中新網北京12月22日電 (記者 孫自法)民以食為天，糧以種為先。
中國科學院A類先導專項“種子精準設計與創造”(簡稱種子專項)2019年11月啟動以來，專項團隊通過創建精準設計育種新范式，致力打造糧食安全的“中國芯”，在種業振興方面已實現全鏈條突破。
獲全鏈條突破
中國科學院12月22日在北京舉行種子專項系列科研成果新聞發布會。中國科學院院士、種子專項首席科學家李家洋表示，經過6年攻關，種子專項已實現覆蓋理論、技術、產品的全鏈條體系化突破，獲得新理論、新技術、新產品。
李家洋院士介紹種子專項整體實施情況，解讀“一增二減”設計目標。中新網記者 孫自法 攝種子專項針對中國新時期糧食安全、生態安全及農業發展等重大戰略需求，由中國科學院聯合院內外30家優勢單位協同攻關，聚焦水稻、小麥等主要農作物和魚等動物，以實現“一增二減”(增產提質、減投提效、減損促穩)為核心目標，最終實現精準創造增產10%-20%、減投15%-20%和減損15%-20%的動植物品種。
李家洋指出，6年來，種子專項挖掘一批高產優質、氮高效利用、抗逆抗病等關鍵基因與調控網絡，實現基因組精準編輯、四倍體野生稻快速從頭馴化等核心技術創新，創制出37個“一增二減”先導型品種，累計推廣先導型作物新品種1448萬畝，社會經濟效益顯著。
在中國科學院可持續發展科技研究局局長薛強看來，未來搶占種業科技制高點，中國要構建起自主的、引領性的種業科學體系與創新生態，要培育更高產、更營養、更節水、更抗災的“智慧種子”，為早日實現種業科技高水平自立自強、建設農業強國貢獻力量，為全球糧食安全與農業可持續發展貢獻“中國方案”。
讓種子有“智慧”
面對化肥過量、病蟲害頻發、資源約束趨緊等農業發展瓶頸，種子專項團隊以“精準設計”為路徑，找到了破局的關鍵“鑰匙”，讓種子能夠“更智慧”地應對現有挑戰。
種康院士介紹種子專項團隊相關研究成果。中新網記者 孫自法 攝中國科學院院士、中國科學院植物研究所研究員種康介紹說，為讓水稻“減肥”不減產，專項研究團隊克隆了氮高效基因，使水稻在氮肥減少20%-30%的情況下產量保持穩定，利用“基因鑰匙”助力實現水稻“綠色革命”。
面對白粉病、赤霉病等農業“殺手”，專項團隊為給小麥裝上“免疫盾牌”，不僅挖掘出中國地方品種特有的廣譜抗白粉病且兼具麥瘟病抗性的基因，還利用新型的赤霉病抗病模塊培育出抗赤霉病高產小麥“中科166”，大幅降低農藥用量，推廣面積已近150萬畝。
中國科學院遺傳與發育生物學研究所研究員高彩霞團隊自主研發出多重基因組編輯技術，一舉打破“抗病不高產”的育種魔咒，創制出既抗白粉病又高產的小麥新種質，并實現在全球重要國家從工具到新種質的全鏈條布局。該小麥新種質于2024年獲頒中國首個口糧作物基因編輯生產應用安全證書，為后續推廣應用邁出了第一步。
種子專項團隊首次提出并實踐了異源四倍體野生稻快速從頭馴化的新路徑，他們從零開始改造野生稻，攻克野生稻遺傳轉化、基因組注釋等重重難關，成功創制出新型四倍體水稻材料。這一全新育種路徑的實踐，被國際同行贊譽“啟動了人類農業新文明”，為全球糧食安全提供了前瞻戰略性技術儲備。
面對中國大豆進口量大、生產力不足的難題，專項團隊繪制全球領先的大豆圖形結構泛基因組圖譜，開發出多維組學數據庫，精準聚合優良性狀，成功培育出“科豆”“東生”系列等10個高產高營養大豆新品種。
桂建芳院士介紹發布會會場外展示的鯽魚新品種和新品系。中新網記者 孫自法 攝種子專項還引領水產設計育種。中國科學院院士、中國科學院水生生物研究所研究員桂建芳團隊首次提出“雙三倍體”概念，創建基于生殖方式轉換的設計育種技術體系，培育出具有高產、抗病、節糧三大優勢性狀的異育銀鯽“中科6號”候選新品種，其生長速度、養殖存活率、飼料效率比“中科3號”分別平均提升25.0%、66.5%、20.1%。該團隊還結合基因編輯創建育性可控設計育種技術體系，創制出可用于養殖的無肌間刺異育銀鯽。
邁向種業強國
針對中國東北稻區及南方雙季稻區的重大需求，李家洋帶領團隊通過分子設計育種理念，精準聚合粒型、產量、抗病、抗倒伏、耐鹽堿等一系列優良基因，培育的“中科發”系列水稻已成為“明星品種”。
在東北稻區，“中科發5號”比當地主栽優質品種增產超20%，鹽堿地畝產突破600公斤，還獲得全國優質稻食味品質鑒評金獎。
在南方雙季稻區，“中科發早粳1號”實現中國雙季早粳稻品種“零的突破”，將優質新粳米上市期提前2到3個月。
種子專項團隊稱，傳統育種周期長達8年至10年，得益于分子設計育種理念的提出與實踐，如今育種已蛻變為一門可預測、可編程、可定制的精密科學。
中國科學院2013年8月啟動戰略性先導科技專項“分子模塊設計育種創新體系”，提出的分子設計育種理念，讓中國育種從“經驗”走向“設計”，也將中國的育種技術理念推向世界前沿。
作為“分子模塊設計育種創新體系”2.0版，種子專項推動中國在精準設計育種領域建立起自主可控的完整技術體系，并進入從“跟跑”“并跑”到部分“領跑”的新階段。
李家洋強調，種子專項始終踐行“目標清、可考核、用得上、有影響”的十二字要求，其成功實施，為中國從種業大國邁向種業強國奠定了堅實的科技基礎。(完)