将有效加强品种权的保护，有望 减少“模仿育种”等不良行为，缓解派生品种泛滥的问题；2）EDV 制度有利 于引进国外优良品种。推行 EDV 制度后，由于品种权能得到更好的保护，外国 育种专家可能更愿意把最新研究成果和优良新品种引入我国，我国育种机构获 得国外优质品种资源的数量有望提升；3）EDV 制度推行有利于为转基因推广 做好品种保护准备。跨国公司推广含抗虫基因的转基因品种时，为了增强新品 种在当地的适应性，会采取回交育种或基因工程的方法，将抗虫基因转入到当 地品种的派生品种中，实现对当地品种的无成本取代。EDV 制度推行后，跨国 公司必须征得该地方品种权利拥有者的许可，并支付补偿费，当地品种就不会 被跨国公司白白取代；4）国内种业公司的竞争程度加剧，龙头企业市占率有望 提升。EDV 制度实行后，对于育种实力弱、依赖派生品种育种的企业，支付高 额许可费将使其育种成本大幅提升，面临淘汰风险。而育种技术领先、种质资 源储备充足的企业有望形成显著的头部优势，推出独有品种，龙头企业的市占 率将加速提升。
玉米周期反转，行业景气上行
种业：市场空间广大 三大主粮占据半壁江山
种业市场空间约为 1192 亿元，近年来行业增速放缓。自 1999 年《种子法》实 施，种业市场化改革以来，行业经历了一段时间的快速成长，1999-2011 年种 业市场规模从 330 亿元增长至 990 亿元，年均复合增速为 9.6%。但自 2012 年 以来，行业增速放缓，2012-2019 年行业年均复合增速仅 2.0%，2019 年市场 规模约 1192 亿元。主要原因在于：一是随着制种技术和播种技术的提高，单位 种植面积的种子用量下降；二是在农业供给侧改革政策调整下，政府推动供应 过剩的粮食作物种植面积调减，导致总体用种量下降；三是 2016 年政府取消 玉米临时收储政策以及接连下调稻谷等粮食收购价格影响了农民的种植积极性， 导致种子市场规模缩减。在此影响下，2014 年以来，我国种业企业的收入也呈 不断下滑的趋势。
三大主粮占据种子市场半壁江山。我国农作物中玉米、水稻和小麦三大主粮的种植面积较大，2019 年我国玉米、水稻和小麦的播种面积分别为 4128、2969和 2373 万公顷，占农作物播种面积的比重分别为 25%、18%和 14%，因此我国三大主粮的种子市场份额也较大。玉米种子占比 23%，杂交稻+常规稻种子占比 16%，小麦种子占比 14%，三大主粮合计占比 53%，超过一半市场份额。商品化率是影响种子市场规模的重要因素。从商品化率来看，玉米、水稻、棉花等作物由于杂交技术较为成熟，商业种单产较高，因此商品化率较高，达到100%，而小麦和大豆由于品种更迭和创新较慢，仍以自留种为主，因此商品化率较低。
玉米种子：供需结构改善，有望迎来周期反转
供给：玉米种子制种面积创新低，库存不断下降。过去我国品种试验主要由国 家和省级两级种子管理机构组织实施，2014 年起农业农村部增设了绿色通道、 联合试验体和特殊品种试验等，品种试验的时间大大缩短，过审的品种数量开 始呈井喷式增长。2020 年国审通过的玉米品种数量达到 806 个，相比 2016 年 增长了 3.7 倍。品种的快速增加使得玉米种子的同质化问题日趋严重，造成了 供给过剩的局面。2008 年我国推出“临时收储”计划，玉米临储收购价在 2010-2014 年连续上升，带动玉米制种面积和制种量快速增长，杂交玉米种子 库存也处于高位水平。2016 年我国取消了玉米临储政策，玉米制种面积和制种 量也随之下滑，库存水平开始连年下降。2020 年，由于新冠疫情和转基因应用 预期干扰，全国玉米种子制种面积已下降至 230 万亩，创 2003 年以来最低水 平，玉米种子库存量下降至 5.5 亿公斤，库存消费比约 50%，处于历史低位。
