生物育種步伐提速，托普云農(nóng)科技助力種業(yè)強(qiáng)“芯”

3月18日，由全國農(nóng)技中心、農(nóng)業(yè)農(nóng)村部農(nóng)業(yè)貿(mào)易促進(jìn)中心、中國種子協(xié)會、天津市農(nóng)業(yè)農(nóng)村委員會共同主辦的2023年第十九屆全國種子雙交會盛大召開。領(lǐng)導(dǎo)、專家學(xué)者、涉農(nóng)企業(yè)共聚一堂，為“現(xiàn)代種業(yè)高質(zhì)量發(fā)展”共謀良策。

2023年第十九屆全國種子雙交會開幕式

托普云農(nóng)在“生物育種產(chǎn)業(yè)化論壇”作主題報(bào)告

種業(yè)處于農(nóng)業(yè)整個(gè)產(chǎn)業(yè)鏈的源頭，是國家戰(zhàn)略性、基礎(chǔ)性核心產(chǎn)業(yè)。種子被稱為“農(nóng)業(yè)芯片”，我國一直高度重視種子問題，今年以來，高層多次做出重要論述和重大部署，強(qiáng)調(diào)要靠中國種子來保障中國糧食安全。早在21世紀(jì)初，美國、以色列、歐盟等就初步實(shí)現(xiàn)了大數(shù)據(jù)、人工智能、物聯(lián)網(wǎng)、云計(jì)算等新一代信息技術(shù)與種業(yè)發(fā)展的融合，而我國仍處在以雜交選育和分子技術(shù)輔助選育為主的種業(yè)發(fā)展初級階段。種業(yè)信息化技術(shù)起步較晚，應(yīng)用也相對不足，在一定程度上制約了我國種業(yè)邁向智能育種4.0時(shí)代。

信息化技術(shù)的滲透能給現(xiàn)代育種創(chuàng)新帶來什么？ 

種業(yè)創(chuàng)新成果知識產(chǎn)權(quán)保護(hù)水平如何提高？

生物育種產(chǎn)業(yè)化能否實(shí)現(xiàn)產(chǎn)學(xué)研相結(jié)合，育繁推一體化？

龐大的種業(yè)市場如何更好監(jiān)管？

人工智能加速作物表型組學(xué)研究

我國有 7000 多家種業(yè)公司和龐大的育種科研隊(duì)伍，但是創(chuàng)新能力和國際先進(jìn)水平相比差距仍然較大。如何扭轉(zhuǎn)這一現(xiàn)象？生物育種是打贏種業(yè)翻身仗的關(guān)鍵。一方面，基于人工智能開展將基因組數(shù)據(jù)與表型組、轉(zhuǎn)錄組、代謝組數(shù)據(jù)相結(jié)合的多組學(xué)研究，使得大量未知基因的功能被迅速解碼，為現(xiàn)代育種創(chuàng)新提供了重要基礎(chǔ)。

另一方面，為打破傳統(tǒng)育種周期長、效率不高、低水平重復(fù)等局限性，需要信息技術(shù)的加入。以自主研發(fā)的手持式小型農(nóng)業(yè)機(jī)械為載體，托普云農(nóng)利用移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)、人工智能、區(qū)塊鏈、大數(shù)據(jù)、邊緣計(jì)算等新一代信息技術(shù)，對農(nóng)作物根-莖-葉-種等器官進(jìn)行特征提取與降維、目標(biāo)分割與定位、高精度圖像識別與檢測，從單株性狀分析到群體表型研究，現(xiàn)已實(shí)現(xiàn)了對作物株高、劍葉夾角、籽粒果穗考種、作物形態(tài)測量、葉面積分析、畝穗數(shù)測量等的多個(gè)作物表型識別與測量，大幅度提高現(xiàn)代育種效率，為現(xiàn)代育種工作提供新利器。

隨著生物信息學(xué)、系統(tǒng)生物學(xué)和整合生物學(xué)等的興起和發(fā)展，使得大規(guī)模、高通量基因資源的挖掘與利用效率大幅度提高。未來，托普云農(nóng)將基于信息技術(shù)、工程技術(shù)和大數(shù)據(jù)技術(shù)，打造高通量、規(guī)?；闹悄芷脚_，實(shí)現(xiàn)育種數(shù)據(jù)采、管、算一體化，有助于加速了解作物表型、篩選優(yōu)良作物種質(zhì)，為現(xiàn)代分子的精確、高效育種提供決策支持。

