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        農(nóng)業(yè)“芯片”插上數(shù)字化翅膀 我國水稻智能育種邁入4.0階段

        發(fā)布時間:2023-07-07 09:35:00來源: 科技日報

          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·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。

          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。

          在育種家看來,數(shù)字技術(shù)加速了育種過程。“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)計育種?!北本┦薪?jīng)濟(jì)和信息化局副局長朱西安說。

          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)行自動化性狀采集的嘗試,一旦實(shí)現(xiàn),育種工作會實(shí)現(xiàn)指數(shù)級的躍升?!北本┦修r(nóng)業(yè)農(nóng)村局種業(yè)管理處處長王以中說。

          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。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,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(jīng)濟(jì)作物上共同開發(fā)了60余個與品質(zhì)和抗病性狀相關(guān)的分子標(biāo)記,每年為全國29個省市的400多家蔬菜種企提供近50萬份株育種材料的抗性篩查。

          面向未來,作為種質(zhì)資源大國,我國如何將其轉(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?!卞X前說。

          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”,開展種質(zhì)數(shù)字化存儲、計算等方面的工作,希冀為全國育種機(jī)構(gòu)和科研人員提供數(shù)字化支持。

          數(shù)字、AI(人工智能)技術(shù)能夠如何幫助育種家?“關(guān)鍵是搭建橋梁?!彬v訊可持續(xù)社會價值事業(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)域特別需要架一座橋梁,連接雙方,進(jìn)一步加深互相了解。比如,人工智能ChatGPT雖然是大語言模型,但其在育種領(lǐng)域會是個特別好的科研助手——它能在統(tǒng)計學(xué)和數(shù)學(xué)等領(lǐng)域的工作中,有效地減少育種家的工作量,提煉出更科學(xué)的育種規(guī)律。

        (責(zé)編:李雅妮)

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