用上“中国芯”，50多个物种实现优选优育
【编者按】
科技创新是发展新质生产力的核心要素。日前，长沙召开全市高质量发展暨招商引资大会，对2023年度“新设研发机构50强”等进行了表彰，旨在立标杆、树典型，激励各类创新主体在建设全球研发中心城市、发展新质生产力中敢闯敢干、奋勇争先。即日起，长沙晚报联合长沙市科技局推出“走进长沙新设研发机构50强”系列报道。首期，记者带您走进华智生物全球生物育种芯片及智能装配研发中心，探访育种模式转变之路。
【研发名片】
华智生物全球生物育种芯片及智能装配研发中心以国家级分子育种创新服务平台与岳麓山实验室分子育种关键技术公共创新平台为依托，由众多具有跨国种业大公司研发与管理经验的专家组成，国际一流的种业研发创新团队牵头，致力于培育打造立足长沙、面向全国、辐射国际的高、中、低密度生物育种基因芯片开发中心，及集智慧实验室设计开发、软硬件开发、智能装配于一体的研究中心，为精准分子设计育种、智能育种和种业检验检测实验室建设等提供技术和装备支撑。
（华智生物分子育种技术智创中心总监唐顺学(右一)与团队成员交流实验样品情况。长沙晚报全媒体记者 易亿 摄）
星辰在线3月27日讯 据长沙晚报（全媒体记者 徐运源 通讯员 李畅 刘凤敏）报道，一堆种子摆在面前，哪个长得快？哪个产量高？哪个品质好？用传统的田间“望闻问切”找答案，根据物种的生长周期，需要3个月以上，而通过液相育种芯片检测，只需1周至2周时间。
这样的芯片，华智生物技术有限公司(以下简称“华智生物”)针对50多个物种开发了100余款，其中30余款为国际或国内首款，为我国育种家提供用得了、用得起、用得好的高效精准基因型鉴定技术。
给育种材料做“体检”，实现快速优选优育
近日，记者走进华智生物全球生物育种芯片及智能装配研发中心，实验室里的高科技设备让人目不暇接，技术人员正忙着做育种材料的性状基因检测。
“它和固相育种芯片不同，把原本需要固定在硅基上的基因(位点)‘探针’，溶解到液体介质中，通过探针捕获育种材料中的不同基因组区域，从而实现育种材料的基因(型)鉴定。”华智生物分子育种技术智创中心总监唐顺学拿起一款液相芯片向记者介绍。
“通过芯片对物种基因组进行扫描，就像给育种材料‘体检’，让研究人员精准预知育种材料的特性，通过筛选，剔除遗传缺陷，聚合优异(等位)基因，最终实现快速优选优育。”唐顺学解释。
育种芯片是分子和智能育种的关键共性技术之一，以前长期为国外的固相育种芯片所垄断。经过多年攻关，唐顺学带领团队研发了具有完全自主知识产权的液相芯片技术，获发明专利30余项，广泛应用于物种的种质资源和品种精准鉴定评价、性状基因创制挖掘鉴定、种子质量检验检测、分子和智能育种等，应用领域也从粮食作物、经济作物扩展到畜禽水产等领域。
在我国，人们餐桌上常吃的猪肉，九成是外国种猪的后代。也就是说，生猪优良核心种源基本依靠进口。
为此，中国工程院院士、中国科学院亚热带农业生态研究所首席研究员印遇龙呼吁，一定要对地方猪资源进行充分保护与开发利用，培育中国特色猪品种，创新地方猪产业“芯片”，做强地方猪产业。
湖南是地方猪遗传资源丰富的省份。去年，由印遇龙团队牵头，联合湖南农业大学与华智生物，成功开发了首款适用于湘猪等地方猪的64K液相育种芯片。结果显示，利用该芯片在猪早期进行分子标记辅助育种选择，能很好地提高生猪育种效率。
“有了芯片，好比在湖南地方猪遗传物质之‘路’上增加了路标，我们在开展后续种猪全基因组选择育种、改善肉质性状等工作时可以顺着‘路标’进行选择。”印遇龙说，芯片的研制，对湖南省乃至全国种业品质提升和乡村全面振兴具有重要意义。
推动育种技术和模式“弯道超车”
唐顺学曾在美国多所著名大学和世界500强农化种子公司从事分子育种研发及管理工作20余年。其间，他密切关注我国种业技术发展。对比国外种企，国内种企呈多、小、散特点，研发投入不足，竞争力相对较弱。那时，世界种业巨头已从分子育种3.0阶段向智能育种4.0阶段跨越，我国还处在常规育种2.0阶段。在他看来，国内种业发展既有挑战，也有重大机遇。
2019年，唐顺学回国来到华智生物工作，目标锁定加速推进我国种业从常规育种到智能育种转变。他带领团队研发的液相芯片技术，相比固相芯片，成本更低、检出率和准确率更高，且完全自主可控。
“常规育种就像走迷宫，每一步走对了才能培育出理想的种子。”唐顺学说，通过液相育种芯片等分子设计育种关键共性技术，“量身定制”育种成为可能，育种成本大幅降低，培育周期也大大缩短，未来，越来越多集高产、优质、绿色于一身的种子可撒向中华大地。
国家级分子育种创新服务平台、农业农村部生物育种基因型鉴定及应用重点实验室……回国4年多来，唐顺学的目标在逐步实现，不仅分子育种技术创新团队从10多人增加到近70人，还建成了国内领先、国际一流的种业分子育种研发创新服务平台，每年在240余个物种中，为800余家单位提供分子育种技术服务，年样品检测量超过130万份。
当下，以“生物技术+信息技术+大数据+人工智能”为特征的第四次种业科技革命，正推动种业研发、生产、经营全产业链发生深刻变革，为我国种业“弯道超车”提供了机会。
“经过多年发展，我国棉花、玉米、大豆、水稻等重要粮食和经济物种已处于育种3.0阶段，但绝大多数物种仍处于育种2.0阶段，任重道远。”唐顺学说，全球生物育种芯片及智能装配研发中心将持续研发智能育种关键共性技术，拓宽物种和新的育种应用场景，推动创新技术的集成应用，助力育种效率全面提升。
【研发者说】
“习近平总书记最近在湖南考察时说，‘中国人的饭碗应该主要装中国粮’‘湖南要扛起维护国家粮食安全的重任，抓住种子和耕地两个要害’，这让我们一线种业科研人员倍感振奋。种业是湖南的一张名片，湖南建设长沙全球研发中心城市，发展新质生产力，打造种业战略科技力量的岳麓山实验室是重要一环。作为岳麓山实验室公共创新平台，我们将进一步扩大人才、技术、平台资源聚集优势，与其他科学家同行一起努力，推动我国育种从经验育种向智能育种转变，为打好种业‘翻身仗’，保障粮食安全提供技术和平台支撑。”
——唐顺学
【来源：长沙晚报】
