编辑推荐：
本研究关注如何量化国际水稻研究所（IRRI）这一全球最大公共水稻育种项目的长期贡献。为应对粮食安全挑战，研究人员利用大规模IRRI优良品系产量数据，首次系统评估了自“绿色革命”品种IR8释放以来，IRRI的年度遗传增益及其在菲律宾和印度尼西亚两国的市场与福利影响。结果表明，IRRI品系的年度遗传增益为0.58%，其在两国的推广应用平均每年足以多满足2514万人的年稻米消费。研究强调了公共育种机构在资金缩减背景下，对保障全球粮食安全的关键作用。
养活数十亿人的米饭，其未来的产量能否跟上人口增长的步伐？这是一个悬在全球粮食安全头上的关键问题。水稻作为超过35亿人的主食，提供了全球约20%的膳食能量。随着人口持续增长，预计到2050年，全球稻米供应量需要增加约30%。自1966年引发“绿色革命”的IR8品种问世以来，国际水稻研究所（IRRI）作为全球最大的公共水稻育种项目，一直被视为应对这一挑战的中坚力量。然而，近年来有研究指出，当前水稻遗传改良的速度可能不足以满足未来每年1.5%或更高的需求增长。更令人担忧的是，尽管公共育种在低收入和中等收入国家的粮食安全中扮演着基石角色，其获得的资金支持却在减少。那么，一个根本性问题摆在我们面前：IRRI过去半个多世纪的育种努力，究竟在多大程度上持续提升了水稻产量？这些技术上的遗传增益，最终又如何转化为看得见的经济收益和盘中餐，真正惠及了粮食消费大国？一项发表在《Food Security》上的最新研究，首次将遗传增益的量化与市场层面的经济影响评估相结合，为我们揭开了IRRI在菲律宾和印度尼西亚的深远贡献。
为了回答上述问题，研究团队运用了整合田间试验与市场模型的系统性方法。核心是使用一个包含19个国家、117个地点、跨越15年、共计12,045个产量观测值的大型IRRI优良品系数据集。在统计建模中，研究者通过计量经济学模型，以品种的“释放年份”作为其育种技术水平的代理变量，在控制地点固定效应和年份固定效应后，估计出可归因于IRRI的年度遗传增益率。在评估经济影响时，研究结合了菲律宾（1991-2021年）和印度尼西亚（2002-2021年）详细的品种种植面积历史数据，计算了由遗传增益带来的累计产量增加。最后，利用一个涵盖全球76个区域市场、9种稻米商品的局部均衡模型，模拟分析了如果移除IRRI育种项目带来的产量增益，对两国乃至全球稻米市场的价格、生产、消费、贸易和福利所产生的反事实影响。
3 结果
3.1 遗传增益的估计
研究发现，自IR8释放以来，IRRI灌溉优良品系育种项目的产量平均每年增长0.58%。这一结果在之前关于全球水稻育种项目的研究范围（0.23% 到 1.0%）之内。虽然该数值低于满足2050年需求所需的1.5%年增益，但研究指出，在超过55年的时间里，IRRI的遗传增益并未出现平台期，这是一个值得肯定的持续进展。基于IR8在样本中的平均产量3.53吨/公顷，0.58%的年增益相当于每年每公顷增产0.02吨。
3.2 对菲律宾和印度尼西亚的供给增加
通过将遗传增益估计与两国实际的IRRI品种种植面积数据结合，研究量化了具体的供给和福利影响。
- •
菲律宾：在1991年至2021年间，平均每年有约270万公顷土地种植IRRI优良品系。这平均每年带来了额外的166.5万吨稻谷产量，相当于每年为生产者创造约6.61亿美元（2022年美元）的额外收入。从粮食安全角度看，这些额外的产量足以每年多满足约789万菲律宾人（占2021年人口的6.93%）的年稻米消费。
- •
印度尼西亚：在2002年至2021年间，平均每年有约550万公顷土地种植IRRI优良品系。这平均每年带来了额外的321万吨稻谷产量，相当于每年为生产者创造约16.5亿美元（2022年美元）的额外收入。这些产量足以每年多满足约1725万印度尼西亚人（占2021年人口的6.30%）的年稻米消费。
3.3 市场影响
通过局部均衡模型分析，研究进一步揭示了IRRI品种采纳对市场结构的广泛影响。移除IRRI带来的产量增益将导致：
- •
价格与福利：在印度尼西亚和菲律宾，消费者米价将分别上涨10.2%和10.1%，生产者米价也将分别上涨10.8%和11.6%。这意味着IRRI的贡献显著降低了米价，提高了两国的粮食可负担性。
- •
生产与消费：两国的稻米产量将下降，消费量也将减少。特别是菲律宾，产量将下降6.3%。
- •
贸易：两国将更加依赖进口，其中印度尼西亚的进口量将增加28%，菲律宾增加19.1%。
- •
全球影响：IRRI在两国带来的产量增益，使全球稻米年消费量增加了约83万吨，这相当于每年多提供了2514万人的口粮（按全球人均年消费67.5公斤计算）。同时，全球稻米贸易总量因此减少了1.21%。
4 结论与讨论
本研究首次从生产者采纳和市场影响的双重视角，系统评估了IRRI水稻育种项目的空间和时间动态效应。核心结论是，尽管IRRI实现的年均0.58%的遗传增益低于未来需求目标，但它贡献了所需增长量的近40%，并且在超过半个世纪的时间里持续不断，这本身就是在公共资金日益紧张的艰难环境下的巨大成就。更重要的是，研究将技术性的“遗传增益”成功转化为直观的经济和粮食安全指标：IRRI的育种努力每年在菲律宾和印度尼西亚多养活超过1600万人，并显著降低了两国的消费者米价，提高了粮食可及性。
研究的讨论部分强调了几个关键点。首先，不应将满足未来粮食需求的重担完全压在育种学家身上，这需要农学家、工程师、经济学家和推广服务人员的协同努力。其次，本研究低估了IRRI的实际贡献，因为它未计算“维护性育种”的价值（即持续投入以维持现有产量水平，抵御新病虫害）和品质改良（如出米率）带来的经济效益，也未完全捕捉IRRI种质资源通过各国国家农业研究与推广系统间接产生的溢出效应。最后，研究指出了当前农业研发中的一个关键范式转变：私人部门在玉米、大豆等作物育种中日益占据主导，其驱动力是商业化和利润。然而，在低收入国家，私人部门的研究可能无法产生广泛的社会福利影响。IRRI作为公共育种机构的成功之处在于，它成功地将遗传改良与高采纳率结合，使技术惠及了最需要的人群。即便在“绿色革命”启动58年后的今天，IRRI的遗传足迹依然在全球范围内持续对抗粮食不安全。这项研究为量化公共科研投资的社会回报提供了有力证据，并强调在公共资金面临挑战的时代，像IRRI这样的公共育种机构对于保障全球，特别是低收入地区的粮食安全，具有不可替代的战略重要性。