需求：玉米种植有望好转，带动种子需求回升。2016 年国家取消玉米临储政策， 随后又出台“镰刀弯”地区玉米调减计划，规定在 5 年内将东北冷凉区等五大 区域（又称“镰刀弯”地区）的玉米种植面积调减 5000 万亩以上，因此，2016 年以来，我国玉米种植面积连年下降。2020 年玉米播种面积预计为 40867 千 公顷，相比 2015 年下降了 4101 千公顷，即 6152 万亩，已达到“镰刀弯”地 区玉米调减计划。因此，2021 年通过政策调减玉米播种面积的可能性已经不足。另一方面，玉米需求上升进一步提高了玉米播种的积极性。我国玉米消费结构 中饲用需求占比 63%，2020 年生猪存栏环比加速回升，禽同比维持 15%左右 增长，对玉米饲用需求增长形成强劲支撑，预计在未来 2-3 年内需求都将保持 高增长态势。此外，玉米库存临近低点，库存消费比不断下降，供需紧张格局 持续演化，2020 年以来玉米现货价不断上涨即是对这一格局的反映。因此，预 计 2021 年玉米播种面积极有可能见底回升，玉米行业有望迎来周期拐点，在 此推动下玉米种子的需求也将大幅上升。
玉米种子行业有望迎来周期反转。在政策调减玉米播种面积的可能性已经不足， 玉米种子制种面积持续下降，同时下游玉米需求不断回升的叠加影响下，玉米 种子行业极有可能迎来周期底部反转，与玉米种植行业景气上行形成共振。一 方面，玉米种子自身库存有望反转。2016 年种子公司整体误判市场，制种面积 较大，造成公司与渠道出现高库存。2017-2018 年渠道价格开始紊乱，降价成 为主旋律。截至 2019/20 种植季结束，预计行业结转有效库存将下降至 5 亿公 斤，库存消费比下降至 51%，2016 年以来首次进入 30%-60%的库存安全区。同时，2020 年国内制种面积受新冠疫情和转基因因素干扰，制种面积预计同比 下滑 15%左右，因此 2021 年种子供应量和库存量将进一步下降，行业拐点有 望确立。另一方面，玉米种子价格有望见底回升。随着玉米种子的库存压力已 逐步消解完毕，种子价格有望迎来回升。根据全国农业技术推广服务中心监测， 2021 年各玉米产区的主导玉米品种初步定价相比 2020 年有小幅上涨，其中东 北春玉米区涨幅 5%-10%，稀缺优质品种迎来供需紧张局面。
水稻种子：粮价上涨，短期需求回暖
供给：制种面积大幅回调，库存压力仍存在。2019 年我国杂交水稻制种面积为 136 万亩，相比 2018 年大幅调减 33 万亩，2020 年进一步降至 128 万亩。一 方面是由于我国水稻种子库存压力较大，另一方面是由于优质的常规稻种子对 杂交稻种子形成挤压。在农业供给侧改革背景下，2017 年以来政府连续下调稻 谷收购价，水稻种子制种量也随之下降，但水稻种子的库存压力依然没有得到 缓解。2016-2019 年杂交水稻库存量持续上升，库存消费比也不断提高，2019 年达到 71%，创历史新高，水稻种子仍然存在库存压力。
需求：大米价格上涨，带动种植面积和种子需求回暖。2017-2018 年由于面临 较高的库存压力，政府连续两年下调稻谷最低收购价，其中，2018 年早籼稻收 购价下调了 10 元/50 公斤、中晚籼稻下调了 10 元/50 公斤，粳稻下调了 20 元 /50 公斤。在收购价下调影响下，农民种植水稻的积极性降低，导致 2017 年以 来水稻播种面积急剧缩减，杂交水稻需种量也有所下降。但进入 2020 年，由 于疫情影响，加上灾害性天气频发，全球粮价振荡，在玉米和大豆价格上涨带 动下，大米的价格也有小幅上涨。同时根据 USDA 预测，2021 年我国大米需 求比 2020 年进一步增加 200 万吨，因此，预计大米价格短期内仍将稳中有升。在粮价上涨驱动下，2020 年，国家小幅提高了早籼稻和中晚稻的最低收购价， 分别上调了 1 元/50 公斤，同时出台强农惠农政策，鼓励双季稻生产，全年水稻 种植面积 3 年来首次回升。预计随着大米价格和水稻种植面积底部回升，水稻 种子短期需求也将回暖。
转基因落地加速，打开成长新空间
全球转基因：蓬勃发展，日趋成熟
全球转基因作物推广面积不断扩大，市场接受程度稳步提高。1983 年美国华盛 顿大学宣布成功将卡那霉素抗性基因导入烟草细胞，标志着植物转基因技术的 诞生；1985 年，第一批抗病毒、抗虫害和抗细菌病的转基因植物进入田间试验， 同年，美国专利局宣布转基因植物受专利保护；1986 年，美国环保署允许世界 第一例转基因作物——抗除草剂烟草进行种植；1994 年，美国的转基因延熟保 鲜番茄获得美国食品药品管理局的批准进入市场销售，成为世界上第一个获许 进行销售的转基因食品；1996 年，抗草甘膦的转基因玉米和抗玉米螟虫的转基 因玉米在美国批准上市，转基因作物正式开启大规模商业化种植。