点击右上角微信好友

朋友圈

请使用浏览器分享功能进行分享

正在阅读:加速生物技术与信息技术融合,推动现代生物育种产业升级
首页> 光明科普云> 农业农村频道> 基因故事 > 正文

加速生物技术与信息技术融合,推动现代生物育种产业升级

来源:光明网2022-05-25 09:49

  5月10日,国家发展改革委印发《“十四五”生物经济发展规划》,为加快培育发展生物经济、加强生物资源保护利用、完善生物安全政策体系指明了发展方向。文件指出,促进生物技术与信息技术深度融合,推动生物经济高质量发展。生物技术与信息技术的深度融合,对于现代种业提升,加快生物育种进程,保障我国粮食安全具有重要意义。

  世界种业经历了原始驯化选育、常规育种、分子育种。近年来,基因编辑、新一代测序等新型生物技术与图像识别、机器学习等信息技术融合,推动育种技术进入了“生物技术+信息技术+人工智能”的育种“4.0时代”。

  生物技术与信息技术的结合,使得育种变得精准可预测,是育种 4.0 时代的核心竞争力。生物技术与信息技术是天然结合的,在育种上,生物技术的应用首先产生了大量的数据,如全基因组测序、分子标记、单倍体基因型检测、转基因和基因编辑检测等。应用信息技术对大数据进行分析和挖掘,提升生物技术的应用效率,更好地培育育种底盘材料,更快的整合多种转基因性状,预测性状、品种和环境之间的互作,为基因编辑提供靶标并检测编辑效果等。

  与传统育种方法相比,生物技术与信息技术融合的4.0育种技术最突出的优势是:“快、准、高”。“快”是指育种效能更快,尤其对于世代间隔较长的畜禽及育种周期较长的林果,其新品种的育成时间明显缩短。“准”是指所选群体中的目标性状个体选得更准。因为这种技术利用了基因组信息,遗传评估准确性更高。同时,信息技术的应用,目标性状的机器识别更加准确。“高”是指育种效率和效益。就是育种收益与育种投入比例,因为选得准、进展快、辅助减少生产性能测定成本等,智能化的全基因组选择及信息技术极大的降低育种成本,实际育种收益要远高于传统育种收益。

  与发达国家相比,我国在生物技术和信息技术的基础性、创新性、颠覆性上仍存在一定差距,特别是原创性技术及基础性仪器设备还要依赖国外。面对未来生物育种的机遇与挑战,需加强以下几方面建设,推动我国生物育种产业升级:

  一是加大基础性平台研发力度,摆脱基础性依赖,特别是生物技术和信息技术的基础信息采集平台;二是布局DNA存储与计算、基因编辑、人工智能等前沿引领技术,实现自主“所有”;三是加大育种价值新基因挖掘,攻克关键核心技术制约,面向产业发展需求,研发多基因叠加、多性状复合新产品;四是搭建系统的、开放的种质资源库,建立大规模资源性状的分析平台,结合传统育种,培育多元化底盘育种材料;五是研发绿色安全的生物医药反应器,构建多途径的品种利用体系。(张世忠 作者系山东农业大学副教授)

