你了解育種4.0嗎？2023中原農(nóng)谷國際種業(yè)大會聚焦這一種業(yè)前沿科技和理念，專門設(shè)置了“育種4.0青年專家論壇”，映射種業(yè)振興即將進入新時代。

      

      “種業(yè)發(fā)展目前可以分為四個階段，1.0時代是農(nóng)家育種，2.0時代是雜交育種，3.0時代是分子育種，4.0時代是‘生物技術(shù)+信息技術(shù)+人工智能+大數(shù)據(jù)應(yīng)用’育種。”中國工程院院士、省農(nóng)科院院長張新友在作大會主旨報告時表示。進入育種4.0時代，將實現(xiàn)轉(zhuǎn)基因與全基因組選擇、基因組編輯、合成生物學(xué)技術(shù)、信息技術(shù)、人工智能技術(shù)的有機融合，同時衍生出大幅提高育種效率的各種新技術(shù)、新方法。

      

      經(jīng)過多年發(fā)展，我國種業(yè)科技水平穩(wěn)步提升，種業(yè)創(chuàng)新取得一系列重要進展。“從育種技術(shù)看，發(fā)達國家已進入種業(yè)4.0時代，我國尚處于以雜交選育和分子技術(shù)輔助選育為主的2.0到3.0階段。”張新友坦言。

      

      那么，在作物種質(zhì)資源創(chuàng)新與利用、作物基因挖掘與機理解析、作物分子設(shè)計與生物育種、作物基因編輯、大數(shù)據(jù)、組學(xué)分析與生物信息學(xué)等前沿領(lǐng)域，我國的育種技術(shù)和科研成果究竟如何？

      

      11月9日晚，“育種4.0青年專家論壇”環(huán)節(jié)，來自全國不同地區(qū)的科研單位和高校青年專家開啟對話，碰撞科技火花，積蓄創(chuàng)新動能。

      

      “從剛出殼的小雞身上采一滴血或拔一根羽毛，利用該系列芯片檢測它的基因組信息，就可以快速鑒定、識別它的品種，并評估它的遺傳多樣性，進而為地方品種制定個性化的保種方案，同時結(jié)合基因組育種技術(shù)，能夠?qū)崿F(xiàn)新品種快速、高效、低成本培育。”河南農(nóng)業(yè)大學(xué)教授李轉(zhuǎn)見介紹了其所在團隊的研究成果——適用于我國地方雞基因組系列液相芯片“神農(nóng)1號”。

      

      “長期以來，我國缺乏自主知識產(chǎn)權(quán)的基因編輯底盤核酸酶，農(nóng)業(yè)基因編輯產(chǎn)業(yè)面臨‘卡脖子’風(fēng)險。”中國農(nóng)業(yè)大學(xué)申曉蒙博士介紹，其所在團隊挖掘出具有自主知識產(chǎn)權(quán)的底盤核酸酶Cas12i和Cas12j打破了這一現(xiàn)狀。

      

      申曉蒙用一組數(shù)據(jù)介紹了自主開發(fā)挖掘底盤核酸酶的流程：“8年持續(xù)研發(fā)投入、15TB宏基因組數(shù)據(jù)、18萬微生物基因組、650萬Cas蛋白質(zhì)、370個蛋白質(zhì)篩選。”Cas12i和Cas12j都能在主要農(nóng)業(yè)動植物中具有編輯活性，達到產(chǎn)業(yè)化的基本需求，優(yōu)化后編輯效率達到國際先進水平。

      

      目前，已有相關(guān)企業(yè)利用Cas12i培育出基因編輯的高油酸大豆，2023年獲得生產(chǎn)應(yīng)用安全證書，是我國第一個獲批安全證書的農(nóng)業(yè)基因編輯產(chǎn)品。

      

      育種4.0時代的到來，還需要利用現(xiàn)代信息技術(shù)，開展育種數(shù)字化服務(wù)，讓育種產(chǎn)業(yè)鏈條更加完善。

      

      “當(dāng)前我國智慧育種行業(yè)信息化程度低，現(xiàn)有傳統(tǒng)育種信息化方案在規(guī)模、性能、成本以及擴展性方面存在不足，難以滿足智慧育種計算需求。”阿里云智能集團數(shù)字農(nóng)業(yè)總監(jiān)許建莊表示。

      

      依托AI中臺，利用數(shù)據(jù)塊存儲、AI智能算法等技術(shù)，建立從“種質(zhì)到品種”的全流程數(shù)字化管理，幫助育種專家沉淀育種數(shù)據(jù)，提高育種效率。阿里云打造智慧育種平臺，并聯(lián)合中國農(nóng)科院作物所建立了目前國內(nèi)智慧育種分析領(lǐng)域最全的數(shù)據(jù)分析模型。

      

      “聚焦種業(yè)產(chǎn)業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型升級，要通過以智算中心為載體，以人工智能、大數(shù)據(jù)為核心能力支撐，探索高效育種的數(shù)字化轉(zhuǎn)型模式，降本提效，助力育種行業(yè)實現(xiàn)彎道超車，實現(xiàn)種子安全、種業(yè)振興。”許建莊表示。