一粒種子改變一個(gè)世界。

      10月28日，騰訊科學(xué)WE大會(huì)在北京舉行。這是科學(xué)WE大會(huì)繼三年線上進(jìn)行后重回線下，連續(xù)舉辦的第11屆。此次大會(huì)以“種子”為主題，致敬古往今來(lái)播撒種子改變未來(lái)的科學(xué)探索者。在現(xiàn)場(chǎng)，中國(guó)科學(xué)院院士、國(guó)家作物種質(zhì)庫(kù)主任錢(qián)前用我國(guó)水稻育種的歷程和故事，詮釋了“種子的力量”。

錢(qián)前在騰訊科學(xué)WE大會(huì)科普育種科技

      “水稻育種經(jīng)歷了馴化選育育種1.0、雜交育種2.0、分子育種3.0和正從理論變?yōu)楝F(xiàn)實(shí)的智能設(shè)計(jì)育種4.0。加快種質(zhì)資源數(shù)字化進(jìn)程，是智能設(shè)計(jì)育種的關(guān)鍵途徑。”錢(qián)前說(shuō)。

      加快種質(zhì)資源數(shù)字化進(jìn)程，各界在努力。當(dāng)天，騰訊發(fā)布了與中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院國(guó)家作物種質(zhì)庫(kù)共同建造中的騰訊科技館“數(shù)字種質(zhì)庫(kù)”，其展示的太空水稻“小薇”從萌發(fā)到結(jié)實(shí)全生命周期的三維影像，讓觀眾驚嘆不已。

      這些神奇的場(chǎng)景，未來(lái)都能在騰訊科技館看到。   

      種子的“諾亞方舟”有力支撐育種創(chuàng)新

      如何保障口糧安全，中國(guó)水稻科學(xué)家用行動(dòng)給出答案。

      前不久的好消息是，湖南雜交水稻研究中心選育的雜交水稻品種“粒兩優(yōu)8022”，在四川涼山州德昌縣百畝高產(chǎn)攻關(guān)片的平均畝產(chǎn)1251.5公斤，刷新我國(guó)雜交水稻單季畝產(chǎn)最高紀(jì)錄。

      拉長(zhǎng)時(shí)間線看，我國(guó)常年種植水稻面積占全世界水稻面積的近五分之一，2011年以來(lái)，我國(guó)稻谷產(chǎn)量連續(xù)11年穩(wěn)定在2億噸以上。

      水稻穩(wěn)產(chǎn)增產(chǎn)，離不開(kāi)良種支撐。我國(guó)的水稻育種經(jīng)歷了矮化育種、雜種優(yōu)勢(shì)利用和超級(jí)稻培育三次飛躍，不僅實(shí)現(xiàn)種源基本自給自足，良種覆蓋率超過(guò)96%，還奠定了水稻育種科研水平國(guó)際領(lǐng)先地位。

      “創(chuàng)新育種技術(shù)路線是中國(guó)超級(jí)稻獨(dú)步全球的核心。”錢(qián)前說(shuō)。

      種質(zhì)資源則是支撐農(nóng)業(yè)科技原始創(chuàng)新和育種創(chuàng)新的物質(zhì)基礎(chǔ)。錢(qián)前介紹道，中國(guó)科學(xué)家利用不同特性的水稻種質(zhì)資源，創(chuàng)造了野敗型、紅蓮型、岡型、D型、滇型、印水型、光敏和溫敏核雄性不育型等一系列雜交水稻，豐富了雜交水稻的遺傳基礎(chǔ)。

      在幾代人歷時(shí)40多年的共同努力下，我國(guó)建立起當(dāng)前的作物種質(zhì)資源保護(hù)體系。截至2022年年底，我國(guó)收集保存農(nóng)作物種質(zhì)資源總量突破54萬(wàn)份，涉及糧、棉、油、果等340種作物及相關(guān)的野生近緣植物，共2000多個(gè)物種，保護(hù)了一大批珍稀瀕危資源，每年向科研、育種和生產(chǎn)提供有效利用10余萬(wàn)份，有力地支撐了育種創(chuàng)新。

      高達(dá)2.4米的“巨人”水稻、長(zhǎng)在我國(guó)最南端的“永興棉”……這些生活中很難見(jiàn)到的奇珍異種，正保存在被譽(yù)為種子的“諾亞方舟”和種質(zhì)資源的“中央銀行”的國(guó)家作物種質(zhì)庫(kù)里。   

      數(shù)字化激活種質(zhì)資源價(jià)值

      我國(guó)水稻經(jīng)過(guò)多代育種技術(shù)創(chuàng)新，正在邁入智能設(shè)計(jì)育種階段。目前種業(yè)發(fā)展的關(guān)鍵在于，要充分利用數(shù)字化能力加速提升優(yōu)異種源創(chuàng)新效率，為此，發(fā)掘利用庫(kù)存種質(zhì)資源，將種質(zhì)資源優(yōu)勢(shì)進(jìn)一步轉(zhuǎn)化為育種創(chuàng)新優(yōu)勢(shì)，成為國(guó)際研究的重點(diǎn)和熱點(diǎn)。

      數(shù)字技術(shù)如何助力育種創(chuàng)新，在農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化發(fā)展中發(fā)揮作用？中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院作物種質(zhì)資源中心副主任郭剛剛向記者進(jìn)一步解釋，“要將種質(zhì)資源優(yōu)勢(shì)轉(zhuǎn)化成基因資源優(yōu)勢(shì)，需要數(shù)字化技術(shù)幫助我們從經(jīng)驗(yàn)選擇到精準(zhǔn)選擇，進(jìn)而創(chuàng)制出更好的品種。”