此后，具有 各种优良性状的转基因作物在全球快速推广，种植转基因作物的国家不断增多， 转基因作物种植面积也屡创新高。2019 年种植转基因作物的国家达到 29 个， 1996 年仅 6 个；2019 年全球转基因作物种植面积达到 1.9 亿公顷，1996 年仅 0.02 亿公顷。随着转基因作物种植面积的不断上升，全球转基因作物的市场规 模也不断扩大，2017 年已达到 172 亿美元。转基因作物推广至今，虽然在伦理 问题、环境问题和食品安全方面受到很多质疑，但是目前尚未出现一例因转基 因作物引起的安全事件，其在全球的不断增长证明转基因作物不仅在农业、社 会经济和环境方面均产生良好收益，而且提高了食品安全水平，改善了营养水 平，提高了农民满意度，正被越来越多的国家所接受。目前，转基因技术已由 强化抗性的第一代发展为专注提高作物品质的第二代，并向作物传统功能以外 的第三代发展，转基因作物研发还有很大的挖掘空间。
从分布国家来看，美国、巴西和阿根廷是前三大转基因作物推广国家。2019 年 美国、巴西和阿根廷的转基因作物种植面积分别达到7150、5280和2400公顷， 占全世界转基因作物种植面积的比重为 37.6%、27.7%和 12.6%。此外，加拿 大和印度转基因作物种植面积也较大，分别为 1250 和 1190 万公顷。前五大转 基因作物种植国合计占比超过 90%，分布非常集中。目前，转基因作物在这五 大种植国中的平均应用率（包括大豆、玉米和油菜）已经接近饱和，其中美国 为 93.3%、巴西 93%、阿根廷接近 100%、加拿大 92.5%、印度 95%。未来这 些国家转基因作物市场规模的进一步扩大将通过创新性状和品种实现。
从分布作物来看，大豆、玉米和棉花是转基因应用最广的三大作物。2019 年， 全球大豆、玉米和棉花的转基因作物种植面积分别为 9190、6090 和 2570 万公 顷，占比分别为 48%、32%和 14%，三大作物合计占比超过 93%，分布也十 分集中。从转基因应用率来看，大豆达到 76%，棉花 78%，玉米 30%。目前 全球转基因作物商业化推广基本是按照“非食用——间接食用——食用”的路 线进行，未来转基因有望推广到更多农作物，扩大品种范围。例如，包括紫花 苜蓿、甜菜、木瓜、南瓜、茄子、马铃薯和苹果在内的转基因作物目前已上市 销售，而公共行业机构也正在对水稻、香蕉、小麦、鹰嘴豆、芥菜等作物进行 研究，转基因作物将为消费者提供更加多样化的选择。
从分布性状来看，复合性状转基因作物逐渐占据主流。转基因作物按照性状可 以分为耐除草剂、抗虫和复合性状。近年来，复合性状的转基因作物种植面积 占比不断上升，甚至超过了耐除草剂性状，2019 年耐除草剂、抗虫和复合性状 的转基因作物种植面积占比分别为 43%、12%和 45%，而 2005 年三者的占比 分别为 71%、18%和 11%。复合性状由于同时具有耐除草剂、抗虫等优点，生 产成本更低，受到广大农民青睐，因而得到迅速推广。
从转基因作物转化体批准情况来看，粮食作物的批准数量最多。1992-2018 年， 总共有 70 个国家或地区的监管部门批准了 4349 项批文，涉及 27 个转基因作 物（不包括康乃馨、玫瑰和牵牛花），387 个生物技术转化体。其中，有 2063 项涉及粮食，1461 项涉及饲料，825 项涉及环境释放或耕种。美国、墨西哥、 日本和加拿大是转基因转化体批准数量较多的国家。此外，玉米、棉花、马铃 薯和大豆是转化体获批数量较多的四大农作物。
美国历史回顾：凭借转基因技术，傲视全球市场
“专利权+研发+并购”驱动美国转基因种业高速成长
美国是发展转基因种子的先驱，一直引领全球转基因作物商业化的进程，转基 因作物种植面积常年位居世界第一。2019 年，美国转基因作物种植面积达 7150 万公顷，占世界的比例为 37.6%，大豆、玉米和棉花三大转基因作物的应用率 分别高达 94%、92%和 98%。美国转基因种业快速发展主要有三大驱动因素：专利权保护及宽松政策、持续高额的研发投入以及大规模的并购活动。
