一粒種子改變一個世界。
10月28日，騰訊科學(xué)WE大會在北京舉行。這是科學(xué)WE大會繼三年線上進(jìn)行后重回線下，連續(xù)舉辦的第11屆。此次大會以“種子”為主題，致敬古往今來播撒種子改變未來的科學(xué)探索者。在現(xiàn)場，中國科學(xué)院院士、國家作物種質(zhì)庫主任錢前用我國水稻育種的歷程和故事，詮釋了“種子的力量”。
錢前在騰訊科學(xué)WE大會科普育種科技。
“水稻育種經(jīng)歷了馴化選育育種1.0、雜交育種2.0、分子育種3.0和正從理論變?yōu)楝F(xiàn)實的智能設(shè)計育種4.0。加快種質(zhì)資源數(shù)字化進(jìn)程，是智能設(shè)計育種的關(guān)鍵途徑?！卞X前說。
加快種質(zhì)資源數(shù)字化進(jìn)程，各界在努力。當(dāng)天，騰訊發(fā)布了與中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院國家作物種質(zhì)庫共同建造中的騰訊科技館“數(shù)字種質(zhì)庫”，其展示的太空水稻“小薇”從萌發(fā)到結(jié)實全生命周期的三維影像，讓觀眾驚嘆不已。
這些神奇的場景，未來都能在騰訊科技館看到。
種子的“諾亞方舟”有力支撐育種創(chuàng)新
如何保障口糧安全，中國水稻科學(xué)家用行動給出答案。
前不久的好消息是，湖南雜交水稻研究中心選育的雜交水稻品種“粒兩優(yōu)8022”，在四川涼山州德昌縣百畝高產(chǎn)攻關(guān)片的平均畝產(chǎn)1251.5公斤，刷新我國雜交水稻單季畝產(chǎn)最高紀(jì)錄。
拉長時間線看，我國常年種植水稻面積占全世界水稻面積的近五分之一，2011年以來，我國稻谷產(chǎn)量連續(xù)11年穩(wěn)定在2億噸以上。
水稻穩(wěn)產(chǎn)增產(chǎn)，離不開良種支撐。我國的水稻育種經(jīng)歷了矮化育種、雜種優(yōu)勢利用和超級稻培育三次飛躍，不僅實現(xiàn)種源基本自給自足，良種覆蓋率超過96%，還奠定了水稻育種科研水平國際領(lǐng)先地位。
“創(chuàng)新育種技術(shù)路線是中國超級稻獨步全球的核心。”錢前說。
種質(zhì)資源則是支撐農(nóng)業(yè)科技原始創(chuàng)新和育種創(chuàng)新的物質(zhì)基礎(chǔ)。錢前介紹道，中國科學(xué)家利用不同特性的水稻種質(zhì)資源，創(chuàng)造了野敗型、紅蓮型、岡型、D型、滇型、印水型、光敏和溫敏核雄性不育型等一系列雜交水稻，豐富了雜交水稻的遺傳基礎(chǔ)。
在幾代人歷時40多年的共同努力下，我國建立起當(dāng)前的作物種質(zhì)資源保護體系。截至2022年年底，我國收集保存農(nóng)作物種質(zhì)資源總量突破54萬份，涉及糧、棉、油、果等340種作物及相關(guān)的野生近緣植物，共2000多個物種，保護了一大批珍稀瀕危資源，每年向科研、育種和生產(chǎn)提供有效利用10余萬份，有力地支撐了育種創(chuàng)新。
高達(dá)2.4米的“巨人”水稻、長在我國最南端的“永興棉”……這些生活中很難見到的奇珍異種，正保存在被譽為種子的“諾亞方舟”和種質(zhì)資源的“中央銀行”的國家作物種質(zhì)庫里。
數(shù)字化激活種質(zhì)資源價值
我國水稻經(jīng)過多代育種技術(shù)創(chuàng)新，正在邁入智能設(shè)計育種階段。目前種業(yè)發(fā)展的關(guān)鍵在于，要充分利用數(shù)字化能力加速提升優(yōu)異種源創(chuàng)新效率，為此，發(fā)掘利用庫存種質(zhì)資源，將種質(zhì)資源優(yōu)勢進(jìn)一步轉(zhuǎn)化為育種創(chuàng)新優(yōu)勢，成為國際研究的重點和熱點。
數(shù)字技術(shù)如何助力育種創(chuàng)新，在農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化發(fā)展中發(fā)揮作用？中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院作物種質(zhì)資源中心副主任郭剛剛向記者進(jìn)一步解釋，“要將種質(zhì)資源優(yōu)勢轉(zhuǎn)化成基因資源優(yōu)勢，需要數(shù)字化技術(shù)幫助我們從經(jīng)驗選擇到精準(zhǔn)選擇，進(jìn)而創(chuàng)制出更好的品種?！?/p>
