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来吧，一起探索小小种子的神奇魔法
日期 : 2024年10月15日 来源 : 北京城市副中心报
风、温、光、水、氧气等均可调节，比传统育种方式快2至3倍……第三十一届中国北京种业大会主会场设在通州区，通州区发布板块包括“作物快速育种服务平台”等4项内容。日前，记者走进北京通州国际种业科技园区，提前探秘刚刚投入使用的农作物育种加速器，感受科技育种的魅力。
种子住进量身定制“集体宿舍”
走进北京通州国际种业科技园区，农作物育种加速器就藏在这里。
刚刚投入使用的玻璃温室加代室管理极其严格，工作人员需要通过风淋系统洁净后刷脸进入，以更好保护正在里面生长的植物们。加代室里宽敞明亮，扑面而来的暖风让人感觉舒适，这里并没有大片的土地，作物们站在“种植盆里”，享受着舒适的环境，种植盆中插着白色管线，“这是水肥一体化的滴灌装置，可以让作物按需吃饱、喝够。”工作人员介绍道。
农作物育种加速器包括1400平方米室内全人工光生长室和9200平方米玻璃温室加代室。在室内全人工光生长室内，从门口的透明玻璃望去，植物们井井有条地住进了“集体宿舍”。这里配备有高标准的环境控制、种植系统、补光系统和智能数字化系统，配备的补光灯是5通道的可调控光源，能实现作物全周期生长的动态光环境精准自主调控。平台的建设能创造较大的社会价值，为中国育种事业和科研单位提供“拎包入住”式的高标准快速加代共性服务平台，帮助研发单位开展快速的品种选育、改良，尤其是生物性状（转基因）快速导入、种质材料快速扩繁，是北京持续培育农作物种业新质生产力的最新快速孵化器。
推开番茄培育室，上下两层的白色种植架上，一盆盆绿色的番茄茎叶翠绿，绿色、红色的果实已经挂上了枝头。“番茄现在已经进入坐果期，出于育种需要我们只留两穗果，目前生长状况良好。”工作人员许理文介绍道，室内生长室采用全人工光，精准的智能水肥控制，比传统育种方式快2至3倍，目前可以满足番茄、小麦、水稻、玉米、大豆、绿豆、生菜等作物的育种，实现一年四代甚至七代的繁育。
在玉米生长室里，玉米秆上挂满了饱满的玉米穗，“目前我们培育的玉米已经完成授粉，两周后就可以通过胚挽救的方式，进入下一代了。”北京农林科学院玉米研究所分子检测中心主任王凤格介绍，进入加速器后，玉米从播种到取胚，整个生长季只需要70天左右。按照一周年时间来计算的话，玉米在加速器里一年可实现五代育种，如果不通过加速器，在北方，玉米只能育一代，即使到海南南繁，一年也只实现两代。
“我们就是建立了一个育种王国。”农作物育种加速器技术负责人王宪龙解释道，目前我国育种水平同发达国家相比，仍相当落后，这就需要科研人员加快速度，培育新品种，赶追发达国家水平。所谓加速器，就是为植物生长营造所需的环境条件，包括风、温、光、水、氧气等，在于家务的加速器内都可以进行调节。
“自然界有的，我们仿照，自然界没有的，我们创造，在这里，植物可以充分地进行光合作用。”王宪龙表示，在光节奏方面，以小麦为例，目前我国最高的人工光光照实验每天照射时间为22个小时，但在北方的冬天自然条件下每天太阳光照射时间仅为8小时，22小时就相当于要照射三天。在光质方面，太阳光50％以上为红外光，这些红外光只是发热，并不参与植物的光合作用。“在育种加速器里，我们采用了固态照明Solid lighting，可以精准地选取植物参与光合作用的光谱，提高植物的生长速度和品质，实现高质量育种。”
目前，育种加速器已与中国农科院作物所，北京农科院玉米所、蔬菜所、生物所开展合作，在玉米、水稻、大豆、小麦、绿豆、小豆、番茄、生菜等作物上开展快速加代育种试验。
明年下半年再添育种高科技平台
多年来，北京通州国际种业科技园区致力为入园单位和种业行业提供高质量的种业创新研发和成果转化服务，运用育种前沿技术，高标准搭建和运营共性技术服务平台，在前期建立运营分子育种、基因编辑、转基因技术服务平台，品种展示评价与生物育种试验示范平台基础上，进一步完善服务能级，提高新质生产力发展的着力点，搭建作物育种加速器，逆境表型鉴定服务平台和品种测试大模型，加速种业科技成果商业化、工程化和产业化服务。加速器和逆境表型鉴定平台的建立，与高通量分子育种技术服务相结合，将打造成为国内规模最大、通量最高的作物快速育种服务体系，实现目标品种快速选育和改良。
作物逆境表型鉴定共性技术服务平台占地10200平方米，打造抗旱、高光效、节水肥、抗寒、耐热、耐盐碱、抗病等7种逆境表型鉴定功能区，配备自动化遮阳系统、通风湿帘系统、高压喷雾系统、补光系统、空气源温控系统、水肥系统、数据采集系统、栽培系统。引入人工智能等先进信息技术与生物技术相结合，通过大数据模型算力，建立精准可控的生态环境模拟，为育种决策和品种测试提供精准的信息支持。为育种研发单位就地提供逆境分子遗传改良、抗性品种选育与改良、种质资源重要性状精准鉴定、品种测试等共性的育种实践空间和服务。
据了解，作物逆境表型鉴定共性技术服务平台预计明年下半年完工并投入使用。目前，园区已与中国农科院作物所、中国农业大学、腾讯社会价值、为村耕智等合作，正在建设作物逆境表型鉴定平台与品种测试大模型。通过建立精准、自主可控的环境模拟、逆境模拟系统，配备高通量的表型数据采集和分析平台，将AI（人工智能）与育种加速器和逆境表型鉴定深度融合，构建有神经性自主算力的品种测试模型，为育种和研发单位提供抗性品种选育与改良、种质资源重要性状精准鉴定等共性的育种实践空间和服务，为品种抗性鉴定、品种测试提供高效路径，为品种审定提供数据支撑和快速测试的模拟场景。
副中心科技助力北京“种业之都”建设
近年来，城市副中心持续助力北京打造“种业之都”。目前，北京通州国际种业科技园区拥有千亩新品种展示基地，3千亩生物育种基地，3万亩育种展示基地，8.2万平方米综合服务大楼，4万平方米会展中心，搭建了完善的公共服务平台，70余家院所高校和企业入驻，育成玉米、小麦、蔬菜等突破性优势品种100余个，同时出台了支持种业专项政策，创新要素正在加速聚集，助力打造种业创新高地。
借助即将召开的第三十一届中国北京种业大会的东风，通州区将重点推进现代种业产业强链补链，进一步聚集和丰富种业产业关键生产要素，助力北京打造“种业之都”，为现代农业高质量发展持续贡献副中心力量。