光明日報記者 王曉櫻 陳怡
一提到三亞，人們往往首先想到的是陽光、沙灘、椰林。以下數(shù)據(jù)卻鮮為人知：早在20世紀50年代，就有大批農業(yè)科技人員每年9月至翌年5月，“追著太陽跑”到三亞一帶的“天然大溫室”進行育種工作。新中國成立以來育成的2萬多個農作物新品種，超70%經過南繁孕育。南繁是指每年秋冬季節(jié)，將農作物品種帶到海南等我國南方光溫條件適宜的地區(qū)，從事農作物品種選育、種子生產加代和種質鑒定等活動的方法。目前，全國29個省份800多家南繁單位在海南設立穩(wěn)定的科研育種基地，數(shù)十名育種領域的院士及近萬名科技人員常年奔走在南繁基地。
2018年，習近平總書記在海南考察時來到國家南繁科研育種基地，強調國家南繁科研育種基地是國家寶貴的農業(yè)科研平臺，一定要建成集科研、生產、銷售、科技交流、成果轉化為一體的服務全國的“南繁硅谷”。2022年，習近平總書記在位于三亞市崖州灣科技城的崖州灣種子實驗室考察調研時指出，要圍繞保障糧食安全和重要農產品供給集中攻關，實現(xiàn)種業(yè)科技自立自強、種源自主可控，用中國種子保障中國糧食安全。
海南牢記總書記殷殷囑托，堅定不移推進南繁種業(yè)高質量發(fā)展，加快建設國家重大科技創(chuàng)新平臺，積極服務打贏種業(yè)翻身仗的國家戰(zhàn)略。日前，記者走訪三亞崖州灣科技城，探究新技術、新模式、新場景不斷在南繁基地“上新”，向“種”圖強的基礎不斷夯實。
著名玉米育種專家程相文在三亞南繁基地收集玉米材料的花粉。王程龍攝/光明圖片
新技術：智慧南繁破解“三難三煩”
4月底，三亞市崖州區(qū)(壩頭)南繁公共試驗基地艷陽高照。白色防鳥網籠罩下的試驗田內，有的水稻還未成熟，尚顯青蔥；有的稻穗低垂，滿目金黃，稻香四溢�！斑@是‘京粳香8號’高質高產示范方，這個品種產量高，抗倒性好，煮出的米飯香、口感佳，目標產量是畝產600公斤�！蹦暇┺r業(yè)大學三亞研究院基地負責人袁世峰告訴記者。
試驗田邊上立著的一塊大顯示屏上，實時顯示著田里的各項數(shù)據(jù)，包括肥力、墑情、蟲情等信息�！啊戏蹦戏保蛛y又煩’已經成了歷史，目前已步入智慧南繁時代！”袁世峰指著顯示屏說。
站在田埂上，放眼望去，試驗田里安裝著多個傳感器和攝像頭，一個酷似玩具車的稻情巡檢機器人正來回移動。據(jù)介紹，稻情巡檢機器人搭載了深度相機、激光雷達等多個傳感器，猶如田間哨兵，能在巡檢過程中精確感知田塊環(huán)境與作物長勢，為農業(yè)全過程標準化種肥水藥處方指導提供支撐。
“因為自主獲取和實時分析多尺度、多角度的農田信息，科研人員可以實時監(jiān)測、收集作物表型信息并上傳數(shù)據(jù)平臺。這樣種地不僅輕松高效，而且通過分析累積的全年大數(shù)據(jù)，可為今后水稻種植優(yōu)選最佳模式。”袁世峰表示。
過去常說，南繁事業(yè)有“三難三煩”，“三難”是指落實用地難、保障生物安全難、配套設施合規(guī)難；“三煩”包括煩材料易丟失、煩農田水利設施差、煩生活保障跟不上�，F(xiàn)在26.8萬畝南繁用地全部納入永久基本農田予以重點保護，并已全部建成高標準農田，科研人員可以通過手機“云選地”，再通過南繁服務站“云種地”，“育繁推”全流程都有了保障。
在三亞崖州灣科技城的一間實驗室，科研人員正觀察玉米幼苗植株的葉片。王程龍攝/光明圖片
在南繁服務站(坡田洋)一樓，服務站負責人孫吉先拿出手機打開共享用地服務平臺，只見地圖上的已租地塊和可租地塊用不同顏色標示。點擊地塊后，面積、租金、配套水利和道路設施、土壤肥力一目了然，還能通過VR身臨其境般看地。
