农业“芯片”插上数字化翅膀 我國(guó)水稻智能(néng)育种迈入4.0阶段
来源: 科(kē)技日报 作者: 发布时间: 2023-07-07

种子是农业的“芯片”。

“我國(guó)的水稻经过育种技术创新(xīn),正在迈入智能(néng)育种的4.0阶段。4.0阶段是利用(yòng)生物(wù)技术和数字技术进行基因编辑的智能(néng)育种阶段,将大幅度提升种质资源的利用(yòng)率,从而释放资源价值,助力打好种业翻身仗。”7月5日,在全球数字经济大会·数字经济赋能(néng)种业振兴专题论坛上,中國(guó)科(kē)學(xué)院院士钱前如是说。

种业科(kē)技创新(xīn)是种业发展的关键,而数字化是种业科(kē)技创新(xīn)的趋势。

“我國(guó)的水稻经过以袁隆平、謝(xiè)华安為(wèi)代表的中國(guó)育种家们的努力,已‘聚优去劣’,目前的关键是要充分(fēn)利用(yòng)数字化能(néng)力,将我國(guó)的种质资源优势进一步转化為(wèi)育种创新(xīn)优势。”钱前说。

在育种家看来,数字技术加速了育种过程。“过去的育种家们是‘看见什么就选择什么’,现在可(kě)以通过数字技术来进行选择——‘先预测再验证’,这大大扩大了育种规模,加快了育种进程。”中國(guó)农业科(kē)學(xué)院作物(wù)科(kē)學(xué)研究所遗传育种中心副主任黎亮认為(wèi)。

在种业这一传统产业中,数字经济正在发挥巨大的作用(yòng)。

全球首张水稻全基因组育种芯片、世界首张西瓜全基因组序列图谱、全球数量最大的玉米品种标准DNA指纹库……一系列数字技术创新(xīn)成果夯实了北京“种业之都”的科(kē)技基础。

全國(guó)十粒种,一粒自北京。“北京市将农业科(kē)技创新(xīn)纳入北京國(guó)际科(kē)技创新(xīn)中心建设范畴,全力打造‘种业之都’,正逐步推进种业数字化,建立‘表型+基因型’智能(néng)育种技术,加快精准育种步伐,逐步实现定制设计育种。”北京市经济和信息化局副局長(cháng)朱西安说。

通过多(duō)方的落地实践,我國(guó)育种成果的转化和产业化进程正在加快。

“北京市平谷區(qū)政府和企业正在一起共建数字种业大数据库,在畜禽种业上进行自动化性状采集的尝试,一旦实现,育种工作会实现指数级的跃升。”北京市农业农村局种业管理(lǐ)处处長(cháng)王以中说。

北京通州國(guó)际种业科(kē)技有(yǒu)限公司搭建起了智慧育种共性技术服務(wù)平台。据该公司分(fēn)子育种实验室运营负责人靳凤介绍,该平台与科(kē)研院所合作,在番茄、辣椒、西瓜、甜瓜、黄瓜、大白菜等经济作物(wù)上共同开发了60余个与品质和抗病性状相关的分(fēn)子标记,每年為(wèi)全國(guó)29个省市的400多(duō)家蔬菜种企提供近50万份株育种材料的抗性筛查。

面向未来,作為(wèi)种质资源大國(guó),我國(guó)如何将其转化成基因资源?“这需要数字化技术帮助我们从随机选择到精准选择,选出好的品种。通过精准分(fēn)子设计与全基因组分(fēn)子标记辅助选择,可(kě)以聚合具有(yǒu)理(lǐ)想株型、高产、优质、耐逆等特点的作物(wù)。”钱前说。

今年2月,國(guó)家作物(wù)种质库联合腾讯公司,共同发起了“國(guó)家作物(wù)种质库2.0项目”,开展种质数字化存储、计算等方面的工作,希冀為(wèi)全國(guó)育种机构和科(kē)研人员提供数字化支持。

数字、AI(人工智能(néng))技术能(néng)够如何帮助育种家?“关键是搭建桥梁。”腾讯可(kě)持续社会价值事业部数据中心负责人张骁说,目前科(kē)技企业和农业育种领域特别需要架一座桥梁,连接双方,进一步加深互相了解。比如,人工智能(néng)ChatGPT虽然是大语言模型,但其在育种领域会是个特别好的科(kē)研助手——它能(néng)在统计學(xué)和数學(xué)等领域的工作中,有(yǒu)效地减少育种家的工作量,提炼出更科(kē)學(xué)的育种规律。(记者 马爱平)


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