他以從事的青稞育種為例，“包括青稞在內(nèi)的非主要作物，在多元化食物供給方面發(fā)揮著重要作用，但由于發(fā)展基礎(chǔ)薄弱，品種更新?lián)Q代比其他主要作物落后2—3代，還有較大提升空間，借助生物技術(shù)和信息技術(shù)有望實現(xiàn)彎道超車，也能盡快進(jìn)入智能育種4.0階段?！?/p>
他介紹，今年2月，國家作物種質(zhì)庫聯(lián)合騰訊公司，共同發(fā)起“種質(zhì)庫2.0項目”，建設(shè)和完善數(shù)據(jù)集成與分析系統(tǒng)，提升作物種質(zhì)資源鑒定能力條件，為全國育種機構(gòu)和科研人員提供數(shù)字化支持。
“如果把種質(zhì)庫1.0當(dāng)作作物種質(zhì)資源保存和共享的國家圖書館，那么2.0就相當(dāng)于整合了遺傳信息和鑒定表型信息的數(shù)字化圖書館，讓科研育種團隊更迅速地獲取背景清晰、性狀明確的所需資源?！惫鶆倓偨忉屨f。他設(shè)想中的3.0則是要打造一個知識庫，“誰用了某個資源，做了什么研究，發(fā)掘出什么基因，育出哪些品種，積累的這些知識信息都能共享。4.0則可能會類似人工智能助手，比方說我想培育出適應(yīng)相應(yīng)氣候變化的，兼具優(yōu)質(zhì)、高產(chǎn)、抗逆、高效等特征的品種，系統(tǒng)能夠輔助提供或者評估相關(guān)技術(shù)方案。”
對于騰訊等國內(nèi)領(lǐng)先科技企業(yè)助力種業(yè)科技創(chuàng)新的行動，他也給予了高度評價，“利用信息化能力助力傳統(tǒng)種業(yè)行業(yè)，幫助解決一些種質(zhì)資源檢測鑒定、共享應(yīng)用等方面的痛點和卡點，這對我們有很大的助力?！?/p>
“我們要加強生物技術(shù)與信息技術(shù)融合‘BT+IT’，促進(jìn)基因型、表型性狀鑒定數(shù)字化、育種預(yù)測智能化，構(gòu)建機器學(xué)習(xí)算法模型，實現(xiàn)育種預(yù)測智能化，將進(jìn)一步釋放種質(zhì)資源價值，促進(jìn)資源優(yōu)勢進(jìn)一步轉(zhuǎn)化為育種創(chuàng)新優(yōu)勢。”錢前在WE大會上也強調(diào)。
“科技樹”在長成
此次WE大會上發(fā)布的騰訊科技館“數(shù)字種質(zhì)庫”也將成為用數(shù)字技術(shù)充分挖掘利用種質(zhì)資源的一大助力。該“數(shù)字種質(zhì)庫”是與國家作物種質(zhì)庫合作，將各類作物，利用3D建模等技術(shù)進(jìn)行數(shù)字化，實現(xiàn)三維動態(tài)呈現(xiàn)?！啊?dāng)?shù)字種質(zhì)庫’為我們利用相關(guān)技術(shù)，探索實現(xiàn)對作物表型性狀的精準(zhǔn)采集，以及研究它的生長發(fā)育規(guī)律、設(shè)計和創(chuàng)制更好新品種提供幫助。”郭剛剛認(rèn)為。
騰訊科技館“數(shù)字種質(zhì)庫”概念海報
“數(shù)字種質(zhì)庫”更長遠(yuǎn)的價值在于公眾科普。
去年WE大會上，騰訊集團高級副總裁郭凱天宣布，騰訊正在深圳前?？偛拷ㄔ煲蛔谰瞄_放的公益科技館，并聯(lián)合頂尖科研機構(gòu)，運用人工智能和全真互聯(lián)技術(shù)，打造數(shù)實融合的“科技樹”，系統(tǒng)性呈現(xiàn)人類百年科學(xué)的發(fā)展脈絡(luò)及突破性成果。騰訊科技館將基于“科技樹”延伸打造理、工、農(nóng)、醫(yī)四大0級學(xué)科的常設(shè)展廳，為公眾提供沉浸體驗人類文明科學(xué)成果的開放空間。
“數(shù)字種質(zhì)庫”是騰訊繼公布打造“科技樹”后，公開宣布落地的首個延展科普產(chǎn)品。未來，它將作為騰訊科技館“農(nóng)業(yè)科學(xué)”主題常設(shè)展廳的核心展項與公眾見面。
公眾可以走進(jìn)展館，零距離全息交互式了解我國豐富的作物種類、育種技術(shù)，沉浸式感受從一粒種子到成百上千粒種子的全生命周期，關(guān)心糧食安全和農(nóng)業(yè)發(fā)展。
