農業“芯片”插上數字化翅膀 我國水稻智能育種邁入4.0階段
種子是農(nong) 業(ye) 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(cong) 而釋放資源價(jia) 值,助力打好種業(ye) 翻身仗。”7月5日,在全球數字經濟大會(hui) ·數字經濟賦能種業(ye) 振興(xing) 專(zhuan) 題論壇上,中國科學院院士錢前如是說。
種業(ye) 科技創新是種業(ye) 發展的關(guan) 鍵,而數字化是種業(ye) 科技創新的趨勢。
“我國的水稻經過以袁隆平、謝華安為(wei) 代表的中國育種家們(men) 的努力,已‘聚優(you) 去劣’,目前的關(guan) 鍵是要充分利用數字化能力,將我國的種質資源優(you) 勢進一步轉化為(wei) 育種創新優(you) 勢。”錢前說。
在育種家看來,數字技術加速了育種過程。“過去的育種家們(men) 是‘看見什麽(me) 就選擇什麽(me) ’,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(nong) 業(ye) 科學院作物科學研究所遺傳(chuan) 育種中心副主任黎亮認為(wei) 。
在種業(ye) 這一傳(chuan) 統產(chan) 業(ye) 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……一係列數字技術創新成果夯實了北京“種業(ye) 之都”的科技基礎。
全國十粒種,一粒自北京。“北京市將農(nong) 業(ye) 科技創新納入北京國際科技創新中心建設範疇,全力打造‘種業(ye) 之都’,正逐步推進種業(ye) 數字化,建立‘表型+基因型’智能育種技術,加快精準育種步伐,逐步實現定製設計育種。”北京市經濟和信息化局副局長朱西安說。
通過多方的落地實踐,我國育種成果的轉化和產(chan) 業(ye) 化進程正在加快。
“北京市平穀區政府和企業(ye) 正在一起共建數字種業(ye) 大數據庫,在畜禽種業(ye) 上進行自動化性狀采集的嚐試,一旦實現,育種工作會(hui) 實現指數級的躍升。”北京市農(nong) 業(ye) 農(nong) 村局種業(ye) 管理處處長王以中說。
北京通州國際種業(ye) 科技有限公司搭建起了智慧育種共性技術服務平台。據該公司分子育種實驗室運營負責人靳鳳介紹,該平台與(yu) 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餘(yu) 個(ge) 與(yu) 品質和抗病性狀相關(guan) 的分子標記,每年為(wei) 全國29個(ge) 省市的400多家蔬菜種企提供近50萬(wan) 份株育種材料的抗性篩查。
麵向未來,作為(wei) 種質資源大國,我國如何將其轉化成基因資源?“這需要數字化技術幫助我們(men) 從(cong) 隨機選擇到精準選擇,選出好的品種。通過精準分子設計與(yu) 全基因組分子標記輔助選擇,可以聚合具有理想株型、高產(chan) 、優(you) 質、耐逆等特點的作物。”錢前說。
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”,開展種質數字化存儲(chu) 、計算等方麵的工作,希冀為(wei) 全國育種機構和科研人員提供數字化支持。
數字、AI(人工智能)技術能夠如何幫助育種家?“關(guan) 鍵是搭建橋梁。”騰訊可持續社會(hui) 價(jia) 值事業(ye) 部數據中心負責人張驍說,目前科技企業(ye) 和農(nong) 業(ye) 育種領域特別需要架一座橋梁,連接雙方,進一步加深互相了解。比如,人工智能ChatGPT雖然是大語言模型,但其在育種領域會(hui) 是個(ge) 特別好的科研助手——它能在統計學和數學等領域的工作中,有效地減少育種家的工作量,提煉出更科學的育種規律。
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