深圳无田却“育种”： 生物科技焕新农业图景

　　寸土寸金的深圳，农田稀寥，可是孕育出了脚以改变中国农业款式的生物育种力量。这份冲破背后，是一群科学家、一批上市公司的持续攻坚。近日，证券时报记者采访了扎根深圳区15年的唐晓艳、正在南方科技大学任职的美国科学院院士朱健康以及华大基因旗下华大的多位农业专家。这座以科技立异为标签的城市，正在水稻、马铃薯、大豆等做物育种范畴持续冲破：从绘制全球首个水稻超等泛基因组图谱，到培育出省工省力的“洁田稻”——深圳的科学家和企业正通过生物育种，改变中国农业的样貌。中国农业科学院深圳农业基因组研究所商连光团队，从基因层面破解了水稻育种的暗码。2024年3月，该团队发布全球首个包含251份水稻种质的超等泛基因组图谱，将亚洲稻、非洲稻及野生稻的遗传变异“一扫而光”。“过去的基因图谱像未打通江山的段，我们的图谱则是贯通全域的高速公。”商连光注释，这份图谱清晰标注了可能节制产量的环节基因，让研究者能精准“挑选”优异基因进行聚合，目前，国外研究已起头参照这份图谱开展工做。基于这份“基因地图”，商连光团队进一步挖掘出耐盐环节基因STG5，培育的耐盐碱水稻可正在含盐量10‰的地盘上发展（通俗水稻正在盐浓度跨越0。3%时就会因渗入压失衡导致细胞失水灭亡）。耐盐碱水稻这一冲破让中国3000万亩沿海盐碱地有了变成良田的可能，为粮食减产斥地了新空间。若是说商连光团队是“基因解码者”，那么唐晓艳团队则是“田间改革者”。15年前，从美国归来的唐晓艳带着抗除草剂水稻的研究思扎根深圳，插手由美国科学院院士、大学现代农业研究院院长邓畅旺领衔创立的深圳市做物设想育种研究院，方针曲指搅扰农人的杂草难题。正在新区60多亩试验田里，唐晓艳团队用化学诱变手艺筛选出一株对除草剂抗性远超美国同类品种的“独苗”——其ALS基因发生W548M新突变，这株“独苗”后来被定名为“洁田稻”。农人播种后只需喷施一次配套除草剂，田间便几乎无杂草。更有冲破性的是，唐晓艳团队研发的“广三系”杂交育种手艺，打破了保守三系杂交水稻的恢保关系限制，让通俗育种人员3年就能培育出优良不育系，而保守方式至多需要5—10年。袁隆平院士曾盛赞这一手艺为“3G杂交育种手艺”，其推广使用正加快杂交水稻的迭代升级。除了水稻，唐晓艳做的洁田小麦也已正在推广。从基因图谱的根本研究到田间使用的手艺冲破，深圳的水稻育种已构成“根本—使用—财产化”的完整链条，不只处理了杂草、盐碱地等现实难题，更将育种周期大幅压缩。正在深圳的生物育种邦畿中，手艺正沉塑保守做物的种植模式。华大的聪慧育种系统取张春芝团队的马铃薯育种冲破，是手艺赋能保守农业的典型。华大总司理刘欢认为，育种的焦点是“让基因取性状精准对话”。该公司开辟的全基因组大数据聪慧育种系统CropGS-Hub，像一本“基因字典”，将基因取对应性状的联系关系清晰呈现——即即是没有深挚专业布景的操做者，也能通过系统东西快速找到方针基因组合。这套开源系统正堆集越来越多的数据，成为育种者的“智能帮手”。依托这套系统，华大取云南大学合做培育的“多年生稻23”已通过核定，实现“种一次收三年”，大幅削减耕种成本；正在玉米、稻米等范畴，其“种子+办事”模式正鞭策品种改良取规模化种植连系。更具性的是戈壁手艺：通过动物纤维粘合剂取沙子夹杂，可让穷山恶水具备保水保肥能力，为农业开荒供给了新思。中国农业科学院深圳农业基因组研究所张春芝团队则正在马铃薯范畴掀起了一场“种子”。保守马铃薯依赖块茎种植，运输取种植成本昂扬；而她团队培育的马铃薯种子，仅为芝麻的1/6大小，完全改变了这一款式。马铃薯育种的难点正在于其基因组的复杂性——全球从栽品种多为四倍体，杂交育种时基因分手紊乱，难以不变遗传。张春芝团队从国际马铃薯核心种质库中发觉了可育的二倍体资本，通过单倍体手艺将四倍体降为二倍体，再用保守杂交体例育种。张春芝引见，其培育的土豆品种单个分量正在100—200克摆布，目前产量达不到预期，相当于保守产量的60%—80%，可是质量好，蒸炖起来口感好，水分比力少，新品种有抗氧化感化，有丰硕的胡萝卜素，市场上几乎没有同类品种。2022年全职插手南方科技大学担任前沿生物手艺研究院院长的美国科学院院士朱健康，比年入选全球“高被引科学家”名单，是世界天然科学范畴颁发文章援用率最高的科学家之一。朱健康的尝试室看起来并不起眼，由南方科技大学校园内一处原城中村旧厂房，但各类期刊的科研论文和基因编纂农做物，他的团队开辟的新型CRISPR-Cas酶，冲破了海外的专利围墙，为中国基因编纂手艺使用扫清了妨碍。其从导研发的高油酸大豆，油酸含量从不脚20%提拔至80%以上，跨越橄榄油，获我国首张农业用基因编纂生物出产使用平安证书，了高附加值大豆财产化的大门。正在改善食物健康属性上，朱健康团队的显著：番茄中伽马氨基丁酸（GABA，一种帮眠成分）含量提拔5倍；水稻、小麦中的淀粉可为抗性淀粉，降低升糖指数；鲜食玉米中抗虫抗病的丁布含量添加，同时甜味提拔却不添加卡里。“做科研不克不及只为文，要处理实问题。”朱健康的方针清晰而务实——让食物更健康。同业评价，朱健康选择深圳，恰是看中了这座城市将手艺财产化的土壤。他的尝试室降生了多项国际领先，印证了深圳“小而精”的科研模式：规模不大，但堆积了全球人才，能快速将设法为手艺。“深圳做生物育种，起步早、标的目的准。”中国种子协会副秘书长杨雅生回忆，深圳提出生物育种比国度层面早了8年。杨雅生暗示，深圳虽然没有农业耕地，还有一多量高科技企业，正在科研方面投入庞大。正在政策支撑下，深圳拢聚了一批和育种、生物手艺相关的龙头公司和研究机构。早正在2004年，深圳市就请了袁隆平院士前来兴开国家超等杂交水稻工程手艺研究核心深圳龙岗研究所，并成立碧岭现代农业科技园国度超等水稻科研；2007年，华大基因落户深圳，扶植了多个高程度尝试室，成为基因测序龙头企业。政策也吸引了一批顶尖人才：唐晓艳团队获区支撑，建起试验田；朱健康选择南科大，领跑基因编纂使用；商连光团队绘制全球首个水稻超等泛基因组；张春芝团队改写马铃薯育种法则。资金渠道的多元化也正在为科研“输血”：唐晓艳团队既获课题经费，也通过手艺授权获得收入；华大依托市场化运做，将手艺为产物；朱健康团队的正通过财产化合做推向市场。这种“支撑+市场驱动”的模式，让科研既对准国度需求，又对接财产痛点，结出累累硕果。