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提升湖北乃至全国农业育种技术装备水平

国之重器“神农设施”完成预研

“神农设施”预研项目——环境智能可控系统。（中科院武汉植物园供图）

湖北日报全媒记者 文俊

阅读提要

“一粒种子可以改变一个世界，一项技术能够创造一个奇迹。”习近平总书记指出，要下决心把民族种业搞上去，抓紧培育具有自主知识产权的优良品种，从源头上保障国家粮食安全。

如何让小种子迸发大能量？3月5日，湖北日报全媒记者走进中国科学院武汉植物园光谷园区，一座全透明的玻璃建筑中，大科学装置国家作物表型组学研究设施——“神农设施”已完成预研。在这里，每一次发芽，开花、生长，皆被记录；每一刻风声虫鸣、阳光雨露，均可掌控。

“‘神农设施’建成后将是国内农业领域首个重大科技基础设施。”中国科学院武汉植物园研究员张全发介绍，通过预研已实现人工智能可控的全生境模拟，在全球处于领先地位。

提高育种效率一倍以上

大科学装置是面向国际科技前沿、瞄准重要科技目标的重大科技基础设施，能为国家经济建设、国防建设和社会发展作出战略性、基础性和前瞻性贡献。

“神农设施”为什么能建在湖北？张全发说，湖北位于亚热带与温带气候过渡地带，适合国内主要农作物生长。地处“长江经济带”中部城市群，武汉占据“九省通衢”的地理优势、生态优势，在国家农业科技战略和国民经济中占具有重要地位。同时，湖北具备农业科教人才优势，拥有建设“神农设施”的人才队伍基础和众多的未来用户群体。

据介绍，自2018年5月起，湖北省与中国科学院就“神农设施”在鄂落户进行多轮积极沟通。2019年，中国科学院与湖北省共建作物表型组学联合研究中心推动“神农设施”建设，核心科学团队成员分别来自中国科学院、华中农业大学、武汉大学、华中科技大学、中种集团等科研院所、高校和企业。“神农设施”的五个分系统、六个环境模拟舱的负责人均由相关领域的著名学者和技术专家组成。

据介绍，“神农设施”将具备每年50万株—100万株植物的基因型、主要表型特性和相关大数据采集与解析能力，实现育种过程的设计性、预见性和可控性，提高育种效率一倍以上。

种子是农业的“芯片”

仓廪充实、餐桌丰富，种业安全是基础。今年的中央一号文件提出，打好种业翻身仗。

近些年，我国种业有很大进步，但受育种及栽培等因素影响，单产与世界先进水平还有差距。种子是农业的“芯片”，正如农业农村部种业管理司副司长孙好勤所说，我国种业自主创新水平与发达国家还有差距，特别是核心技术创新不足，亟需加大育种核心技术创新。

记者获悉，目前，由全国50余家单位、10余个国家重点实验室组成的作物表型组学战略联盟正式建立，围绕“神农设施”建设，布局全国、学科齐全的自主研发人才团队已构建，为设施实现世界一流水平提供了坚实的人才基础。

张全发介绍，“神农设施”是农业领域的国之重器，设施建成后将是国内农业领域首个重大科技基础设施，成为我国作物分子设计育种研究与应用的加速器，将显著提升我国生命科学研究水平和国际竞争力，是迈向农业科技强国的重要基础。该设施将在我国生命科学及相关领域的前沿基础和应用基础研究中发挥重要的支撑作用，为我国2030—2035年实现作物分子设计育种技术的国际引领和突破性新品种的培育提供标准化技术平台，为保障国家粮食安全和农业核心科技跨越发展作出前瞻性、战略性、基础性和实质性贡献。

支撑“武汉·中国种都”建设

“具备高标准的可控环境、实现多维数据整合是达成‘神农设施’科学目标的两大必备条件。”张全发说，除了通过预研已实现人工智能可控的全生境模拟，科研人员还自主研发了各种高通量表型数据采集设备与解析软件，保障数据开放性，避免进口设备受制于人难以实现多维数据整合的问题。

“神农设施”将大幅提升湖北乃至全国农业育种技术装备水平，充分满足周边主要用户群体，如研究院所、高等院校、种业集团公司等育种研发的迫切需求，支撑武汉东湖综合性国家科学中心及“武汉·中国种都”建设，为国家实验室建设奠定基础，以大设施辐射带动长江经济带产、学、研一体化，服务国家种业发展战略。

在新一轮科技创新中，湖北已明确建设综合性国家科学中心，而重大科技基础设施是必要条件。

据悉，“神农设施”已选址东湖高新区光谷科学岛，正在与规划部门形成详细的土地规划方案。目前，中国科学院与湖北省人民政府正在联合申报国家“十四五”重大科技基础设施建设规划项目。