孫吉先說：“以前科研人員為了找到理想的南繁用地，需在各個村莊來回奔波，實地察看地塊情況�，F(xiàn)在我們搭建了信息化服務平臺，科研單位和企業(yè)登錄后，不僅可以線上選地，還可以從線上找農田、找農機、找工人、買農資等，科研人員即便不在基地，也能獲得從播種到收獲的全鏈條服務。”
走進南繁服務站(坡田洋)這棟三層小樓，記者看到宿舍、工具倉儲室、試驗室、餐廳、農用無人機、田間的各種設備一應俱全，可以滿足科研人員生產生活需求，拎包即可入住。孫吉先表示，現(xiàn)在宿舍、倉庫供不應求，每年早早就被預訂一空，今年計劃做部分改造，為科研人員提供更多便利。
新模式：聯(lián)合攻關超越“單打獨斗”
走進海南省種業(yè)實驗室，曹曉風院士工作站的博士后王富強正聚精會神地觀察田菁種苗的變化，并將數(shù)據(jù)及時記錄在冊。他告訴記者，目前團隊致力于開發(fā)并培育新型耐逆蛋白飼草——田菁，選育適合南方酸土、濱海鹽漬土和東北蘇打鹽堿地等不同類型邊際土地的田菁新品種(系)，盡可能充分利用邊際土地，填補中國優(yōu)質飼草需求缺口�！八脑路蓍_始，團隊就進入比較忙的春耕季節(jié)。今年我們將在黑龍江、吉林、內蒙古、新疆、甘肅、河北、山東等地試種上萬畝田菁，培育出更適合當?shù)氐钠贩N，實現(xiàn)‘南菁北種’�！�
位于一樓的大型儀器公共服務中心里，各類設備滿負荷運轉，來自多所科研機構的工作人員正忙著分析比對實驗材料。王富強說：“這些設備都是共享的，科研人員在手機上預約申請，然后掃碼開機，就可以自主使用，非常方便�！闭f話間，他拿出手機點開“我愛崖州灣”App，進入科研儀器預約共享平臺。記者看到上面顯示儀器總數(shù)9007臺，入駐單位22家，儀器總值16.44億元�！胺浅１憬�，科研人員只要預約就會收到審核和反饋通知，甚至有時走到門口再提交申請都來得及�！蓖醺粡娬f。
三亞崖州區(qū)(壩頭)南繁公共試驗基地，南京農業(yè)大學三亞研究院基地負責人袁世峰在察看水稻長勢。王曉櫻攝/光明圖片
據(jù)介紹，以前各家南繁隊伍“單打獨斗”，所有材料都得寄回各自的實驗室分析。2019年，海南省成立三亞崖州灣科技城管理局，為科研人員提供服務保障，打破科研壁壘。2021年5月，崖州灣種子實驗室掛牌成立，以創(chuàng)新模式推動技術聯(lián)合攻關。
崖州灣種子實驗室推出揭榜掛帥新舉措，企業(yè)命題、院校揭榜答題、市場評卷，把分散的科研機構和力量整合起來，把實驗室里的“創(chuàng)新鏈”與種子企業(yè)急需的“產業(yè)鏈”打通，著力提升科研成果的產業(yè)轉化效率。2021年11月以來，崖州灣種子實驗室已聯(lián)合企業(yè)進行了三期揭榜掛帥，累計推出103個課題項目，吸引了來自國內76所高校和科研院所的專業(yè)科研團隊。
采訪中，記者從專家口中聽到一個高頻詞——南繁育種CRO模式。據(jù)了解，種業(yè)CRO模式是指在商業(yè)化育種環(huán)境下，將種業(yè)技術鏈各環(huán)節(jié)進行專業(yè)化行業(yè)細分，注重資源、技術、數(shù)字、知識產權的應用賦能，聚焦生物育種技術，以委托合同的形式開展專業(yè)、安全、高通量、數(shù)字化外包服務所形成的商業(yè)化種業(yè)全產業(yè)鏈技術服務模式。
