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如何成为一颗能丰收的种子？

发布者：浪迹天涯 2025-9-23 10:07

新华社合肥9月22日电（记者陈诺、戴威）从一颗看似平凡的种子，到广布田间地头、带来连年丰收的“金牌”良种，需要多久？

十余年前，这个问题的答案只能是“十年磨一种”。如今，“最快两年出好种”正在交叉科研的助力下成为现实。在2025年中国农民丰收节来临之际，记者探访了中科合肥智能育种加速器创新研究院，水稻、小麦、玉米等农作物种子正在这个“特训营”里，加速“奔”向丰收。

中科合肥智能育种加速器创新研究院门口的标语。新华社记者陈诺摄

“一粒种子可以改变一个世界”，走进研究院，映入眼帘的这句话道出了种子的神奇力量。中国人很早就在农业实践中总结出选育种子的规律，《诗经·大雅》中有一句“茀厥丰草，种之黄茂。实方实苞，实种实褎。”意思是种田要选用金黄好看、个大饱满的种子。这样被冠之以“育种1.0”的农家选种方式，持续了数千年。

中科合肥智能育种加速器创新研究院里的麦穗。新华社记者陈诺摄

到了近现代，杂交育种技术开始兴起，通过跨种属植物优秀“远亲近邻”的强强联合，实现种子的“进化”，育种随之进入了“2.0”时代。这种方式很有效，但受制于“优秀骨干”植物数量，难以持续。随着基因技术的发展，科学家们对“优秀骨干”的基因进行标记，通过标记追踪，对种子进行“聚合改装”，这种被称为“育种3.0”的分子育种技术，让种子的“进化”效率更高了。

育种加速器建设方案示意图。（受访者供图）

如今，以生物技术和信息技术为基础的智能“育种4.0”时代来了，由中国科学院合肥物质科学研究院智能机械研究所牵头建设的这个育种加速器就是其中代表。在这里，按照育种分工，不同种苗于形色各异的“方舱”里茁壮生长，由各种高智能装备实时做“体检”、拍“写真”，确保每一步工作都精准、高效。

汤才国（左一）与研究人员在实验舱内查看作物生长情况。新华社记者陈诺摄

智能机械研究所副研究员汤才国向记者介绍，育种加速的奥秘藏在三个关键“舱”里。

离子舱图片。（受访者供图）

——离子舱，诱变新品种。“我们把离子束技术用在了育种上。”汤才国说，这是以高能重离子束等射线照射种子，利用离子诱变育种，科研人员再从其中寻找到那些具有高产、耐盐碱、抗倒伏等优异性状的后代，从而培育成突破性新品种。

在这里，这项技术目前已累计创制了4000多份各有特长的种质资源，有不少已经成功推广运用。比如大名鼎鼎的“脆秆”水稻——在田间脆而不易倒伏，成熟收获时这种“脆秆”随即“粉身碎骨”，利于就地还田肥地。这就是得益于科研团队利用离子束辐照水稻种子，改变茎秆细胞木质素、纤维素含量和比例。

逆境舱里的作物呈现不同的长势。新华社记者陈诺摄

——逆境舱，“筛”出好苗子。逆境舱通过模拟雨雪冰冻、高温干旱等极端气象条件，给种子们进行“魔鬼集训”，进而“优中选优”。记者推开一个正在工作的逆境舱门，这里正在测试低温条件下的小麦耐性，只见有的小麦叶子早已枯黄萎靡，也有几株麦穗依旧坚挺，种子质量高下立判。

加代舱图片。新华社记者陈诺摄

——加代舱，加速迭代。哪怕是新技术培育出来的种子，也需要种出来，在一代代繁衍中不断纯化、稳定，最终才能形成新的品种。在加代舱里，通过精准调控光周期、光谱、水肥等参数，作物生长周期大幅缩短。“小麦传统一年种一代，在舱里一年能繁育六代。”汤才国说。

除了三个关键舱，育种加速器里还有一座“智能育种中心”：只见一株株作物被传送带送进一个“大黑箱”，黑箱中的仪器能对作物进行360度扫描建模，对种子活力、粒型、粒重等籽粒性状进行检测。这样的新型检测设备不仅能无损快速检测出一粒稻种的活力和成分，甚至能检测出它们的加工品质。

汤才国告诉记者，面向未来，他们也正在研发稻麦采集机器人以及种质分析大模型，发挥AI精准“导航”作用。传统选亲本组合像盲猜，未来整合基因、表型、环境数据后，AI能直接锁定最可能培育出目标品种的搭配，让育种从“撞大运”变成“有方向”。

中科合肥智能育种加速器创新研究院培育出的新品种。新华社记者陈诺摄

“如今有十余个小麦、水稻品种已经播撒到田间地头。”汤才国说。丰收，会如约而至。

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