
隨著家庭收入水平提高,中國人對“吃”越來越講究食材的豐富和健康,而許多食物的源頭,是種子。
種子是基礎性農業生產資料,是保障國家糧食安全的根本,是農業的“芯片”。一粒種子的不斷進化,背后是政策與技術的不斷支持。
2月22日,《中共中央 國務院關于做好2022年全面推進鄉村振興重點工作的意見》(以下簡稱《意見》)發布,《意見》指出,大力推進種源等農業關鍵核心技術攻關。全面實施種業振興行動方案。推進種業領域國家重大創新平臺建設。
2021年7月,國家發改委與農業農村部聯合印發《“十四五”現代種業提升工程建設規劃》,提出加緊推進種業關鍵共性技術和種源核心技術攻關。到2025年,打造一批育種創新平臺,選育推廣一批種養業新品種,育種創新能力達到先進水平。
從一顆小小的種子可以看出中國種業振興的重要性。眼下,中國農業走到了轉型升級的轉折點:提高農業機械化、數字化、產業化程度迫在眉睫。而以人工智能、云計算為代表的數字技術在“研產供銷”全鏈路中的運用,是中國人對西方種業大國實現“彎道超車”,打贏“種業翻身仗”的好機會。
中國種子協會副會長馬淑萍介紹,中國種業發展大體經歷了4個階段:一是“四自一輔”階段(1949—1978年),農業生產用種依靠農民群眾自繁、自選、自留、自用,輔之以政府必要的調劑;二是“四化一供”階段(1979—1999年),即品種布局區域化、種子生產專業化、種子加工機械化、種子質量標準化和以縣為單位統一供種;三是種子產業化階段(2000—2010年),以實施“種子工程”為標志,將種業的各個環節連接起來,實現了由種子到種業的轉變;四是種業現代化階段,以2011年4月《國務院關于加快推進現代農作物種業發展的意見》發布為標志,首次明確了種業在國民經濟中的地位,為現代農作物種業發展進行了頂層設計,開啟了現代種業發展的征程。
目前,我國農作物品種,尤其是糧食作物品種完全能自己解決。水稻、小麥、大豆、油菜、花生、棉花品種擁有100%自主知識產權,基本能滿足種植業生產需求。其中水稻、小麥的品種水平國際領先。玉米自主選育品種種植面積約90%,蔬菜品種自給率87%。優良品種推廣率超過96%,基本實現了“中國糧用中國種”。
但同時我國種業發展還存在不少短板和弱項,中國農業大學國家玉米改良中心主任、教授賴錦盛舉例稱,比如產業集中度低、企業對科技創新投入積極性不高、企業的總體技術水平與國際種業集團相比還有很大差距;科技成果轉化效率偏低,基礎研究與育種應用銜接不緊密,難以滿足未來種業發展需求;缺乏突破性重大品種的培育和推廣,對種子市場的占有率不能得到有效保障;種業綜合國際競爭力弱,亟須打造一批具有國際競爭力的民族種子企業。
曾經有位基層干部表示,有些“洋種子”優勢明顯,價格遠高于國內種子,甚至能高出幾十倍。“進口的按粒賣、國產的論斤賣,這是我國種子行業目前最大的問題”。
盡管中國已經進入數據智能時代,但不少國內的育種者都有過“用眼看、用秤稱、用尺量、用牙咬”的種子檢測經歷,能否選育出一個理想的作物品種,往往只能依靠育種者的經驗,極大限制了新品種選育的效率。
從世界范圍看,種業歷經過常規育種、雜交育種、分子育種3個階段。如今,育種正迎來4.0的新階段,即智慧育種,主要強調生物科技與信息、智能等數字技術的深度融合。
“以往的育種方案主要是奔著高產,隨著人民生活水平提高之后,對優質的要求要大于高產,所以我們的研究方向也已經轉到優質節水和穩產的方向上。未來,智慧育種會是育種4.0時代的一個主要技術。通過將云計算、人工智能、基因編輯等技術綜合應用于育種,技術和效率上將全面超過傳統育種行業。”中國農業科學院作物科學研究所小麥育種專家肖永貴介紹。
育種為什么一定要使用人工智能、云計算為代表的數字技術?
據了解,自從引入基因組測序技術與基因編輯技術以后,育種所需要的算力成百上千倍地提升,對算法要求也更高。通過人工智能、云計算等數字技術,能上百倍地提升計算速度和模型預測準確率,解決科學家對算法、算力的核心需求,從而極大提升育種效率。
“形象來說,智慧育種公共服務平臺將像一個‘中央廚房,育種專家就是‘廚師,挑選他們所選的‘食材和‘配料,根據作物基因型、表型、栽培措施、氣候環境數據和育種過程中相關圖像數據的查詢和聯合分析,模擬‘烹飪出他們想要的‘菜肴。”阿里巴巴達摩院科學家顧斐介紹說。
據肖永貴介紹,世界大國都將數字化、智能化作為農業發展的戰略重點和優先發展方向。數字技術、生物技術是當今時代創新最活躍的兩大領域,這兩大技術的交叉融合,將會引發農業現代化的顛覆性創新。生物育種正迎來巨大機遇。2020年底,作為8個被“點名”的前瞻性、戰略性國家重大科技項目之一,生物育種被寫入國家“十四五”規劃綱要。
糧食安全是關乎14億人吃飯的大事,加強種子庫建設,豐富物種資源,攻克“卡脖子”技術,才能將中國人的飯碗牢牢端在自己手中,才談得上打贏種業翻身仗。
◎ 來源|綜合光明日報、瞭望東方周刊