種業(yè)振興事關糧食安全乃至國家安全。在當前經(jīng)濟社會數(shù)字化轉型關鍵時期，綜合利用數(shù)字技術和生物技術發(fā)展種業(yè)，對于改進傳統(tǒng)農業(yè)生產方式、推動農業(yè)現(xiàn)代化建設、守護國家糧食安全底線都具有非同尋常的重要意義。

      

      從2003年考入中國農業(yè)大學至今，將近20年中，劉哲一直從事數(shù)字農業(yè)理論方法和技術產品研究。他從2007年開始重點關注種業(yè)信息技術研究，目前是中國農業(yè)大學土地學院副教授和博士生導師、農業(yè)信息化技術研究中心副主任，國家重點研發(fā)計劃項目負責人。劉哲老師團隊構建的擁有自主知識產權的現(xiàn)代種業(yè)信息技術和智能裝備已經(jīng)在實踐中得到應用。圍繞數(shù)字種業(yè)和未來發(fā)展的話題，新華社鄉(xiāng)村振興頻道與劉哲老師展開了一次深入的對話。

      

      數(shù)字種業(yè)發(fā)展正當其時

      

      當前，我國數(shù)字種業(yè)正面臨前所未有的發(fā)展機遇。一方面是國家相關政策的逐步完善?！?021年中央一號文件》提出要“打好種業(yè)翻身仗”、“建立健全商業(yè)化育種體系”；2021年7月，《種業(yè)振興行動方案》審議通過，明確了分物種、分階段的具體目標任務，提出了實施種質資源保護利用、創(chuàng)新攻關、企業(yè)扶優(yōu)、基地提升、市場凈化等五大行動。2022年3月，新修訂的《中華人民共和國種子法》開始實行。國家層面為數(shù)字種業(yè)發(fā)展提供了政策引導。

      

      另一方面，近年來云計算、大數(shù)據(jù)、人工智能等新一代信息技術蓬勃發(fā)展，特別是設施裝備研發(fā)加快，遙感、GIS精度不斷提高，綜合應用現(xiàn)代信息技術能夠高效完成種業(yè)數(shù)據(jù)的獲取、處理和決策，更加快速準確地將優(yōu)良品種從數(shù)以十萬計的個體中挑選出來，再將優(yōu)良品種精確應用到最適宜的地方，真正實現(xiàn)因地制宜。

      

      

中國農大種業(yè)信息技術團隊2022屆畢業(yè)生

      

      劉哲介紹稱：目前我國國內科研院校、跨國種業(yè)集團在農作物、畜禽兩大類物種領域的育種信息采集環(huán)節(jié)的數(shù)字化進展較快，繁育、推廣等產業(yè)環(huán)節(jié)及其它物種領域，特別是國內種子企業(yè)的數(shù)字技術研發(fā)和應用水平仍然較低。究其原因，主要在于種子產業(yè)的產值低、風險高，國內種子企業(yè)很難保持持續(xù)盈利，因而缺乏資金用于數(shù)字技術的研發(fā)和人才引進；其次是在當前學科框架下，大學和研究所很難培養(yǎng)同時懂得農學、種業(yè)知識，又擅長信息技術的交叉型人才。

      

      可以說，數(shù)字技術是國家種業(yè)振興戰(zhàn)略的卡脖子環(huán)節(jié)。

      

      玉米種業(yè)“育繁推”全產業(yè)鏈覆蓋

      

      目前劉哲的團隊主要面向作物種業(yè)、特別是玉米的數(shù)字化需求，開展理論方法研究和軟硬件系統(tǒng)研發(fā)。玉米是我國第一大農作物，在國內絕大多數(shù)省份都有種植，但受不同地理緯度、氣候帶影響很大，需要匹配適宜的品種。從北方松嫩平原、到我國特有的黃淮海夏播區(qū)，再到南方山地丘陵區(qū)，玉米新品種都必須經(jīng)歷當?shù)氐亩嗄甓帱c測試才能開展大面積種植。

      

      

劉哲老師團隊在玉米大田測量數(shù)據(jù)

      

      劉哲指出：一個玉米品種從選育到走向大田，一般需要5到8年的時間。玉米是異花授粉作物，父母本雜交后，后代優(yōu)勢率可以達到40%-50%，因此玉米大田生產上已全面采用雜交種。在選育父本和母本時，需要對目標地區(qū)進行提前預判。比如黃淮海地區(qū)需要進行機械化收獲，直接收獲籽粒，那么這個地區(qū)的玉米品種就需要抗倒伏倒折，玉米收獲時籽粒含水量也不能太高。這就要求父本、母本具備上述特性，雜交種才能滿足生產需求。

      

      對雜交組合的雙親進行有目的的改良后，還需要經(jīng)過田間實驗、品種審定等環(huán)節(jié)，這個過程通常也要3-5年的時間。

      

      數(shù)字種業(yè)就是這樣一個需要耐得住寂寞，坐得穩(wěn)冷板凳的行業(yè)。在漫長枯燥的科研過程中，劉哲和他的團隊一起到鄉(xiāng)下田間做實驗、采數(shù)據(jù)，與業(yè)內同行頻繁互動交流，努力探索出更加貼近產業(yè)需求的技術方案。

      

 

團隊的制種玉米遙感識別技術成果

      

      

團隊的玉米育種無人機遙感技術成果

      

      目前，由劉哲團隊研發(fā)的玉米果穗測量系統(tǒng)，每分鐘已經(jīng)能夠測量60多穗玉米的穗長、穗粗、禿尖、穗重、粒數(shù)等性狀，是人工測量速度的10倍，準確度也更高；在制種方面，他們利用遙感技術能夠精準辨識出玉米種子生產田和大田，既可以輔助種業(yè)管理部門查找非法制種地塊、維持市場秩序，也可以估算種子產量、判斷供需形勢；在推廣方面，根據(jù)種植環(huán)境大數(shù)據(jù)、結合品種試驗表現(xiàn)進行的品種-環(huán)境適宜性匹配分析，可以有效規(guī)避品種推廣風險，充分發(fā)揮新品種的增產、增收效果。

      

      這一整套信息技術體系實現(xiàn)了玉米種業(yè)從育種到繁殖再到推廣的全產業(yè)鏈覆蓋，部分成果已在大北農、先正達等知名種子企業(yè)，全國農技推廣中心等管理部門應用。

      

      數(shù)字技術助力鄉(xiāng)村振興目標早日達成

      

      在被問及國內農業(yè)距離真正意義上的現(xiàn)代化還有哪些差距時，劉哲表示：我國農業(yè)生產模式多元，農業(yè)還承載了農民就業(yè)、糧食安全、碳中和、文化傳承等社會環(huán)境問題，不可能一味追求高產，更不可能照搬美國或歐洲模式。因此，我國農業(yè)現(xiàn)代化的道路也需要因地制宜。數(shù)字技術需要與各地適宜的良種良法、農機農藝相結合，發(fā)揮大數(shù)據(jù)在農田、農戶特征畫像方面的優(yōu)勢，為不同地區(qū)用戶提供可定制的智慧信息服務，提高農業(yè)生產效率。

      

      “利用數(shù)字技術優(yōu)化農業(yè)產業(yè)布局和資源配置、監(jiān)測和調控生產過程，能在減少綜合投入的同時，保障糧食產量不下降；再通過數(shù)字網(wǎng)絡平臺，促進城鄉(xiāng)居民需求對接、文旅交流，促進我國農業(yè)農村在更高水平、更大范圍實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展，這應是鄉(xiāng)村振興應有的景象。”劉哲最后說。

      

      新華社客戶端2022年9月14日