從“會育種”到“慧育種”：數(shù)字化賦能中國培育農(nóng)作物良種

　　  自動化分子育種平臺、田間表型信息采集機器人……17日開幕的2024中國種子（南繁硅谷）大會上，一系列智慧育種新設(shè)備和農(nóng)作物新品種一同亮相，數(shù)字化育種新成果不斷發(fā)布。

　　 正值育種季，海南以其得天獨厚的光熱條件吸引越來越多先進育種技術(shù)落地。在位于三亞崖州區(qū)的中國國家南繁作物表型研究設(shè)施里，高通量植物表型平臺沿軌道緩緩移動，運用激光雷達、高光譜相機、各種傳感器為育種材料集中進行“全身體檢”。采集數(shù)據(jù)實時回傳，科研人員可以在電腦上查閱、分析數(shù)據(jù)。

　　 這是在2024中國種子（南繁硅谷）大會上展示的智能育種管理系統(tǒng)（3月18日攝）。新華社記者 陳凱姿 攝

　　 在育種工作中，科研人員需要持續(xù)觀察、記錄和分析作物的表型特征，從而篩選出優(yōu)異資源用于育種。過去，靠人工觀測和記錄工作量大、耗時長。“高通量、智能化的設(shè)備大大提升工作效率，采集的數(shù)據(jù)也更為精準。”中國農(nóng)業(yè)科學院作物科學研究所博士研究生于汛介紹說。

　　 近年來，中國持續(xù)推動種業(yè)科技創(chuàng)新。國際植物新品種保護聯(lián)盟在2024中國種子（南繁硅谷）大會上公布的數(shù)據(jù)顯示，2023年，中國植物新品種保護年申請量突破1.4萬件，約占全球一半，連續(xù)7年穩(wěn)居該聯(lián)盟成員第一。

　　 隨著衛(wèi)星遙感、5G、物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)、人工智能等新技術(shù)的發(fā)展，中國各行業(yè)迎來數(shù)字化變革，好品種的培育也將迎來“加速度”。

　　 3月7日，中國農(nóng)業(yè)科學院與阿里巴巴達摩院聯(lián)合發(fā)布了面向育種數(shù)據(jù)處理全流程的智慧育種平臺。該平臺實現(xiàn)了包括育種數(shù)據(jù)管理和分析、大模型大算力優(yōu)化加速、人工智能算法預(yù)測親本及優(yōu)良品種的育種全流程整合，其數(shù)據(jù)容量、運行速度達到世界先進水平。截至目前，已有來自全球23家單位的育種家使用該平臺。

　　 在海南三亞崖州灣科技城，國家南繁作物表型研究設(shè)施內(nèi)配備了高通量植物表型平臺（2月21日攝）。新華社記者 羅江 攝

　　 中國科學院院士錢前介紹，平臺建設(shè)依托三亞崖州灣科技城的國家南繁作物表型研究設(shè)施和大數(shù)據(jù)中心，將作物海量育種數(shù)據(jù)與先進大數(shù)據(jù)算法結(jié)合，開辟智慧育種“新賽道”。

　　 依托先進的數(shù)字化技術(shù)，中國種業(yè)企業(yè)加快推動好品種落地。在陜西楊凌，先正達集團中國楊凌技術(shù)中心格外繁忙。實驗室里，科研人員正在對一板板玉米樣品進行DNA提取，開展分子檢測。

　　 如果說傳統(tǒng)育種是“大海撈魚”，那么位于陜西楊凌的先正達集團中國楊凌技術(shù)中心則實現(xiàn)了“定向撒網(wǎng)”。借助分子標記技術(shù)，楊凌中心的育種家可以快速準確地從數(shù)十萬乃至數(shù)百萬材料中篩選出所需基因，不再單純依賴田間觀察和驗證。

　　 楊凌技術(shù)中心性狀整合中心負責人楊炳鵬表示，育種新技術(shù)也加速了整個育種進程。“通過數(shù)據(jù)分析，篩選出具有優(yōu)良特性、高潛力的品系，投放到遍布全國的測試體系。經(jīng)過兩到三年測試，獲得高產(chǎn)穩(wěn)產(chǎn)、抗病性比較優(yōu)良的品種并加快推向市場。”

　　 2023年，該公司共有121個品種通過國家審定，在2023年有14個品種入選中國農(nóng)業(yè)農(nóng)村部《2023年國家農(nóng)作物優(yōu)良品種推廣目錄》，為大面積提高糧食單產(chǎn)提供良種支撐。

　　 在黑龍江，北大荒墾豐種業(yè)將育種全流程打造成“工廠流水線”。該公司總經(jīng)理劉輝在本屆大會上介紹說，過去育種創(chuàng)新以課題組制方式為主，工作重疊、資源分散、各自為戰(zhàn)、效率偏低。“我們按育種流程設(shè)立專業(yè)團隊、組成創(chuàng)新鏈，構(gòu)建起數(shù)字化育種體系。”

　　 該公司建立了科研管理、種質(zhì)資源管理、育種信息管理、實驗室管理等多個平臺，用數(shù)據(jù)流串聯(lián)起商業(yè)化育種體系，可完成育種和科研信息采集、傳輸、分析、挖掘、計算的綜合利用。

　　 近年來，全球種業(yè)迎來新型生物技術(shù)疊加圖像識別、大數(shù)據(jù)、人工智能等信息技術(shù)融合的“育種4.0”時代。“數(shù)字化技術(shù)是育種未來的發(fā)展航線。”錢前說，當下種業(yè)發(fā)展關(guān)鍵在于進一步提升種源創(chuàng)新效率，將生物技術(shù)與信息技術(shù)融合，推動育種技術(shù)向數(shù)字化、信息化、智能化方向發(fā)展。