小麦叶锈病抗性生物育种中的协同创新：一项三方演化博弈分析

《Scientific Reports》：Collaborative innovation in biological breeding for wheat leaf rust resistance: a tripartite evolutionary game analysis

　　

摘要

关键的现代农业技术是升级农业产业链的核心驱动力。本文以小麦叶锈病抗性生物育种技术的发展为案例，构建了一个涉及政府、小麦育种企业以及农林大学的三方进化博弈模型，并引入了技术成功概率、技术溢出系数和收益分配比例等因素。通过复制动态方程和数值模拟，分析了该协同创新系统的进化稳定策略及其影响机制。研究结果表明：(1) 政府的社会效益和支持成本是影响其策略选择的关键阈值因素；政府的积极支持策略具有可持续性，并能有效传递给小麦育种企业和农林大学。(2) 小麦育种企业的参与意愿受到小麦叶锈病抗性生物育种技术研发成本和技术失败损失的显著制约。(3) 农林大学深度合作的意愿受到多种因素的综合影响，包括对小麦叶锈病抗性生物育种技术的财政支持、成果收益、学术声誉以及小麦育种企业的合作诉求。(4) 收益分配机制对系统的演化具有显著的调节作用。对小麦育种企业而言，收益分配比例对其参与意愿具有正向激励作用；而对农林大学而言，收益分配比例的调节作用需要与政府投资和小麦育种企业的参与度相协调。研究结果阐明了公共价值、技术风险、技术溢出和收益分配如何共同塑造协同育种机制，并为分阶段支持、风险分担和收益分配机制提供了依据。