科技日報記者 馬愛平
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種子是農業的“芯片”。
“我國的水稻經過育種技術創新，正在邁入智能育種的4.0階段。4.0階段是利用生物技術和數字技術進行基因編輯的智能育種階段，將大幅度提升種質資源的利用率，從而釋放資源價值，助力打好種業翻身仗。”7月5日，在全球數字經濟大會·數字經濟賦能種業振興專題論壇上，中國科學院院士錢前如是說。
種業科技創新是種業發展的關鍵，而數字化是種業科技創新的趨勢。
“我國的水稻經過以袁隆平、謝華安為代表的中國育種家們的努力，已‘聚優去劣’，目前的關鍵是要充分利用數字化能力，將我國的種質資源優勢進一步轉化為育種創新優勢。”錢前說。
“對育種家來說，數字技術可以加速育種過程。過去的育種家們是‘看見什么就選擇什么’，現在可以通過數字技術來進行選擇——先預測再驗證，這大大擴大了育種規模，加快了育種進程。”中國農業科學院作物科學研究所遺傳育種中心副主任黎亮認為。
在種業這一傳統產業中，數字經濟正在發揮巨大的作用。
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、全球數量最大的玉米品種標準DNA指紋庫……一系列數字技術創新成果夯實了北京種業之都的科技基礎。
全國十粒種，一粒自北京。“北京市將農業科技創新納入北京國際科技創新中心建設范疇，全力打造‘種業之都’，正逐步推進種業數字化，建立‘表型+基因型’智能育種技術，加快精準育種步伐，逐步實現定制設計育種。”北京市經濟和信息化局副局長朱西安說。
“北京市平谷區政府和企業正在一起共建數字種業大數據庫，在畜禽種業上進行自動化性狀采集的嘗試，一旦實現，育種工作會實現指數級的躍升。”北京市農業農村局種業管理處處長王以中說。
通過多方的落地實踐，我國育種成果的轉化和產業化進程正在加快。
北京通州國際種業科技有限公司搭建起了智慧育種共性技術服務平臺。據該公司分子育種實驗室運營負責人靳鳳介紹，基于國內外的研究，該平臺與科研院所合作，在番茄、辣椒、西瓜、甜瓜、黃瓜、大白菜等經濟作物上共同開發了60余個與品質和抗病性狀相關的分子標記，為全國29個省市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。
而發掘利用庫存種質資源已成為國際競爭焦點。“利用大數據進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，其團隊將12858份小麥材料的基因組數據和12.5萬個小區域的產量數據進行綜合分析，建立了可靠的產量預測模型，發現隨著訓練群體樣品量的增加和6個不同實驗系列的表型數據量的累加，對雜交小麥測試群體在新環境下的產量預測準確率提高至少1倍。
我國是種質資源大國，如何將其轉化成基因資源？“這需要數字化技術幫助我們從隨機選擇到精準選擇，選出好的品種。通過精準分子設計與全基因組分子標記輔助選擇，可以聚合具有理想株型、高產、優質、耐逆等特點的作物。”錢前院士說。
今年2月，國家作物種質庫聯合騰訊公司，共同發起了“國家作物種質庫2.0項目”，將進行種質的數字化存儲、計算等方面的工作，為全國育種機構和科研人員提供數字化支持。
在未來，AI技術如何幫助育種家？
“關鍵是搭建橋梁。”騰訊可持續社會價值事業部數據中心負責人張驍說，目前科技企業和農業育種領域的互相了解，有望進一步提升，特別需要架一座橋梁，把雙方的能力連接在一起。
（中國農業科學院供圖）