完备的专利权保护和积极开放的态度为美国转基因种业快速发展铺垫道路。20 世纪 70 年代以前，美国私营种子公司经营规模较小，资金有限，总体实力较弱， 育种研发主要由公共科研机构和农业大学承担。1970 年，美国颁布了《植物品 种保护法》（PVPA），赋予育种者长达 18 年的植物新品种独家销售权利，大大 激励了私人资本投资新品种研发的积极性。1994 年美国进一步通过了《植物新 品种保护法案》的修正案，将限定保护期限从 18 年延长至 20 年，并且拓宽了 新品种保护范围，强调对利用基因工程改造的品种的权利保护。美国的法律法 规倾向于保护育种者的利益，基于专利保护育种者从事转基因新品种研发可获 得丰厚利润，这大大提高了美国企业投资转基因种业的热情。除了对产权的保 护以外，美国对待转基因食品的态度也更为积极宽松。1986 年，美国白宫科技 政策办公室颁布文件，指出转基因作物或产品与非转基因作物或产品没有本质 区别，确立了“产品管理”的模式；1992 年《关于源自新植物品系的食品的政 策申明》表明对待转基因食品和传统食品的“实质等同”原则，并基于这一原 则提出了转基因食品自愿标识的理念，实际上承认了转基因食品的安全性。美 国对待转基因食品积极开放的态度促进了转基因作物在美国当地的快速推广。
持续的高额研发投入推动了美国转基因种业的高速发展。1970 年《植物品种保 护法》（PVPA）的颁布强化了植物品种的专属权，提高了对私人资本投资植物 育种研发的激励，私营企业为了攫取超额利润，纷纷加大育种研发投入，在农 业研发支出中的地位日益显著。1960-1996 年，私营机构的农业研发支出增长了 224%，而公共机构的农业研发支出只增长了 97%。同时，从事育种研发的私营 机构数量也快速增长，1982-1994 年美国从事育种研发的私营机构从 169 家增至 329 家。80 年代后期转基因技术的发展进一步提高了从事植物育种研发的门槛， 美国转基因种子从研发到登记注册平均需要 13.1 年左右的时间，平均至少要花 费 1.36 亿美元，漫长的研发周期和巨额的研发支出使得中小型私营企业和公共 机构难以独立完成转基因作物品种商业化，育种研发逐渐向大型种业巨头集中。以孟山都、杜邦先锋为代表的美国种子巨头抓住转基因技术的机遇，保持高额 的研发投入，不断开发转基因新品种，并利用专利权保护，掌握了大量的垄断 资源和核心专利技术。2006-2017 年，孟山都和先正达平均研发支出占营业收入 的比重分别高达 10.4%和 9.2%，持续的巨额研发投入在保障巨头育种技术垄断 地位的同时，也推动了转基因作物的品种创新和商业化推广。为了加快回收研 发成本，种子巨头积极进行政府游说，推动了转基因作物的商业化，1996 年以 来，转基因作物在美国的覆盖率快速上升，目前，玉米、大豆和棉花的转基因 种子普及率均超过 90%。
密集的并购活动提升了种子巨头的研发实力，促进种业加速集中。1970 年《植 物品种保护法》（PVPA）的颁布以后，许多大型制药、石化和食品集团纷纷进 入种子行业，例如 Ciba-Geigy、Sandoz、Royal Dutch/Shell 和 Celanese，这 些集团通过收购小型成熟的种子公司，凭借规模化经营和强大的研发实力，迅 速成为全球最大的种子销售商。80 年代以后，转基因技术的发展进一步推动了 美国种业的兼并重组。由于转基因品种研发需要高额的研发投入，种子企业开 始寻求规模经济，通过大范围的并购活动获取资金支持，扩大专利权品种，提 高市场份额。1995-1998 年，孟山都先后收购了一批种子和生物技术公司，包 括 Jacob Hartz、Agracetus、Holdens、Asgrow 等主要玉米和大豆公司，获得 了多种农作物种子的研发生产及销售能力。1997-1998 年，美国领先的杂交玉 米种子公司先锋种业被化工巨头杜邦收购，杜邦公司由此顺利切入种业，先锋 种业也同时获得了雄厚的研发资金支持。1985-2006 年，全球种子行业 CR5 从 10%左右上升至 37%，种子寡头格局初步形成。之后，种子巨头继续进行种子 产业链内部的并购整合，行业集中度快速提升，2014 年 CR10 达到 72%。规 模经济使得企业获得更强大的资金支持和研发资源，孟山都、先正达和杜邦先 锋三大种子巨头几乎垄断了美国植物新品种专利权。
转基因提高农作物经济效益 扩大种业市场规模
