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氮肥用量减少30%，水稻产量仍保持稳定。为小麦配备抵御白粉病和黑星病的“免疫盾”。它有可能使鲫鱼更能抵抗疾病，生长得更快，甚至可能完全消除讨厌的刺……这些进展源自中国科学院A级试点项目“精准种子设计与创造”（以下简称“种子项目”）。 “我们全链条都取得了进展，可以概括为新理论、新技术、新产品‘三重消息’。”中国科学院院士、种子项目首席研究员李家阳表示，种子项目于2019年11月启动，中科院与30家先进企业合作校内外有关部门共同解决重大问题。目标是增加新品种产量10%至20%，主要针对水稻、小麦等重要农作物和鱼类等动物，减少化肥、农药等投入15%至20%，减少损失15%至20%（以下称“一增两减”），这是关系日本粮食安全和农业发展的重要问题。种子是“农业芯片”。科学技术界人士目前正在进行精确设计和复制的伟大斗争并取得巨大成功。水稻少“肥”，小麦种子变“聪明” 面对化肥化学品过剩、农业生产病虫害频发等现实挑战，种子科学家的首要任务就是找到问题的根源：在生命的最底层寻找答案：基因。 “我们的目标是‘吃 les“‘减重’，多产‘水稻’。”中国科学院院士、中国科学院植物研究所研究员钟康告诉记者。中国科学院遗传与发育生物学研究所研究员储成才及其团队克隆了一个关键基因，名为OsTCP19。这个“基因钥匙”让我们能够显着提高水稻的氮素利用效率。这在实践中意味着什么？“‘减肥’不减重” “这一理论突破为解决我国农业长期面临的化肥过量使用问题提供了一条实用的生物学路径。”中国科学院院士、福建省农业科学院研究员谢华安说。粉状霉病小麦和小麦枯萎病被称为“无声杀手”，常常造成严重的产量损失。寻找有效的抗病基因一直是一个挑战。育种界的一个难题。我们该如何解决这个问题呢？科学技术的利益相关者正在转向我国丰富多样的当地资源。 “我们从本土品种中发现了一个具有广谱抗白粉病和麦瘟病的宝贵基因Pm24，并进行相关育种，为小麦主产区构筑了一道面向未来的抗病屏障。中国科学院遗传与发育生物学研究所韩范普研究员领导的团队利用新的抗赤霉病模块，成功培育出抗赤霉病的高产小麦新品种“中科166”。迄今为止，“中科166”累计推广面积已达AB。150万亩，形成了密集的主粮安全防护网。 “抗病高产”一度被称为选育的魔咒。为了实现这一目标，中国科学院遗传与发育生物学研究所研究员高彩霞说：“我们可以直接、精准地修改基因，而不是依赖人类。” 2024年，该技术种植的产品将在我国率先获得粮食作物基因编辑生产和应用安全证书，这将是该技术从研发到产业化应用的重要一步。如果说基因编辑是为了改良现有品种，那么李嘉阳和他的团队正在研究的是更具革命性的东西：从头开始驯化。研究小组选取了多种野生白鲳稻四倍体，其中含有许多优良的抗逆、抗病基因。然而，它不适合因其籽粒细小、易脱落、花期短而影响农业生产。 “野生稻是抗逆和抗病基因的宝库，很难直接利用。”李家阳表示，他们从零开始设计驯化路线，克服了遗传改造、基因组注释等一系列技术难关，在短短几年内完成了数千年的自然驯化。最终，他们成功创造了一种新的四倍体水稻材料。国际相关人士盛赞该技术“为人类开启了新的农业文明”，为全球粮食安全提供了前瞻性的战略技术储备。 “未来，能否发挥种业技术优势，不仅取决于我们是否有支撑来源，更取决于我们是否为种业构建了独立、前沿的科学体系和创新生态系统。”“种业”，中国科学院可持续发展科技部主任张学谈到种业专项成果的战略重要性时表示。粮仓里充满了新的多元化美食选择，科技创新纷纷为种子打造餐桌食堂，最终到达田间地头。在湖南省的稻田里，各大水稻生产户对中科白星系列大米赞不绝口，称其不仅产量高，而且品质好。在湖北省某水产养殖基地，官员们观察到，“中科华穗”水稻苗种在池塘中快速生长，取得了“生长快、病害少、饲料少、利润高”的成绩。实现“一增二减”的目标。李家阳团队培育的“中科哈”系列水稻是精准育种实践的典范，这就是一个典型。在北美东部地区，“中濑5号”的成绩引人注目。与主要本地种植的优质品种相比，产量提高20%以上。在条件较差的盐碱地，亩产超过600公斤。水稻除了产量高之外，品质也好。荣获全国大米品质与风味评价协会金奖。市场有了真实反馈，2024年“中科发5号”在国内本土大米推广领域跻身前五。在南方双稻种植区，“中科八乡1号”解决了另一个难题。我国早熟双季粳稻品种取得突破，优质稻新品种上市提前两年三个月，可以让消费者提前吃到去年的新粳米。当然，种子项目的成果不仅限于主要作物。针对日本大豆高度依赖进口的产业挑战，中国科学院遗传与发育生物学研究所田志熙团队创建了全球领先的大豆图形化结构全基因组图谱，并开发创建了SoyOmics多维组学数据库。借助这些支持精准设计的工具，专项种子团队已成功培育出“克豆”、“东升”等10个高产营养大豆新品种。精准工程农业在水产养殖领域也具有巨大潜力。中国科学院院士、中国科学院水生生物研究所研究员桂健方领导的团队首次提出了鱼类和海洋生物中“两亲性”的概念形成了工程育种技术体系。与广泛养殖的“中科3号”相比，课题组培育的银鲫候选新品种“中科6号”生长速度平均提高25.0%，繁殖成活率平均提高66.5%，饲料效率平均提高20.1%。“经过多年的研究，我们实现了从‘跟随’、‘并列’到部分‘领先’的跨越。”然而，这只是一个开始，未来的种子将更加丰产、营养、节水、抗灾。”李家阳说。这一创新将为中国种业带来怎样的未来？答案就在于下一代智能“农业芯片”。 （本杂志记者 崔胜义）