[ 责编:张蕃 ]
阅读剩余全文(

相关阅读

您此时的心情

光明云投
新闻表情排行 /
  • 开心
     
    0
  • 难过
     
    0
  • 点赞
     
    0
  • 飘过
     
    0

视觉焦点

  • 习近平同埃及总统塞西会谈

  • 多方救援力量向核心区域挺进

独家策划

推荐阅读
全面了解我国管辖海域基础地质与海底构造特征,服务自然资源管理和国土空间规划“一张图”建设
2026-09-03 11:41
为更好地推动我国流感疫苗的预防接种,中国疾病预防控制中心近日发布《中国流感疫苗预防接种技术指南(2026—2027)》。
2026-09-03 11:39
高温超导带材有了更便宜、更结实的“骨架”。记者2日从中国科学院理化技术研究所获悉,该所科研团队成功研制出高温超导带材新型“骨架”——铁基合金基带(DW01)。用该基带制备的超导带材关键性能指标显著优于传统哈氏合金基带产品,标志着我国在实现高温超导带材核心材料自主可控上迈出重要一步。
2026-09-03 10:38
每天,我们的大脑都要承受成千上万条信息的狂轰滥炸。如果把这些经历和信息全盘照收,大脑很快就会像塞满垃圾文件的电脑一样“死机”。那么,大脑是如何在信息的海洋中去粗取精,只把最重要的事情存进长期记忆的硬盘呢?
2026-09-03 10:38
9月,昴星团伴月、月掩金星、中秋月、海王星冲日等天象将轮番登场。其中备受大家关注的中秋月,既不是“十五圆”,也不是“十六圆”,而是较罕见的“十七圆”。
2026-09-03 10:38
记者13日从国家管网集团获悉,国内首次成品油长输管道顺序输送甲醇现场试验在陕西省咸阳市顺利完成。这标志着我国成品油管道顺序输送甲醇技术实现从理论探索到工程验证的关键跨越,为跨区域绿色甲醇安全、高效输送提供了完整技术方案与实践示范。
2026-09-03 10:38
张国捷介绍,壁虎是研究性染色体演化得天独厚的类群。为此,研究团队选取了22种壁虎开展基因组学分析,其中20个物种的性别决定机制明确,包含3种环境依赖型、6种XY基因型、11种ZW基因型,另有两个外群物种作为对照。研究还发现,上述17个由基因型性别决定的壁虎物种拥有20条性染色体,这些染色体分别起源于17条不同的祖先染色体。
2026-09-03 10:28
开学第一天,浙江省温州市广场路小学“我的暑期科学发现”发布会现场,孩子们正轮流上场展示自己的暑期探究成果。
2026-09-02 12:09
恒星形成率降到约四成,作为重要“气罐”的中性氢却仍保有七成以上。宇宙为何“有气难成星”?
2026-09-02 12:06
9月1日,以“科技改变生活 创新赢得未来”为主题的2026年全国科普月活动全面启动。
2026-09-02 12:21
今年夏天,全国用电负荷持续高位运行,屡创新高。这份“负荷迎峰值、居民却无感”的反差并非偶然,而是得益于我国电力系统的稳定供应,彰显了我国新型能源体系建设的显著成效。
2026-09-02 12:20
作为装置“心脏”的超导磁体性能,往往决定了这些装置能在冲击极限的路上走多远。通上电流的瞬间,超导线圈要承受巨大电磁力的拉扯。此时,一根看上去不起眼的“金属带子”成了决定“心脏”承受力的关键。
2026-09-02 12:12
随着全球气候变化的加剧,干旱已成为威胁森林生态系统稳定与制约林木生长的主要环境因子。
2026-09-02 10:45
中共中央、国务院日前转发了《中央宣传部、司法部关于开展法治宣传教育的第九个五年规划(2026—2030年)》,标志着全民普法正式开启“九五”的新周期。
2026-09-01 09:42
开学季来临,从近红外光醒脑仪、α脑波音频智慧仪,到加入红光模块的哺光台灯、模拟户外远眺的雾视屏……各类宣称能“醒脑”“护眼”的产品在电商平台热卖。他进一步指出,儿童颅骨厚度、密度与成人差异显著,目前尚无任何一项权威神经科学研究支持健康儿童使用此类设备。
2026-09-01 09:36
2026中国国际大数据产业博览会上,观众围观机器人表演。文生图、文生视频、音乐生成等一系列智能服务背后,核心驱动便是词元。用国家数据发展研究院院长胡坚波的话说,词元的生产就是以算力作为底座、以数据作为语料、以模型作为中枢来开展智能的工作。
2026-09-01 09:31
长期以来,美国亚利桑那州布莱克河西支流的本土阿帕奇鳟和圆尾鳅,一直难以与入侵的溪红点鲑竞争。研究超级雄鱼的科学家已经锁定了另外10个目标,包括白斑狗鱼、玻璃梭鲈、斑点叉尾鮰,甚至牛蛙。
2026-09-01 09:29
UDP-葡萄糖从细胞质一侧进入亲水口袋,神经酰胺则从膜内侧“横向”滑入疏水通道,两条通道最终在催化中心汇合。在此基础上,他们进一步解析了UGCG与多种代表性抑制剂结合的结构,试图看清药物究竟如何把这道“总闸门”关小。
2026-09-01 09:26
冰川持续消融直接推动高原冰湖数量、面积大幅增长,极大加剧了冰湖溃决洪水、泥石流等灾害风险。
2026-08-31 10:00
“咩——”眼下,新疆籽用西葫芦陆续成熟,双河市石峪镇的千亩籽用西葫芦地里,来了群特殊的“帮手”。每年8月,山区牧场的牧草逐渐进入枯萎期,牧民便会和籽用西葫芦种植户们提前联系,协商把羊群转场到这里。
2026-08-31 09:59
加载更多