转基因提高了农作物产量和农场收入，强化了美国农业出口大国地位。美国农 民倾向选择转基因种子，因为转基因种子可以提高作物产量、减少农药支出以 及节省人工与管理成本，其中增产是核心目的。美国农业部的研究表明，抗虫 （BT）和抗除草剂（HT）的转基因种子均可以减少杂草或害虫对农作物的损害， 从而提高作物产量，其中 BT 种子对产量提升的作用更为显著。1996-2018 年， 全球采用转基因种子带来的大豆产量增量约为 2.78 亿吨，玉米产量增量为 4.98 亿吨，棉花产量增量为 3260 万吨。此外，转基因种子的抗虫和抗除草剂性状 可以显著减少农民的农药费用支出以及节省除草人工成本，提高农场收益和效 率。研究表明，2009-2018 年美国第二代 HT 大豆的逐步应用推广给美国农场 累计带来了 1079 美元/公顷的收益增加值。转基因作物优良的性状赋予农产品 较高的产品质量和较低的生产成本，显著提高了美国农产品的出口竞争力。1992-2020 年，美国玉米和大豆出口量分别增长了 53.3%和 189.8%，2020 年 占世界总出口量的比重分别为 35%和 36%，转基因作物的全面推广和覆盖大大 增强了美国的农业出口大国地位，并为其抢占农业技术制高点，向全球输出转 基因技术奠定了基础。
转基因提高了种子价格，扩大了美国种业市场规模。由于转基因种子可以节约 农药、化肥等成本，提高农业种植效益，因此，作物种植者通常愿意为转基因 种子支付溢价。同时，转基因种子研发需要高额研发支出，育种企业享有转基 因品种专利权，向使用种子的农场收取专利费，以回收研发成本并获取丰厚利 润，因此美国育种企业有强烈动机也有能力为转基因种子收取较高价格。转基 因种子的应用提高了种植当中的种子花费。以玉米为例，1996-2015 年，随着 转基因种子应用率的不断提升，美国每英亩玉米的种子费用不断提高，从 26.6 美元/英亩提高至 101.6 美元/英亩，占总生产成本的比例从 17%提高至 30%， 种子在农作物总成本中的地位大幅提升。在每亩种子用量相对稳定的情况下， 转基因种子的应用进一步扩大了种业的市场空间。
孟山都：借力转基因崛起的全球种业巨头
从化工到转基因种子，二次转型成就全球种业巨头。孟山都 1901 年成立于美 国密苏里州，是一家跨国农业生物技术公司，也是全球最大的转基因种子公司。其掌握了全球 90%的转基因种子专利权，占据了多种农作物种子 70%-100%的 市场份额，在美国本土市场份额更是高达 90%。2018 年 6 月，德国拜耳以 630 亿美元的价格收购了孟山都公司，孟山都从交易所退市，正式退出历史舞台。孟山都种业巨头崛起之路具体可以分为 3 个阶段：
第一阶段（1901-1960）：化工领域起家，多元发展探索农化。1901 年，JohnFrancis Queeny 在美国密苏里州创办了孟山都公司，公司早期主要生产糖精、 香草酚、阿司匹林等化学产品，并与可口可乐公司合作，完成了资本的初步积 累。1920 年，公司开始生产基础化工产品，如硫酸和多氯联苯(PCBs),到 1926 年，公司员工超过 2000 人，分支机构遍布全美及英格兰地区，公司成功在纽 约证券交易所上市。1930 年后，公司开始布局材料化工领域，相继收购了 Akron 和 Nitro 橡胶实验室、斯旺化学、托马斯和霍奇瓦尔特实验室等，并于 1954 年和化工巨头拜尔合资成立莫贝化学，公司产品进一步覆盖橡胶、塑料、合成 纤维和聚氨酯等。1945 年，公司初次踏入农业化工领域，开始生产和销售农化 产品，包括 DDT 和 2,4-D 除草剂等。1960 年公司净利润达到 6700 万美元。
第二阶段（1960-1982）：环保压力促使向农化转型，草甘膦带动业绩快速增长。公司的主要产品 DDT、多氯联苯(PCBs)等由于具有剧毒、难降解等性质，引起 美国环保舆论的广泛关注。60 年代开始，美国政府对环境保护愈发重视，相继 颁布了 2,4,5-T、DDT 等化学产品的禁令，同时政府开始重视农业发展，加大 对农业的补贴力度。在这一背景下，公司逐步向农业化工转型，1960 年成立了 单独的农业部门，专门研究农药化学品。1973 年，公司成功研发出草甘膦除草 剂——农达（Roundup），并于 1976 年实现商品化销售，由于除草效果佳且相 对绿色安全，草甘膦除草剂迅速风靡全球，成为公司的主力产品。公司凭借草 甘膦除草剂加快了全球扩张步伐，相继进入欧洲、巴西和中国市场，业绩也保 持快速增长。1975 年，公司营收达到 36.3 亿美元，净利润达到 3.06 亿美元。
