科技日報(bào)記者 馬愛平

種子是農(nóng)業(yè)的“芯片”。

“我國的水稻經(jīng)過育種技術(shù)創(chuàng)新，正在邁入智能育種的4.0階段。4.0階段是利用生物技術(shù)和數(shù)字技術(shù)進(jìn)行基因編輯的智能育種階段，將大幅度提升種質(zhì)資源的利用率，從而釋放資源價(jià)值，助力打好種業(yè)翻身仗?！?月5日，在全球數(shù)字經(jīng)濟(jì)大會(huì)·數(shù)字經(jīng)濟(jì)賦能種業(yè)振興專題論壇上，中國科學(xué)院院士錢前如是說。

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種業(yè)科技創(chuàng)新是種業(yè)發(fā)展的關(guān)鍵，而數(shù)字化是種業(yè)科技創(chuàng)新的趨勢。

“我國的水稻經(jīng)過以袁隆平、謝華安為代表的中國育種家們的努力，已‘聚優(yōu)去劣’，目前的關(guān)鍵是要充分利用數(shù)字化能力，將我國的種質(zhì)資源優(yōu)勢進(jìn)一步轉(zhuǎn)化為育種創(chuàng)新優(yōu)勢?！卞X前說。

“對育種家來說，數(shù)字技術(shù)可以加速育種過程。過去的育種家們是‘看見什么就選擇什么’，現(xiàn)在可以通過數(shù)字技術(shù)來進(jìn)行選擇——先預(yù)測再驗(yàn)證，這大大擴(kuò)大了育種規(guī)模，加快了育種進(jìn)程?！敝袊r(nóng)業(yè)科學(xué)院作物科學(xué)研究所遺傳育種中心副主任黎亮認(rèn)為。

在種業(yè)這一傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)中，數(shù)字經(jīng)濟(jì)正在發(fā)揮巨大的作用。

全球首張水稻全基因組育種芯片、世界首張西瓜全基因組序列圖譜、全球數(shù)量最大的玉米品種標(biāo)準(zhǔn)DNA指紋庫……一系列數(shù)字技術(shù)創(chuàng)新成果夯實(shí)了北京種業(yè)之都的科技基礎(chǔ)。

全國十粒種，一粒自北京?！氨本┦袑⑥r(nóng)業(yè)科技創(chuàng)新納入北京國際科技創(chuàng)新中心建設(shè)范疇，全力打造‘種業(yè)之都’，正逐步推進(jìn)種業(yè)數(shù)字化，建立‘表型+基因型’智能育種技術(shù)，加快精準(zhǔn)育種步伐，逐步實(shí)現(xiàn)定制設(shè)計(jì)育種?！北本┦薪?jīng)濟(jì)和信息化局副局長朱西安說。

“北京市平谷區(qū)政府和企業(yè)正在一起共建數(shù)字種業(yè)大數(shù)據(jù)庫，在畜禽種業(yè)上進(jìn)行自動(dòng)化性狀采集的嘗試，一旦實(shí)現(xiàn)，育種工作會(huì)實(shí)現(xiàn)指數(shù)級(jí)的躍升?！北本┦修r(nóng)業(yè)農(nóng)村局種業(yè)管理處處長王以中說。

通過多方的落地實(shí)踐，我國育種成果的轉(zhuǎn)化和產(chǎn)業(yè)化進(jìn)程正在加快。

北京通州國際種業(yè)科技有限公司搭建起了智慧育種共性技術(shù)服務(wù)平臺(tái)。據(jù)該公司分子育種實(shí)驗(yàn)室運(yùn)營負(fù)責(zé)人靳鳳介紹，基于國內(nèi)外的研究，該平臺(tái)與科研院所合作，在番茄、辣椒、西瓜、甜瓜、黃瓜、大白菜等經(jīng)濟(jì)作物上共同開發(fā)了60余個(gè)與品質(zhì)和抗病性狀相關(guān)的分子標(biāo)記，為全國29個(gè)省市400多家蔬菜種企提供每年近50萬份株育種材料的抗性篩查。

而發(fā)掘利用庫存種質(zhì)資源已成為國際競爭焦點(diǎn)?！袄么髷?shù)據(jù)進(jìn)行作物育種和研究具有高可行性和巨大的潛力。”德國萊布尼茨植物遺傳與作物研究所育種研究部主任若琴C.雷夫在論壇上介紹，其團(tuán)隊(duì)將12858份小麥材料的基因組數(shù)據(jù)和12.5萬個(gè)小區(qū)域的產(chǎn)量數(shù)據(jù)進(jìn)行綜合分析，建立了可靠的產(chǎn)量預(yù)測模型，發(fā)現(xiàn)隨著訓(xùn)練群體樣品量的增加和6個(gè)不同實(shí)驗(yàn)系列的表型數(shù)據(jù)量的累加，對雜交小麥測試群體在新環(huán)境下的產(chǎn)量預(yù)測準(zhǔn)確率提高至少1倍。

我國是種質(zhì)資源大國，如何將其轉(zhuǎn)化成基因資源？“這需要數(shù)字化技術(shù)幫助我們從隨機(jī)選擇到精準(zhǔn)選擇，選出好的品種。通過精準(zhǔn)分子設(shè)計(jì)與全基因組分子標(biāo)記輔助選擇，可以聚合具有理想株型、高產(chǎn)、優(yōu)質(zhì)、耐逆等特點(diǎn)的作物。”錢前院士說。

今年2月，國家作物種質(zhì)庫聯(lián)合騰訊公司，共同發(fā)起了“國家作物種質(zhì)庫2.0項(xiàng)目”，將進(jìn)行種質(zhì)的數(shù)字化存儲(chǔ)、計(jì)算等方面的工作，為全國育種機(jī)構(gòu)和科研人員提供數(shù)字化支持。

在未來，AI技術(shù)如何幫助育種家？

“關(guān)鍵是搭建橋梁?！彬v訊可持續(xù)社會(huì)價(jià)值事業(yè)部數(shù)據(jù)中心負(fù)責(zé)人張驍說，目前科技企業(yè)和農(nóng)業(yè)育種領(lǐng)域的互相了解，有望進(jìn)一步提升，特別需要架一座橋梁，把雙方的能力連接在一起。

（中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院供圖）

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