隨著家庭收入水平提高,中國人對(duì)“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(chǔ)性農(nóng)業(yè)生產(chǎn)資料,是保障國家糧食安全的根本,是農(nóng)業(yè)的“芯片”。一粒種子的不斷進(jìn)化,背后是政策與技術(shù)的不斷支持。
2月22日,《中共中央 國務(wù)院關(guān)于做好2022年全面推進(jìn)鄉(xiāng)村振興重點(diǎn)工作的意見》(以下簡稱《意見》)發(fā)布,《意見》指出,大力推進(jìn)種源等農(nóng)業(yè)關(guān)鍵核心技術(shù)攻關(guān)。全面實(shí)施種業(yè)振興行動(dòng)方案。推進(jìn)種業(yè)領(lǐng)域國家重大創(chuàng)新平臺(tái)建設(shè)。
2021年7月,國家發(fā)改委與農(nóng)業(yè)農(nóng)村部聯(lián)合印發(fā)《“十四五”現(xiàn)代種業(yè)提升工程建設(shè)規(guī)劃》,提出加緊推進(jìn)種業(yè)關(guān)鍵共性技術(shù)和種源核心技術(shù)攻關(guān)。到2025年,打造一批育種創(chuàng)新平臺(tái),選育推廣一批種養(yǎng)業(yè)新品種,育種創(chuàng)新能力達(dá)到先進(jìn)水平。
從一顆小小的種子可以看出中國種業(yè)振興的重要性。眼下,中國農(nóng)業(yè)走到了轉(zhuǎn)型升級(jí)的轉(zhuǎn)折點(diǎn):提高農(nóng)業(yè)機(jī)械化、數(shù)字化、產(chǎn)業(yè)化程度迫在眉睫。而以人工智能、云計(jì)算為代表的數(shù)字技術(shù)在“研產(chǎn)供銷”全鏈路中的運(yùn)用,是中國人對(duì)西方種業(yè)大國實(shí)現(xiàn)“彎道超車”,打贏“種業(yè)翻身仗”的好機(jī)會(huì)。
中國種子協(xié)會(huì)副會(huì)長馬淑萍介紹,中國種業(yè)發(fā)展大體經(jīng)歷了4個(gè)階段:一是“四自一輔”階段(1949—1978年),農(nóng)業(yè)生產(chǎn)用種依靠農(nóng)民群眾自繁、自選、自留、自用,輔之以政府必要的調(diào)劑;二是“四化一供”階段(1979—1999年),即品種布局區(qū)域化、種子生產(chǎn)專業(yè)化、種子加工機(jī)械化、種子質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)化和以縣為單位統(tǒng)一供種;三是種子產(chǎn)業(yè)化階段(2000—2010年),以實(shí)施“種子工程”為標(biāo)志,將種業(yè)的各個(gè)環(huán)節(jié)連接起來,實(shí)現(xiàn)了由種子到種業(yè)的轉(zhuǎn)變;四是種業(yè)現(xiàn)代化階段,以2011年4月《國務(wù)院關(guān)于加快推進(jìn)現(xiàn)代農(nóng)作物種業(yè)發(fā)展的意見》發(fā)布為標(biāo)志,首次明確了種業(yè)在國民經(jīng)濟(jì)中的地位,為現(xiàn)代農(nóng)作物種業(yè)發(fā)展進(jìn)行了頂層設(shè)計(jì),開啟了現(xiàn)代種業(yè)發(fā)展的征程。
目前,我國農(nóng)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(shí)產(chǎn)權(quán),基本能滿足種植業(yè)生產(chǎn)需求。其中水稻、小麥的品種水平國際領(lǐng)先。玉米自主選育品種種植面積約90%,蔬菜品種自給率87%。優(yōu)良品種推廣率超過96%,基本實(shí)現(xiàn)了“中國糧用中國種”。
