中國(guó)網(wǎng)/中國(guó)發(fā)展門(mén)戶(hù)網(wǎng)訊 （記者 王振紅） 2025年12月22日，中國(guó)科學(xué)院在北京舉行A類(lèi)先導(dǎo)專(zhuān)項(xiàng)“種子精準(zhǔn)設(shè)計(jì)與創(chuàng)造”（以下簡(jiǎn)稱(chēng)種子專(zhuān)項(xiàng)）系列科研成果新聞發(fā)布會(huì)，系統(tǒng)展示了專(zhuān)項(xiàng)通過(guò)創(chuàng)建精準(zhǔn)設(shè)計(jì)育種新范式，在打造種業(yè)振興的“中國(guó)芯”方面取得的系列突破。

“經(jīng)過(guò)六年攻關(guān)，專(zhuān)項(xiàng)取得了覆蓋理論、技術(shù)、產(chǎn)品的全鏈條體系化突破，實(shí)現(xiàn)了‘三新’——新理論、新技術(shù)、新產(chǎn)品?！狈N子專(zhuān)項(xiàng)首席科學(xué)家、中國(guó)科學(xué)院院士李家洋介紹。

六年攻關(guān)，實(shí)現(xiàn)全鏈條突破

據(jù)介紹，種子專(zhuān)項(xiàng)于2019年11月啟動(dòng)，針對(duì)我國(guó)新時(shí)期糧食安全、生態(tài)安全及農(nóng)業(yè)供給側(cè)結(jié)構(gòu)性改革的重大戰(zhàn)略需求，中國(guó)科學(xué)院聯(lián)合院內(nèi)外30家優(yōu)勢(shì)單位協(xié)同攻關(guān)，聚焦水稻、小麥等主要農(nóng)作物和魚(yú)等動(dòng)物，以實(shí)現(xiàn)“一增二減”——增產(chǎn)提質(zhì)、減投提效、減損促穩(wěn)為核心目標(biāo)，最終實(shí)現(xiàn)精準(zhǔn)創(chuàng)造增產(chǎn)10%-20%、減投15%-20%和減損15%-20%的動(dòng)植物品種。

“種子精準(zhǔn)設(shè)計(jì)與創(chuàng)造”專(zhuān)項(xiàng)目標(biāo)。

李家洋表示，六年來(lái)，種子專(zhuān)項(xiàng)挖掘了一批高產(chǎn)優(yōu)質(zhì)、氮高效利用、抗逆抗病等關(guān)鍵基因與調(diào)控網(wǎng)絡(luò)，實(shí)現(xiàn)了基因組精準(zhǔn)編輯、四倍體野生稻快速?gòu)念^馴化等核心技術(shù)創(chuàng)新，創(chuàng)制了37個(gè)“一增二減”先導(dǎo)型品種，累計(jì)推廣先導(dǎo)型作物新品種1448萬(wàn)畝，取得了顯著的社會(huì)經(jīng)濟(jì)效益，獲得“中國(guó)十大科技進(jìn)展新聞”等多項(xiàng)榮譽(yù)，切實(shí)發(fā)揮了戰(zhàn)略先導(dǎo)專(zhuān)項(xiàng)的引領(lǐng)作用。

中國(guó)科學(xué)院可持續(xù)發(fā)展科技研究局局長(zhǎng)薛強(qiáng)介紹了專(zhuān)項(xiàng)成果的戰(zhàn)略意義。他指出，未來(lái)這場(chǎng)搶占種業(yè)科技制高點(diǎn)的勝利標(biāo)志，不僅在于我們是否擁有“備份”的種源，更在于我們是否構(gòu)建起自主的、引領(lǐng)性的種業(yè)科學(xué)體系與創(chuàng)新生態(tài)，要培育更高產(chǎn)、更營(yíng)養(yǎng)、更節(jié)水、更抗災(zāi)的“智慧種子”，為早日實(shí)現(xiàn)種業(yè)科技高水平自立自強(qiáng)，建設(shè)農(nóng)業(yè)強(qiáng)國(guó)貢獻(xiàn)力量，為全球糧食安全與農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展貢獻(xiàn)“中國(guó)方案”。

硬核突破，讓種子擁有“智慧”

面對(duì)化肥過(guò)量、病蟲(chóng)害頻發(fā)、資源約束趨緊等農(nóng)業(yè)“痛點(diǎn)”，種子專(zhuān)項(xiàng)的科學(xué)家們以“精準(zhǔn)設(shè)計(jì)”為路徑，找到了破局的關(guān)鍵“鑰匙“。