第三阶段（1982 年至今）：抓住转基因机遇，成为转基因种子巨头。80 年代公 司开始逐步剥离传统化工业务，同时不断收购种业资产，构建种业帝国。1982 年，公司首次通过转基因手段改造植物细胞，为转型转基因育种提供了可能。同年，公司收购了以大豆种子业务闻名的 Jacob Hartz 公司。1987 年，公司转 基因作物首次进行农田试验，并于 1994 年首次在美国被批准商业化种植。1996 年，公司推出了抗草甘膦大豆和抗虫棉，1997 年又推出了抗虫玉米，抗农达棉 花和双抗棉花，公司的抗草甘膦大豆和抗虫玉米一经推出便迅速占领市场，但 是公司早期并未自行生产和出售转基因种子，而是以向先锋种业售卖专利权的 形式进行销售，因而错失了转基因种子的高额利润。为了提高转基因种子盈利， 一方面，公司开展营销模式改革，给转基因种子设置基因附加费，购买转基因 种子的买家需签订技术协议，公司将专利权授予其使用，同时禁止买家将转基 因种子来年复种；另一方面，公司大举实施种业横向并购，以扩大种子生产和 销售规模，加强对下游用户的控制。1995 年以来，公司相继收购了 Calgene（植 物生物技术龙头企业）、Asgrow Agronomics（大豆和玉米种子龙头）、Monsoy(世 界第二大大豆种子企业)、Holden’s（领先的基础种子生产商）、DeKalb（全美 第二大种子公司）和岱字棉（世界棉花种子巨头）等，成功打造了世界种业巨 头，引领全球转基因种子技术发展。
种子+农药协同发展，驱动收入和利润快速增长。伴随着从化工到农药，从农药 到转基因种子的两次转型，孟山都成功打造了国际种业龙头地位，营业收入和 利润规模位居行业首位。2017 年公司营业收入达到 146.4 亿美元，1997 年以 来年均复合增长 7.16%，净利润达到 22.6 亿美元，1997 年以来复合增长 23.92%。公司收入和盈利主要由种子和农药两部分构成，种子收入占比不断提升，而农 药业务（以草甘膦除草剂为主）占比不断下降。2017 年公司种子和农药收入分 别为 109 亿美元和 37 亿美元，占比 75%和 25%。同期种子巨头科迪华（陶氏 +杜邦）、先正达、巴斯夫和利马格兰的种业收入分别为 80.56、28.29、16.94 和 15.42 亿美元，孟山都收入规模遥遥领先。从种子业务结构来看，孟山都玉 米和大豆种子占优势地位，收入和毛利占比均不断提升，2017 年，玉米种子贡 献了 43%的收入和 50%的毛利，大豆种子贡献了 18%的收入和 24%的利润， 其次是蔬菜和水果种子。公司种子业务毛利率较高，2010-2017 年棉花、大豆 和玉米种子的平均毛利率分别达到 73.0%、66.1%和 60.6%。此外，公司业务 除在美国本土发展以外还实现了全球拓展，来自巴西、欧洲和非洲的收入超过 10%，来自阿根廷和加拿大的收入超过 5%。
孟山都高度重视研发投入，专利领先巩固龙头地位。2005-2017 年，公司研发 支出保持增加趋势，2017 年研发支出高达 106 亿元，占营收的比重为 11%， 充分体现了公司对研发投入的重视。转基因育种技术门槛高，研发周期长，前 期投入大，只有持续的高额研发投入才能不断研发出转基因新品种，维持种子 行业的垄断地位，进而回收研发成本，获取高额利润。美国转基因种子在商业 化之前需由 APHIS 批准进行田间试验，获批的田间试验许可证数量反映了企业 的研发强度和研发实力。截至 2013 年 9 月，孟山都获得的转基因田间试验许 可达到 6782 个，是排名第二的杜邦先锋的 6 倍。公司在美国转基因种子市场 基本处于垄断地位，转基因大豆种子专利份额高达 42%，在美国遥遥领先，同 时玉米种子专利份额也位于行业前列，占比 35%左右。公司依靠转基因技术研 发的高壁垒牢牢掌握了种业发展的制高点，巩固了行业龙头地位。
国内转基因：玉米与大豆具备放开的基础和国情
我国转基因作物回顾：品类较少，推广进程稳健