今年3月，在2024中國種子(南繁硅谷)大會上，智慧南繁CRO綜合服務平臺啟用。該平臺聯(lián)通三亞、樂東、陵水三地的南繁服務資源并在線上集中展示，實現(xiàn)南繁服務信息資源集聚化、平臺化、統(tǒng)一化�！霸贑RO模式下，科研人員可以直接更方便地獲取授權種質資源和育種材料，將育種檢測鑒定工作委托給當?shù)貦C構，不僅能縮短育種時間，投入也相對少一些。作為新概念、新業(yè)態(tài)，種業(yè)CRO產業(yè)尚處于初期培育階段，我們將逐步完善平臺各項功能�！比齺喲轮轂晨萍汲莿�(chuàng)新發(fā)展中心工作人員潘靜峰說。
新場景：科研資源創(chuàng)新主體加速“上新”“搶灘”
3月7日，中國農業(yè)科學院國家南繁研究院、作物科學研究所與阿里巴巴達摩院聯(lián)合發(fā)布了我國首個面向育種數(shù)據(jù)處理全流程的智慧育種平臺。該平臺實現(xiàn)了育種數(shù)據(jù)管理和分析、計算加速、AI預測親本及優(yōu)良品種的育種全流程整合，目前已吸引全國65家科研機構“嘗鮮”。
這個智慧育種平臺智慧在哪？中國農業(yè)科學院國家南繁研究院副院長李慧慧這樣跟記者形容——過去，育種專家需要手捧本子，觀察記錄農作物的生長狀況，回實驗室后再將數(shù)據(jù)逐一輸入電腦中。然后通過海量的數(shù)據(jù)對比，育種專家才能在田間千萬個植株中選出最需要的那一株。這種育種流程耗時又費力，還容易產生誤差。少打一個小數(shù)點、多寫一個0的狀況時有發(fā)生。
全流程智慧育種平臺，則以“基因型”為中心進行育種。每個植株上都綁了條形碼，育種專家手持專業(yè)設備掃描后，就能采集到植株的數(shù)據(jù)，就好比超市里的工作人員掃描商品的條形碼一樣。同時，無人機在農田上空飛行，監(jiān)測作物生長情況，實時獲得倒伏性狀、抗旱性狀等指標數(shù)據(jù)，并將這些數(shù)據(jù)上傳到智慧育種平臺。在平臺上建立數(shù)據(jù)分析任務后，在大數(shù)據(jù)與算法的加持下，平臺能夠實現(xiàn)對作物性狀的精準預測和優(yōu)異基因型篩選，提高品種選育的精準度和效率。
據(jù)介紹，該平臺實現(xiàn)了包括育種數(shù)據(jù)管理和分析、大模型大算力優(yōu)化加速、人工智能算法預測親本及優(yōu)良品種的育種全流程整合，其數(shù)據(jù)容量、運行速度以及數(shù)據(jù)安全措施均達到世界先進水平，將成為革新生物育種的重要工具。
科研平臺還在不斷“上新”，科研資源和多元創(chuàng)新主體加速向崖州灣科技城集聚。據(jù)介紹，海南省種業(yè)實驗室正在籌建高通量、大規(guī)模的基因分型聯(lián)合中心，預計年內對外開放，屆時實驗室的科研服務保障能力將邁上新臺階。
良好的服務能力，加上獨特的氣候優(yōu)勢和政策優(yōu)勢，吸引了不少科研院所、高校和企業(yè)“搶灘”入駐三亞崖州灣科技城。據(jù)統(tǒng)計，目前，已有中國農業(yè)大學、中國農業(yè)科學院等國內21家頂尖農業(yè)科研院所及高校分支機構入駐，南繁產業(yè)關聯(lián)企業(yè)超2800家。截至2023年底，引進南繁領域海南省高層次人才337人，認定南繁領域人才815人(全職682人、柔性引進133人)，設立7個院士工作站和2個院士團隊創(chuàng)新中心�！澳戏惫韫取眳R聚創(chuàng)新資源，產學研用一體化的種業(yè)創(chuàng)新發(fā)展格局正加速構建。
《光明日報》(2024年05月09日 05版)