發(fā)布會(huì)上，專(zhuān)項(xiàng)總體組成員展示了在新理論、新技術(shù)、新產(chǎn)品三個(gè)維度取得的多項(xiàng)“硬核”突破，它們讓種子能夠“更智慧”地應(yīng)對(duì)現(xiàn)有挑戰(zhàn)。

中國(guó)科學(xué)院院士、植物研究所研究員種康介紹了兩項(xiàng)直擊農(nóng)業(yè)生產(chǎn)痛點(diǎn)的理論突破。其一是讓水稻“減肥”不減產(chǎn)，種康介紹，研究團(tuán)隊(duì)克隆了氮高效基因OsTCP19，使水稻在氮肥減少20%-30%的情況下產(chǎn)量保持穩(wěn)定，為破解化肥過(guò)量使用難題提供了“基因鑰匙”，有助于實(shí)現(xiàn)水稻“綠色革命”。

其二是給小麥裝上“免疫盾牌”。種康表示，面對(duì)白粉病、赤霉病等農(nóng)業(yè)“殺手”，研究團(tuán)隊(duì)不僅挖掘出我國(guó)地方品種特有的廣譜抗白粉病且兼具麥瘟病抗性的Pm24基因，還培育出抗赤霉病高產(chǎn)小麥“中科166”，讓農(nóng)藥用量大幅下降，推廣面積已近150萬(wàn)畝，筑牢了主糧安全“防護(hù)網(wǎng)”。

如果說(shuō)基因是生命的代碼，那么中國(guó)科學(xué)家不僅需要拿到打開(kāi)代碼的“鑰匙”，還要成為優(yōu)秀的“程序員”。

作為專(zhuān)項(xiàng)成員，中國(guó)科學(xué)院遺傳與發(fā)育生物學(xué)研究所研究員高彩霞團(tuán)隊(duì)自主研發(fā)的多重基因組編輯技術(shù)，一舉打破“抗病不高產(chǎn)”的育種魔咒，創(chuàng)制出既抗白粉病又高產(chǎn)的小麥新種質(zhì)。2024年，這項(xiàng)成果拿下我國(guó)首個(gè)口糧作物基因編輯生產(chǎn)應(yīng)用安全證書(shū)——是通行證，更是里程碑。

李家洋團(tuán)隊(duì)的另一項(xiàng)技術(shù)同樣實(shí)現(xiàn)了育種效率“飛躍”。團(tuán)隊(duì)首次提出并實(shí)踐了異源四倍體野生稻快速?gòu)念^馴化的新路徑。他們像“農(nóng)業(yè)工程師”一樣，從零開(kāi)始改造野生稻，攻克野生稻遺傳轉(zhuǎn)化、基因組注釋等重重難關(guān)，成功創(chuàng)制出新型四倍體水稻材料，被國(guó)際同行贊譽(yù)“啟動(dòng)了人類(lèi)農(nóng)業(yè)新文明”，為全球糧食安全提供了前瞻戰(zhàn)略性技術(shù)儲(chǔ)備。

從田間到餐桌，從作物到水產(chǎn)，不同產(chǎn)業(yè)中，都能看到精準(zhǔn)設(shè)計(jì)振興種業(yè)的力量。

面對(duì)我國(guó)大豆進(jìn)口量大，生產(chǎn)力不足的難題，研究團(tuán)隊(duì)繪制了全球領(lǐng)先的大豆圖形結(jié)構(gòu)泛基因組圖譜，開(kāi)發(fā)了多維組學(xué)數(shù)據(jù)庫(kù)SoyOmics，精準(zhǔn)聚合優(yōu)良性狀，成功培育出“科豆”“東生”系列等10個(gè)高產(chǎn)高營(yíng)養(yǎng)大豆新品種。

專(zhuān)項(xiàng)還引領(lǐng)了“水產(chǎn)”設(shè)計(jì)育種的新浪潮。中國(guó)科學(xué)院院士、中國(guó)科學(xué)院水生生物研究所研究員桂建芳團(tuán)隊(duì)首次提出“雙三倍體”概念，創(chuàng)建了基于生殖方式轉(zhuǎn)換的設(shè)計(jì)育種技術(shù)體系，培育出具有高產(chǎn)、抗病、節(jié)糧三大優(yōu)勢(shì)性狀的異育銀鯽“中科6號(hào)”候選新品系；相較于底盤(pán)品種異育銀鯽“中科3號(hào)”，“中科6號(hào)”生長(zhǎng)速度平均提升25.0%，養(yǎng)殖存活率平均提升66.5%，飼料效率平均提升20.1%。同時(shí)研究團(tuán)隊(duì)還將“非減數(shù)融合”生殖與基因編輯相結(jié)合創(chuàng)建育性可控設(shè)計(jì)育種技術(shù)體系，創(chuàng)制出既“無(wú)肌間刺”又不育的可用于養(yǎng)殖的無(wú)肌間刺異育銀鯽。

