探源科技文化長河｜從躬耕農(nóng)桑到智能育種，一“種”力量不斷生長

海報(bào)設(shè)計(jì)：賈稀荃

新華社合肥9月23日電 (記者戴威、陳諾) 民以食為天。從古至今，我們盼望著每一場豐收。糧食問題，既是“國之大者”，也是“民之關(guān)切”。

豐收，從一粒粒種子開始。

種子是植物的最初形態(tài)，小小身軀卻具有無限發(fā)展可能。當(dāng)種子鉆進(jìn)泥土，希望便會(huì)慢慢萌芽。種子是農(nóng)業(yè)的“芯片”，一定程度上決定著農(nóng)業(yè)科技含量的成色。

在漫長的農(nóng)業(yè)實(shí)踐中，中國人逐步總結(jié)出育種與馴化的規(guī)律。

在距今9000年前的河南賈湖遺址中，考古人員發(fā)現(xiàn)了原始稻和粟的栽培遺跡，大量炭化稻種的出土也向世人昭示了：稻種栽培最早起源于中國。

《詩經(jīng)·大雅》中收錄西周時(shí)期歌頌周人始祖后稷的詩篇《生民》，其中寫道“茀厥豐草，種之黃茂。實(shí)方實(shí)苞，實(shí)種實(shí)褎。”意思是種田要選用金黃、飽滿的種子。這是當(dāng)時(shí)農(nóng)人選育種子的標(biāo)準(zhǔn)。

到西漢晚期，農(nóng)學(xué)著作《氾勝之書》，對(duì)當(dāng)時(shí)中原地區(qū)的農(nóng)業(yè)耕作技術(shù)進(jìn)行了系統(tǒng)性整理和總結(jié)，其中對(duì)選種和育種方法進(jìn)行了詳細(xì)論述。

北魏時(shí)期，農(nóng)學(xué)家賈思勰寫下《齊民要術(shù)》，在這部古代農(nóng)學(xué)名著中，對(duì)“留種田”這一培育優(yōu)良品種作物的方法進(jìn)行了總結(jié)。

明代著名學(xué)者徐光啟在其著作《農(nóng)政全書》中，詳細(xì)介紹了各種農(nóng)作物的種植技術(shù)、育種方法。

……

卷帙浩繁的農(nóng)學(xué)著作包含了大量古人總結(jié)的農(nóng)業(yè)育種方面的經(jīng)驗(yàn)與知識(shí)。如今，智能技術(shù)已經(jīng)覆蓋了一顆種子從萌芽到生長到結(jié)果的全過程，生物育種技術(shù)正在推動(dòng)農(nóng)業(yè)新發(fā)展。

合肥智能育種加速器建設(shè)方案示意圖。(受訪者供圖)

在安徽省合肥市西郊蜀山湖畔，有一座被稱為“科學(xué)島”的小島，中國科學(xué)院合肥物質(zhì)科學(xué)研究院坐落于此。如今，這里運(yùn)行著2個(gè)國家大科學(xué)裝置、布局7個(gè)研究單元，3300多名科研人員匯集于此。

相較于“人造太陽”、穩(wěn)態(tài)強(qiáng)磁場等大科學(xué)裝置建設(shè)得如火如荼，中國科學(xué)院合肥物質(zhì)科學(xué)研究院智能機(jī)械研究所黨委書記吳麗芳及其團(tuán)隊(duì)，致力于學(xué)科交叉創(chuàng)新的生物育種工程化研究，在農(nóng)業(yè)科研道路上的漫漫求索有些不為人知。如今，這“種”力量正在逐漸積聚，即將破土而出。

“中國的糧食生產(chǎn)創(chuàng)造了世界奇跡，在水稻育種領(lǐng)域世界領(lǐng)先，但同時(shí)種業(yè)發(fā)展面臨著技術(shù)原創(chuàng)不足等‘卡脖子’問題。”吳麗芳說。

據(jù)了解，中國科學(xué)院合肥物質(zhì)科學(xué)研究院正在建設(shè)合肥智能育種加速器，這一平臺(tái)將提升育種科學(xué)交叉創(chuàng)新基礎(chǔ)研究能力，突破智能育種原創(chuàng)關(guān)鍵核心技術(shù)，推動(dòng)我國育種產(chǎn)業(yè)發(fā)展。

選育一個(gè)優(yōu)良品種，需要經(jīng)歷繁瑣的雜交配組、觀察鑒定、多代自交回交和長達(dá)十年以上的時(shí)間積累。正在建設(shè)的合肥智能育種加速器，包括一座“智能育種中心”與三條“智能育種加速線”，利用其載能離子誘變育種及多學(xué)科交叉優(yōu)勢(shì)，持續(xù)進(jìn)行種質(zhì)創(chuàng)新，提高優(yōu)異種源的創(chuàng)制效率、檢出能力和精準(zhǔn)鑒定水平以及穩(wěn)定速度，建設(shè)面向“未來作物”的生物育種工程化平臺(tái)，強(qiáng)化基于人工智能高度“賦能”的智能設(shè)計(jì)育種，進(jìn)行育種加速標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)和產(chǎn)品的研發(fā)和輸出。

加代育種標(biāo)準(zhǔn)艙V1.0示范應(yīng)用。(受訪者供圖)

合肥智能育種加速器預(yù)研項(xiàng)目計(jì)劃選址在長豐縣宇橋生態(tài)科技園，將依托中國科學(xué)院合肥物質(zhì)科學(xué)研究院建設(shè)，參建單位包括安徽省農(nóng)業(yè)科學(xué)院、安徽農(nóng)業(yè)大學(xué)、中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)、合肥工業(yè)大學(xué)以及當(dāng)?shù)囟嗉翌^部種業(yè)公司。

“經(jīng)過近40年的生物育種與物質(zhì)科學(xué)交叉創(chuàng)新研究，我們?cè)诜N質(zhì)創(chuàng)新、資源篩選鑒定、快速育種等方面的研究工作取得重要進(jìn)展，已經(jīng)具備了建設(shè)世界一流的生物育種大科學(xué)裝置的能力和水平。”吳麗芳透露，合肥智能育種加速器建成后，平臺(tái)總體將達(dá)到國際先進(jìn)水平，部分指標(biāo)國際領(lǐng)先;平臺(tái)自主研發(fā)率70%以上，國產(chǎn)化率90%以上，無人化程度90%以上;將大大改變我國育種裝備缺乏、依賴進(jìn)口的現(xiàn)狀。