但同時(shí)我國種業(yè)發(fā)展還存在不少短板和弱項(xiàng),中國農(nóng)業(yè)大學(xué)國家玉米改良中心主任、教授賴錦盛舉例稱,比如產(chǎn)業(yè)集中度低、企業(yè)對(duì)科技創(chuàng)新投入積極性不高、企業(yè)的總體技術(shù)水平與國際種業(yè)集團(tuán)相比還有很大差距;科技成果轉(zhuǎn)化效率偏低,基礎(chǔ)研究與育種應(yīng)用銜接不緊密,難以滿足未來種業(yè)發(fā)展需求;缺乏突破性重大品種的培育和推廣,對(duì)種子市場(chǎng)的占有率不能得到有效保障;種業(yè)綜合國際競(jìng)爭(zhēng)力弱,亟須打造一批具有國際競(jìng)爭(zhēng)力的民族種子企業(yè)。
曾經(jīng)有位基層干部表示,有些“洋種子”優(yōu)勢(shì)明顯,價(jià)格遠(yuǎn)高于國內(nèi)種子,甚至能高出幾十倍。“進(jìn)口的按粒賣、國產(chǎn)的論斤賣,這是我國種子行業(yè)目前最大的問題”。
盡管中國已經(jīng)進(jìn)入數(shù)據(jù)智能時(shí)代,但不少國內(nèi)的育種者都有過“用眼看、用秤稱、用尺量、用牙咬”的種子檢測(cè)經(jīng)歷,能否選育出一個(gè)理想的作物品種,往往只能依靠育種者的經(jīng)驗(yàn),極大限制了新品種選育的效率。
從世界范圍看,種業(yè)歷經(jīng)過常規(guī)育種、雜交育種、分子育種3個(gè)階段。如今,育種正迎來4.0的新階段,即智慧育種,主要強(qiáng)調(diào)生物科技與信息、智能等數(shù)字技術(shù)的深度融合。
“以往的育種方案主要是奔著高產(chǎn),隨著人民生活水平提高之后,對(duì)優(yōu)質(zhì)的要求要大于高產(chǎn),所以我們的研究方向也已經(jīng)轉(zhuǎn)到優(yōu)質(zhì)節(jié)水和穩(wěn)產(chǎn)的方向上。未來,智慧育種會(huì)是育種4.0時(shí)代的一個(gè)主要技術(shù)。通過將云計(jì)算、人工智能、基因編輯等技術(shù)綜合應(yīng)用于育種,技術(shù)和效率上將全面超過傳統(tǒng)育種行業(yè)?!敝袊r(nóng)業(yè)科學(xué)院作物科學(xué)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(jì)算為代表的數(shù)字技術(shù)?
據(jù)了解,自從引入基因組測(cè)序技術(shù)與基因編輯技術(shù)以后,育種所需要的算力成百上千倍地提升,對(duì)算法要求也更高。通過人工智能、云計(jì)算等數(shù)字技術(shù),能上百倍地提升計(jì)算速度和模型預(yù)測(cè)準(zhǔn)確率,解決科學(xué)家對(duì)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(wù)平臺(tái)將像一個(gè)‘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(jù)作物基因型、表型、栽培措施、氣候環(huán)境數(shù)據(jù)和育種過程中相關(guān)圖像數(shù)據(jù)的查詢和聯(lián)合分析,模擬‘烹飪出他們想要的‘菜肴?!卑⒗锇桶瓦_(dá)摩院科學(xué)家顧斐介紹說。
據(jù)肖永貴介紹,世界大國都將數(shù)字化、智能化作為農(nóng)業(yè)發(fā)展的戰(zhàn)略重點(diǎn)和優(yōu)先發(fā)展方向。數(shù)字技術(shù)、生物技術(shù)是當(dāng)今時(shí)代創(chuàng)新最活躍的兩大領(lǐng)域,這兩大技術(shù)的交叉融合,將會(huì)引發(fā)農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化的顛覆性創(chuàng)新。生物育種正迎來巨大機(jī)遇。2020年底,作為8個(gè)被“點(diǎn)名”的前瞻性、戰(zhàn)略性國家重大科技項(xiàng)目之一,生物育種被寫入國家“十四五”規(guī)劃綱要。
糧食安全是關(guān)乎14億人吃飯的大事,加強(qiáng)種子庫建設(shè),豐富物種資源,攻克“卡脖子”技術(shù),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(yè)翻身仗。
◎ 來源|綜合光明日?qǐng)?bào)、瞭望東方周刊