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          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

          2024-09-24 09:09:24

          來源:新華社

          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)袖。”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《泛勝之書》,對當(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“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,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,我們在種質(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?!眳躯惙纪嘎?,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。

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