      他以從事的青稞育種為例，“包括青稞在內(nèi)的非主要作物，在多元化食物供給方面發(fā)揮著重要作用，但由于發(fā)展基礎(chǔ)薄弱，品種更新?lián)Q代比其他主要作物落后2—3代，還有較大提升空間，借助生物技術(shù)和信息技術(shù)有望實(shí)現(xiàn)彎道超車，也能盡快進(jìn)入智能育種4.0階段。”

      他介紹，今年2月，國(guó)家作物種質(zhì)庫(kù)聯(lián)合騰訊公司，共同發(fā)起“種質(zhì)庫(kù)2.0項(xiàng)目”，建設(shè)和完善數(shù)據(jù)集成與分析系統(tǒng)，提升作物種質(zhì)資源鑒定能力條件，為全國(guó)育種機(jī)構(gòu)和科研人員提供數(shù)字化支持。

      “如果把種質(zhì)庫(kù)1.0當(dāng)作作物種質(zhì)資源保存和共享的國(guó)家圖書(shū)館，那么2.0就相當(dāng)于整合了遺傳信息和鑒定表型信息的數(shù)字化圖書(shū)館，讓科研育種團(tuán)隊(duì)更迅速地獲取背景清晰、性狀明確的所需資源。”郭剛剛解釋說(shuō)。他設(shè)想中的3.0則是要打造一個(gè)知識(shí)庫(kù)，“誰(shuí)用了某個(gè)資源，做了什么研究，發(fā)掘出什么基因，育出哪些品種，積累的這些知識(shí)信息都能共享。4.0則可能會(huì)類似人工智能助手，比方說(shuō)我想培育出適應(yīng)相應(yīng)氣候變化的，兼具優(yōu)質(zhì)、高產(chǎn)、抗逆、高效等特征的品種，系統(tǒng)能夠輔助提供或者評(píng)估相關(guān)技術(shù)方案。”

      對(duì)于騰訊等國(guó)內(nèi)領(lǐng)先科技企業(yè)助力種業(yè)科技創(chuàng)新的行動(dòng)，他也給予了高度評(píng)價(jià)，“利用信息化能力助力傳統(tǒng)種業(yè)行業(yè)，幫助解決一些種質(zhì)資源檢測(cè)鑒定、共享應(yīng)用等方面的痛點(diǎn)和卡點(diǎn)，這對(duì)我們有很大的助力。”

      “我們要加強(qiáng)生物技術(shù)與信息技術(shù)融合‘BT+IT’，促進(jìn)基因型、表型性狀鑒定數(shù)字化、育種預(yù)測(cè)智能化，構(gòu)建機(jī)器學(xué)習(xí)算法模型，實(shí)現(xiàn)育種預(yù)測(cè)智能化，將進(jìn)一步釋放種質(zhì)資源價(jià)值，促進(jìn)資源優(yōu)勢(shì)進(jìn)一步轉(zhuǎn)化為育種創(chuàng)新優(yōu)勢(shì)。”錢(qián)前在WE大會(huì)上也強(qiáng)調(diào)。

      “科技樹(shù)”在長(zhǎng)成

      此次WE大會(huì)上發(fā)布的騰訊科技館“數(shù)字種質(zhì)庫(kù)”也將成為用數(shù)字技術(shù)充分挖掘利用種質(zhì)資源的一大助力。該“數(shù)字種質(zhì)庫(kù)”是與國(guó)家作物種質(zhì)庫(kù)合作，將各類作物，利用3D建模等技術(shù)進(jìn)行數(shù)字化，實(shí)現(xiàn)三維動(dòng)態(tài)呈現(xiàn)。“‘數(shù)字種質(zhì)庫(kù)’為我們利用相關(guān)技術(shù)，探索實(shí)現(xiàn)對(duì)作物表型性狀的精準(zhǔn)采集，以及研究它的生長(zhǎng)發(fā)育規(guī)律、設(shè)計(jì)和創(chuàng)制更好新品種提供幫助。”郭剛剛認(rèn)為。

騰訊科技館“數(shù)字種質(zhì)庫(kù)”概念海報(bào)

      “數(shù)字種質(zhì)庫(kù)”更長(zhǎng)遠(yuǎn)的價(jià)值在于公眾科普。

      去年WE大會(huì)上，騰訊集團(tuán)高級(jí)副總裁郭凱天宣布，騰訊正在深圳前海總部建造一座永久開(kāi)放的公益科技館，并聯(lián)合頂尖科研機(jī)構(gòu)，運(yùn)用人工智能和全真互聯(lián)技術(shù)，打造數(shù)實(shí)融合的“科技樹(shù)”，系統(tǒng)性呈現(xiàn)人類百年科學(xué)的發(fā)展脈絡(luò)及突破性成果。騰訊科技館將基于“科技樹(shù)”延伸打造理、工、農(nóng)、醫(yī)四大0級(jí)學(xué)科的常設(shè)展廳，為公眾提供沉浸體驗(yàn)人類文明科學(xué)成果的開(kāi)放空間。

      “數(shù)字種質(zhì)庫(kù)”是騰訊繼公布打造“科技樹(shù)”后，公開(kāi)宣布落地的首個(gè)延展科普產(chǎn)品。未來(lái)，它將作為騰訊科技館“農(nóng)業(yè)科學(xué)”主題常設(shè)展廳的核心展項(xiàng)與公眾見(jiàn)面。

      公眾可以走進(jìn)展館，零距離全息交互式了解我國(guó)豐富的作物種類、育種技術(shù)，沉浸式感受從一粒種子到成百上千粒種子的全生命周期，關(guān)心糧食安全和農(nóng)業(yè)發(fā)展。