转基因作物种植面积较小，推广品种单一。2019 年我国转基因作物种植面积为 320 万公顷，合 4800 万亩，占全球转基因作物种植面积的比重仅 1.7%，说明 我国转基因作物覆盖程度较低。但尽管种植面积较小，1996-2018 年转基因作 物依然给我国带来了约 232 亿美元的农场收入增加值，占全球的比例为 10%。美国是转基因作物受益最大的国家，占比 43%。目前，我国获批商业化种植的 转基因作物仅有抗虫棉和抗病番木瓜，其中抗虫棉占比 99%+，而番木瓜占比 较低，全国种植面积不到 20 万亩。转基因抗虫棉由于可以有效抵御棉铃虫的侵 害，同时主要用于棉纺工业，不直接食用，因此推广速度较快。从 1998 年引 入美国抗虫棉种子，开启转基因棉花商业化种植，至 2014 年我国转基因棉花 渗透率已达 93%，2015 年国产转基因抗虫棉市场份额超过 99%。除棉花和番 木瓜以外，我国还批准了转基因大豆、玉米、油菜、棉花和甜菜 5 种转基因农 产品作为加工原料进入国内市场。
2019-2020 年国产玉米、大豆品种连续获批农业转基因生物安全证书。2009 年 我国曾为抗虫水稻和转植酸酶基因玉米颁发农业转基因生物安全证书，但是由 于国内对转基因作物接受程度较低，因而未能进入品种审定阶段，商业化进程 搁浅。2020 年 1 月 21 日，时隔 10 年，农业农村部公布《2019 年农业转基因 生物安全证书批准清单》，再次涵盖国产主要粮食作物品种，包括 2 个玉米品种 和 1 个大豆品种，申报单位分别为大北农、杭州瑞丰&浙江大学、上海交通大 学；2020 年 7 月，《2020 年农业转基因生物安全证书批准清单》再次公布了大 北农的 1 个玉米品种和中国农科院的 1 个大豆品种；2021 年 1 月，大北农的 2 个玉米品种 DBN9936 和 DBN9858 继获得北方春玉米区的批准之后，又获得 了黄淮海夏玉米区、西南玉米区、西北玉米区、南方玉米区的安全证书（生产 应用）。连续 2 年主要粮食作物转基因生物安全证书获批，显示了我国政府部门 加快转基因作物推广的决心，转基因落地已箭在弦上。与 2009 年生物安全证 书获批但商业化失败的情况不同，一方面，相比 2009 年，目前我国对转基因 的认识已相对成熟，同时技术储备也有了很大进步，2019 年 2 月大北农旗下 的转基因大豆转化事件 DBN-09004-6 已获得阿根廷政府的正式种植许可，国 内推广转基因作物的阻力大幅降低；另一方面，此次颁布的安全证书是玉米和 大豆品种，我国玉米和大豆主要用于饲料和加工原料，符合转基因作物“非食 用-间接食用-食用”的推广路径，而 2009 年颁发的抗虫稻由于涉及口粮，因而 阻力较大。此外，本次颁布的大豆和玉米品种聚焦抗虫和耐除草剂性状，商业 价值巨大，尤其对于治理 2019 年来肆虐的草地贪夜蛾灾害具有重要意义。
国内现状：转基因加速落地推广势在必行
玉米：草地贪夜蛾威胁加剧，违法种子“劣币驱逐良币”。多方面因素有望驱动 我国放开转基因玉米种子商业化：一是草地贪夜蛾灾害常态化，给我国玉米产 量造成较大威胁。2019 年 1 月 11 日草地贪夜蛾开始入侵我国云南，之后逐步蔓延到华南、江南、华北、西北多个省份，截至 2019 年底，全国共有 26 个省 （市、区）和 1540 个县（区、市）发生虫害，发生面积高达 1688 万亩，实际 危害面积为 246 万亩，其中玉米发生面积占比 98.1%。此次发布安全证书的转 基因玉米品种具有抗虫功效，能够显著减少杀虫剂用量，有利于降低草地贪夜 蛾的防治成本。二是我国玉米供需格局持续紧张，转基因有望提高玉米产量， 缓解供求压力。2016 年以来玉米种植面积不断下降，库存量也持续下降，而饲 用需求则大幅上升，造成玉米供求持续偏紧，收购价处于历史高位。转基因玉 米有望进一步提高玉米单产，填补我国玉米供需缺口。三是我国玉米种质资源 遭国外垄断，玉米品种急需更新换代。我国玉米品种总共经历了 6 大代系，平 均换代周期为 7 年，但是第 6 代品种推广至今已接近 15 年之久，尚未有突破 性品种。主要原因是我国玉米种质资源遭国外巨头垄断，研发遭遇种质资源瓶 颈。而转基因技术能够突破种质资源的限制，推动玉米品种的更新换代，从而 使玉米单产再创新高。四是我国东北地区非法转基因玉米种子已呈星火燎原之 势，给常规制种企业造成了“劣币驱逐良币”的影响，及时放开转基因政策限 制，有利于保护国内种业大企业，从根源上保证粮食生产安全。
