现代育种技术的发展，品种至关重要，国际上粮食总产增长中80%依赖于单产水平的提高，其中大概60%到80%源于良种的推广。我国品种对粮食增产的贡献率也达到40%以上了，美国玉米的单产近20多年一直在不断增长，品种的更新是美国玉米持续增长的一个重要因素。中国玉米种植的面积跟美国差不多，但是我们玉米的产量，要比美国低三分之一左右。差距在哪里？由于美国近20年推广生物育种的产业化，特别转基因的品种，美国玉米保持非常稳定的增产状态。

人类对植物的利用经历了由植物的引种驯化，到传统的经验育种，再到应用遗传学原理改良品种並发展出各种育种技术，一直到今天的生物工程育种，包括分子设计育种。

被誉为绿色革命之父的美国诺贝尔和平奖获得者Norman Borlaug博士，把高杆小麦变成半矮杆。杆子太高，很多营养都在杆里面，如果变矮了，更多的营养就积累在小麥籽粒里了。中国过去水稻很高，现在高杆水稻也变成半矮杆了。通过控制株高的基因，从高秆到半矮秆，提高了水稻和小麦的产量。(注：作物学上称为通过提高谷/草比，即籽粒在总的生物量中的比例而使产量增加。)这是通过育种解决产量问题的典型例子。

通过杂种优势来提高作物的产量在农业上已得到了广泛的利用。从美国的杂交玉米到中国的杂交水稻，无不如此。袁隆平先生和我国一批水稻育种专家利用海南野生稻中发现的细胞质雄性不育株，通过杂交，转育、选配组合等一系列过程，研制成功的的中国杂交水稻为我国乃至全球水稻的增产作出了极大的贡献。

中国科学院前副院长李振声院士为了改良我国的小麦，将小麦与长穗偃麦草进行远缘杂交实验。杂交以后第一代根本不像小麦，经过与小麦反复回交，花了20多年，才得到了一批优良的小麦育种材料，在这基础上通过与不同小麦品种的杂交，培育了一批优良的小麦品种，其中有的表现出了非常好的抗旱性和耐盐碱。过去中国的小麦品种很多，但质量不行。食品加工对面粉的有很多不同的要求。改革开放初期，上海很多店做的法式面包，用手一掰就掉粒，因为它的面粉质量不行，蛋白质的组成不行。但也有做得特别好的，据说用的面粉是进口面粉。今天中国科学家已可以通过育种来培育中国自己的优质的小麦。

再举个利用野生物种的例子。上世纪60年代初，北方的葡萄栽培上有一个很大的问题：葡萄不抗寒，每年冬天前就必须把葡萄藤从架子上放下地，再盖上土埋起来，到次年春天再去掉复盖的土，把葡萄藤再支起来。这在葡萄栽培中所用的劳动力约占60%。当时植物园的老师就想把长白山野生葡萄和华北地区的栽培品种，如“玫瑰香”，进行种间杂交，培育出抗寒的优良葡萄品种，因为长白山野生葡萄可以在零下40多度生存。这个工作很艰苦，一直到本世纪一些成果才逐步得到了应用。现在这些育成的优质抗寒葡萄冬季就不再需要埋在地下了，为葡萄栽培节省了大量劳动力。这为华北和西北地区进一步推广抗寒优质葡萄打下了很好的基础。

野生物种对人类非常重要，它们的优良基因可以被我们利用。但是，在野生物种被驯化、选育、以及随后的育种过程中，很多优良的基因也丢失了。现在我们想重新从野生物种中把优良基因捡回来。

我们今天的育种，不但要高产，要优质，要抗病虫害，还要对环境友好。过去我们过度使用大量化肥和农药, 对环境造成了很大的影响。今天我们希望在育种目标中加上对环境更加友好，即要合理使用化肥和农药，减少对环境的负面影响。

用传统的育种技术，一个新品种的培育一般需要10年，甚至更长的时间。传统育种类似于，爸爸妈妈很漂亮，但生出来的孩子未必漂亮。为什么？爸爸妈妈的基因在孩子身上是随机组合的。我们农作物也一样，你想通过杂交把两个好品种的性状结合在一起，结果常常是好的性状过去了，不好的性状也过去了，所以要通过与优良品种反复回交，经过漫长的选育过程，才能培育得到我们需要的品种。

现在我们希望缩短育种的时间，更精确地转移我们所需要的基因。育种技术是在不断的发展的，转基因技术的目标也就在通过转基因有目的地把所需的基因转移到需要改良的品种中去，这也大大缩短培育新品种的时间。今后的发展方向就是，我们追求更快捷的方法克隆所需要的基因，並更精确地把基因转移到需要改良的植物的基因组中的特定位置。在这方面，基因编辑技术正在迅速发展，并在作物育种中已有不少成功的尝试。转基因只是分子育种的一个部分。我相信这类技术的发展和应用必为未来的作物育种提供更好的基础，并以此来发展新的育种体系。