從“跟跑”到“領(lǐng)跑”，邁向種業(yè)強(qiáng)國(guó)

“作為中國(guó)科學(xué)院A類(lèi)先導(dǎo)專(zhuān)項(xiàng)，種子專(zhuān)項(xiàng)始終踐行‘目標(biāo)清、可考核、用得上、有影響’的十二字要求?！崩罴已笳f(shuō)。

李家洋帶領(lǐng)團(tuán)隊(duì)研發(fā)的“中科發(fā)”系列水稻新品種，生動(dòng)詮釋了從理論到產(chǎn)業(yè)的貫通之力。針對(duì)我國(guó)東北稻區(qū)及南方雙季稻區(qū)的重大需求，研究團(tuán)隊(duì)通過(guò)“分子設(shè)計(jì)育種”理念，精準(zhǔn)聚合了粒型、產(chǎn)量、抗病、抗倒伏、耐鹽堿等一系列優(yōu)良基因，培育的“中科發(fā)”系列水稻已經(jīng)成為“明星品種”。在東北稻區(qū)，“中科發(fā)5號(hào)”比當(dāng)?shù)刂髟詢(xún)?yōu)質(zhì)品種增產(chǎn)超20%，鹽堿地畝產(chǎn)突破600公斤，還拿下全國(guó)優(yōu)質(zhì)稻食味品質(zhì)鑒評(píng)金獎(jiǎng)，2024年躋身全國(guó)常規(guī)水稻推廣面積第五位；在南方稻區(qū)，“中科發(fā)早粳1號(hào)”實(shí)現(xiàn)我國(guó)雙季早粳稻品種“零的突破”，將優(yōu)質(zhì)新米上市期提前2-3個(gè)月，讓老百姓更早吃上當(dāng)年的新米。

曾幾何時(shí)，育種靠的是經(jīng)驗(yàn)、運(yùn)氣和一次次等待；傳統(tǒng)育種工作者如同在黑暗中摸索，不知哪個(gè)基因控制哪個(gè)性狀，只能通過(guò)一代代雜交選育，周期長(zhǎng)達(dá)8-10年，且難有突破性進(jìn)展。而今天，在中國(guó)科學(xué)家手中，育種已蛻變?yōu)橐婚T(mén)可預(yù)測(cè)、可編程、可定制的精密科學(xué)。

這場(chǎng)變革的重要引擎，正是分子設(shè)計(jì)育種理念的提出與實(shí)踐。2013年8月，中國(guó)科學(xué)院?jiǎn)?dòng)戰(zhàn)略性先導(dǎo)科技專(zhuān)項(xiàng)“分子模塊設(shè)計(jì)育種創(chuàng)新體系”，掀起了一場(chǎng)育種革命。該專(zhuān)項(xiàng)提出的“分子設(shè)計(jì)”育種理念，讓中國(guó)育種從“經(jīng)驗(yàn)”走向“設(shè)計(jì)”，也將中國(guó)的育種技術(shù)理念推向了世界前沿，獲得國(guó)家自然科學(xué)獎(jiǎng)一等獎(jiǎng)。

“種子精準(zhǔn)設(shè)計(jì)與創(chuàng)造”專(zhuān)項(xiàng)總體布局。

種子專(zhuān)項(xiàng)為“分子模塊設(shè)計(jì)育種創(chuàng)新體系”的新階段，讓我國(guó)在精準(zhǔn)設(shè)計(jì)育種領(lǐng)域建立起自主可控的完整技術(shù)體系，并進(jìn)入從“跟跑”“并跑”到部分“領(lǐng)跑”的新階段。該專(zhuān)項(xiàng)的成功實(shí)施，是面向國(guó)家重大需求、發(fā)揮新型舉國(guó)體制優(yōu)勢(shì)、搶占農(nóng)業(yè)科技制高點(diǎn)的成功實(shí)踐，為我國(guó)從種業(yè)大國(guó)邁向種業(yè)強(qiáng)國(guó)奠定了堅(jiān)實(shí)的科技基礎(chǔ)。