大豆：进口依赖程度较高，转基因商业化有利于提高国产豆竞争力。我国大豆 主要依赖进口，且进口量不断上升，2020 年大豆进口量约为 1 亿吨,占国内总 消费量的比例高达 85%。我国大豆单产和美国相比较低，2020 年美国大豆单 产平均 3.37 吨/公顷，而我国只有 1.88 吨/公顷。同时由于耕地面积有限，我国 大豆种植面积也较小，2020 年为 841 万公顷，相比巴西的 3590 万公顷和美国 的 3545 万公顷较低。品质方面，我国国产大豆的出油率也较低，所以国内油 脂企业更偏好进口大豆。更重要的原因是，进口大豆的价格远低于国产大豆， 基于成本的考虑，国内加工企业对进口大豆的需求越来越大。进口大豆的成本 优势主要来自转基因技术的利用，我国进口大豆主要来自巴西、美国和阿根廷， 这些国家转基因大豆应用率均超过 90%。近年来全球大豆供需格局偏紧，大豆 现货价上涨趋势明显，为了增强我国大豆供应安全，急需加大进口替代，增强 国产大豆的竞争力，为此推动国内转基因大豆的商业化势在必行。
转基因后续推广节奏有望超预期，预计 1-2 年内将商业化落地。目前我国已有 3 个转基因玉米品种和 2 个转基因大豆品种获得生物安全证书，接下来还需获 得相关品种转基因安全证书，并进入品种审定阶段，只有通过品种审定的种子 才能最终进行商业化种植，审定细则有望于 2021 年正式披露。考虑相关绿色 通道等政策的推出，转基因后续推广节奏有望超预期，预计转基因种子未来 1-2 年内将实现商业化落地，最快将于 2022 年 1 季度上市销售。
转基因未来：推动种业扩容 格局重塑
对标美国，我国转基因种子拥有巨大市场空间。转基因种子由于研发投入较大， 同时种植效益较高，因此价格高于普通种子。从玉米来看，我国每亩玉米种植 成本中种子成本占比 14%左右，而美国高达 28%，美国每亩玉米的种子费用约 是我国的 2 倍。2018 年美国每亩玉米种子费用为 109.1 元/亩，我国为 55.7 元 /亩，2020 年我国玉米播种面积约为 6.13 亿亩，假设我国转基因玉米全面推广 以后，每亩种子费用与美国接近，则我国转基因玉米种子的终端市场规模有望 达到 669 亿元，增长 95.8%。假设出厂价格为终端价的 65%，则出厂端的市场 空间有望达到 435 亿元。利润方面，孟山都玉米种子 2010-2017 年平均毛利率 60.3%，登海种业行业景气时期玉米种子毛利率也保持在 50%-60%，预计净利率超过 30%，若按照 30%的净利率计算，则我国转基因玉米种子的利润空间有 望达到 131 亿元。
从大豆来看，美国转基因大豆种子价格较高，2018 年我国大豆每亩种子费用为 35.5 元/亩，而美国为 65.1 元/亩。2020 年我国大豆播种面积为 1.48 亿亩，假 设我国转基因大豆商业化全面放开，大豆种子价格提高至美国水平，则我国转 基因大豆市场空间有望达到 96 亿元，增长 83.2%。按照出厂价为终端价的 65%， 则出厂端的市场规模为 63 亿元。假设净利率为 30%，则转基因大豆种子的利 润空间有望达到 19 亿元。
转基因有望推动行业格局重塑，加速集中。我国种子行业格局分散，中小企业 数量众多，根据《中国种业发展报告》，2018 年种子企业一共有 5663 家，规模 在 3000 万以下的占比 65%。分散的竞争格局使得行业同质化竞争现象严重， 不利于企业扩大育种研发投入，培育种业核心竞争力。从美国的经验来看，转 基因育种研发投入较大，研发周期较长，只有保持持续的研发投入，掌握核心 技术专利，才能在竞争中掌握主动权，因此，不具备研发实力的中小种企只能 退出竞争舞台。此外，企业的高研发投入也促使行业并购活动加剧，拥有一定 技术储备的小企业可能面临被巨头兼并的命运。美国从 1996 年推广转基因种 子以来，种子行业的集中度不断提高，2014 年玉米种子市场 CR5 就已达到 88.7%，孟山都和杜邦先锋市场份额遥遥领先，呈现强者恒强的趋势。2019 年 我国杂交玉米种子市场 CR5 仅 18.9%，隆平高科和登海种业分别约占据 5%和 4%，未来随着转基因种子商业化许可放开，拥有转基因品种专利的龙头市场份额将大幅提升，行业集中度将显著提高。
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