生物育種產(chǎn)業(yè)化需要全鏈數(shù)字化

2月13日發(fā)布的《中共中央國務(wù)院關(guān)于做好2023年全面推進(jìn)鄉(xiāng)村振興重點(diǎn)工作的意見》（簡稱《一號文件》），首次明確提出加快玉米大豆生物育種產(chǎn)業(yè)化步伐。這一提法，意味著政府有意推動(dòng)玉米大豆轉(zhuǎn)基因品種推廣。生物育種產(chǎn)業(yè)化依靠的不僅僅是政策，更需要現(xiàn)代信息技術(shù)的加持，讓產(chǎn)業(yè)鏈條各環(huán)節(jié)都得以完善。

托普云農(nóng)以主體、品種、市場為主線，以高標(biāo)準(zhǔn)農(nóng)田為基準(zhǔn)建設(shè)現(xiàn)代化種業(yè)基地，以大數(shù)據(jù)技術(shù)為支撐，研發(fā)了應(yīng)用于田間試驗(yàn)、制種生產(chǎn)和種子加工等方面的信息化、智能化系統(tǒng)及裝備，通過數(shù)據(jù)庫的銜接與整合，開展田間生產(chǎn)、種子加工、倉儲調(diào)運(yùn)等信息監(jiān)測，強(qiáng)化種子質(zhì)量溯源管理和數(shù)據(jù)分析，提供種子生產(chǎn)專業(yè)化服務(wù)，推動(dòng)育種專業(yè)化、生產(chǎn)標(biāo)準(zhǔn)化、管理信息化，使種業(yè)有提質(zhì)、農(nóng)民有增收、企業(yè)有增效，產(chǎn)業(yè)鏈條的各個(gè)板塊都有受益。

知識產(chǎn)權(quán)保護(hù)要提高檢測水平和服務(wù)質(zhì)量

自去年新修改的《中華人民共和國種子法》施行后，我國進(jìn)入依法治種新階段。有了標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范，還要有檢驗(yàn)種子的能力和對市場的監(jiān)管服務(wù)。目前，種子檢驗(yàn)是指對種子（凈度分析、發(fā)芽率試驗(yàn)、水分測定）室內(nèi)三大指標(biāo)的檢測，但在種子檢驗(yàn)過程中常常因?yàn)闄z測操作隨意性較大、樣品流轉(zhuǎn)不規(guī)范、儀器設(shè)備檔案不全、原始數(shù)據(jù)記錄不祥等原因，導(dǎo)致檢驗(yàn)結(jié)果科學(xué)性無法保障、準(zhǔn)確性低。

作為全國農(nóng)作物種子標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)委員會副主任委員單位，托普云農(nóng)深度參與種子質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)制修訂，現(xiàn)有儀器裝備能對種子扦樣、凈度分析、發(fā)芽試驗(yàn)、品種純度鑒定（田間）、水分、活力健康、重量、SSR分子標(biāo)記品種真實(shí)性等8項(xiàng)能力進(jìn)行檢驗(yàn)，涵蓋小麥、玉米、水稻、棉花等主要農(nóng)作物種子，有力提升種子檢驗(yàn)各環(huán)節(jié)的效率和精準(zhǔn)度。

同時(shí)，托普云農(nóng)數(shù)字種業(yè)系統(tǒng)緊抓支撐種業(yè)管理和種業(yè)服務(wù)兩條主線，構(gòu)建種質(zhì)資源、品種管理、種子質(zhì)量、種子保供、種業(yè)服務(wù)五大場景，實(shí)現(xiàn)種子質(zhì)量、生產(chǎn)經(jīng)營許可、品種侵權(quán)、信息報(bào)送等要素線上管理、審批，助力種業(yè)市場規(guī)范良性發(fā)展。

在糧食安全大背景下，我國相關(guān)政策持續(xù)出臺，生物育種方向更加堅(jiān)定，未來，隨著政府管理部門、科研單位、育種機(jī)構(gòu)、繁育基地、涉農(nóng)科技企業(yè)、投融資機(jī)構(gòu)等不同主體的深入?yún)⑴c，種業(yè)科創(chuàng)能力提高、種業(yè)產(chǎn)業(yè)競爭力增強(qiáng)、種業(yè)市場監(jiān)管更加有力，現(xiàn)代種業(yè)高質(zhì)量發(fā)展必將迎來廣闊的前景。