[光明日報] 凝聚青春之力 服務種業(yè)振興
一月的海南三亞,陽光火熱。
崖州灣邊,壟縱溝橫,良田廣袤,科研人員頭戴遮陽帽、腳踩橡膠靴,耕耘其間。
又是一年南繁忙!
“看,這是棉田,那是水稻,那邊是玉米……”一片片碧綠的試驗田邊,中國農(nóng)業(yè)科學院國家南繁研究院院長彭軍如數(shù)家珍,滿目自豪。
的確,如今的南繁有些不一樣。
“每年秋冬從各地‘飛’來,一口氣直忙到第二年春天,再背著育種材料‘飛’走,常有人把我們比作南繁的‘候鳥’。”彭軍說,“但你可知道,現(xiàn)在,除了‘候鳥’式育種團隊,這里還添了許多常駐力量呢!”
目前,中國農(nóng)業(yè)科學院國家南繁研究院已引進野生作物種質(zhì)資源保護與利用、作物表型組學研究、大數(shù)據(jù)智能設計育種等科研團隊15支,科研人員共計200余人,其中常駐人員130人。
給試驗田里的作物做“體檢”
椰風習習間,一座占地近5萬平方米的大型白色現(xiàn)代建筑簇新亮相,這便是已正式啟用的國家南繁作物表型研究設施建設項目。
表型,是個啥?
玉米的糯性、甜度,西紅柿的大小、風味,棉花纖維的顏色、形狀……凡是一個農(nóng)作物生物體可以觀察到的性狀或特征,都是作物表型。
它對育種有多重要?
植株高矮、莖稈粗細、籽粒大小……所有育種家的工作,都要從田間觀察、鑒定一株作物的表型開始。為了選育出更好的品種,老一輩育種家們往往要在數(shù)年時間里,在田間千萬個植株中,一株一株手工觀察、研究表型,猶如“大海撈針”。
有沒有快速高效鑒定作物表型的“神兵利器”?國家南繁作物表型研究設施建設項目內(nèi),一座高5.7米、寬21米的鋼鐵“大家伙”給了記者答案。
橫跨在試驗田中,仿佛一個小型的“龍門吊”,這座大型表型鑒定裝備可以沿著稻田四周布設的軌道自由移動,是我國目前最專業(yè)、技術含量最高的田間“高通量植物表型平臺”。它上面搭載著激光雷達、高光譜相機、熱紅外相機、RGB相機等六種不同的監(jiān)測儀,可以“一眼”掌握植物從播種到收獲的全周期表型數(shù)據(jù)。
“簡單來說,我們建設的這座平臺可以根據(jù)南繁育種團隊的需求,給試驗田里的作物做CT、做‘體檢’?!敝袊r(nóng)業(yè)科學院國家南繁研究院/作物科學研究所作物表型組學研究團隊首席金秀良一邊拿起遙控裝置調(diào)試設備,一邊對記者介紹。如今,他帶領團隊,已常駐三亞服務南繁。
這“體檢”能有多快?
“舉個例子,要擱以前,數(shù)清一畝稻田里的稻穗數(shù)和穗粒數(shù),需要科研人員先雇人收割,再運回研究所的實驗室里一一測量鑒定,前前后后怎么也要兩三個月?,F(xiàn)在有了這個裝備,安裝好就能一鍵操作、視覺采集,圖像經(jīng)過人工智能軟件處理,幾天就能出結(jié)果,你算算,一下子省了多少時間和人工?”金秀良說。
一支常駐田間的育種隊伍
有了這樣的“利器”采集農(nóng)作物表型,海量大數(shù)據(jù)又該如何分析,并應用于育種呢?
在另一間實驗室里,中國農(nóng)業(yè)科學院國家南繁研究院大數(shù)據(jù)智能設計育種團隊的一群年輕人,正在為這些數(shù)據(jù)設計算法和模型。
“我們的任務,就是通過開發(fā)數(shù)量遺傳算法,幫助育種家們在眾多的表型數(shù)據(jù)中,篩選出有價值的遺傳材料資源,再通過大數(shù)據(jù)和人工智能結(jié)合,幫助育種家預測種子后代的表型,以此為參照,進行育種方案的設計?!眻F隊中的博士后何坤輝是位90后,自這幾年團隊成立,便來到三亞,成為“常駐軍”。
這是一個平均年齡不到26歲的科研團隊,吸引聚集了育種、分子生物學、計算機等多學科交叉的青年人才。為何選擇常駐三亞?博士后陳守坤談到了“成就感”——“科研本就是枯燥探索的過程,這里也許沒有大城市的熱鬧和現(xiàn)代,但離育種一線更近,更容易獲得生產(chǎn)數(shù)據(jù)開展研究,還能隨時反饋給育種團隊,服務分子設計育種,這是難得的成就感?。 ?/p>
這份成就感,同樣催動著80后的鄭曉明。作為中國農(nóng)業(yè)科學院國家南繁研究院野生作物種質(zhì)資源保護與利用團隊首席,她選擇帶領團隊,常駐崖州灣邊守護一片特殊的稻田。
穿過錯落的黎族村寨,高大的熱帶樹木掩映下,即將建設完成的國家野生稻種質(zhì)資源圃映入眼簾。只見一塊塊水田整齊劃一,依次排開,一直延伸到遠方。每塊田內(nèi)所種稻種,或高大茂盛,或低矮匍匐,甚至還有一些宛若雜草。
“別看這些稻子不起眼,但可都不一般!”鄭曉明介紹,這座國家野生稻種質(zhì)資源圃2021年開始籌建,面積180畝,規(guī)模全球最大。自建設之初,就開始保存野生稻,目前采集自世界各地的1萬多份野生稻資源已入駐其中。
為什么要專門保存這么多種野生稻?
原來,在人類長期的馴化和選育中,栽培水稻的遺傳基因會出現(xiàn)明顯的同質(zhì)化。而野生稻經(jīng)過幾千年自然環(huán)境的“千錘百煉”,蘊含著更為豐富的遺傳基因,正好能夠成為服務水稻品種改良的資源庫。
“何況,隨著人類活動增多、氣候變化,自然界中的野生稻正在逐漸減少,有的甚至絕種了,因此,要加強這類資源的調(diào)查和保存,保護搶救這些野生稻種,并利用三亞的特殊氣候,讓它們永續(xù)生長。這就是我們的責任和使命?!编崟悦鞯脑挃S地有聲。
“金秀良、鄭曉明、何坤輝、陳守坤……正是這些選擇來到三亞的年輕人,組成了我們近年來著力打造的一支常駐科研隊伍?!奔殧?shù)一位位青年人才,彭軍頗為動情。
他們,是服務種業(yè)振興的新力量!行走在南繁熱土,他們的耕耘貫穿四季。
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