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

  • 黄河2026年主汛期前调水调沙启动

  • 在中国最高城守望“天路”

独家策划

推荐阅读
瑞典哥德堡大学和查尔姆斯理工大学研究团队在人工智能(AI)应用方面取得新成果,教会一款名为SmartTrap的AI系统使用光学镊子,从而让光镊实现了全自动运行。光镊是一种利用高度聚焦的激光束来操控微小物体的技术,其操作对象包括单个DNA分子、活细胞以及其他直径远小于发丝的微观粒子。
2026-06-23 09:40
“十五五”规划纲要提出,建立健全数据产权、流通利用、收益分配、安全治理等数据要素基础制度。
2026-06-23 09:38
上午9时,随着小浪底水利枢纽3个闸门徐徐升起,巨大水流喷涌而出,在空中形成层叠奔涌的排浪,轰鸣着冲向水面——2026年度黄河调水调沙正式启动。
2026-06-23 09:35
2026年,发布《高端科学仪器创新发展行动计划》,推进“AI+”赋能仪器创新,鼓励建设全自动“黑灯”实验室等前沿科研新范式……灵心巧手(北京)科技有限公司联合创始人左家平举起一款灵巧手向记者介绍:“我们最轻的灵巧手只有370克,但它能提起50公斤重物。
2026-06-23 09:34
中国散裂中子源科学中心与港澳8所高校合作共建大湾区首台同步辐射光源,所有谱仪面向港澳全面开放,港澳用户完成实验课题超过100项,产出系列重要成果。据了解,2025年,“深圳-香港-广州”创新集群首次跃居全球创新指数第一,“澳门-珠海”集群连续两年入围全球百强,国际科技创新中心地位进一步凸显。
2026-06-23 09:30
准确来说,“原位纳米晶限域”是一种让晶体在生长过程中“长得好又长不大”的精细调控技术。科学家在材料结晶前,预先混入一种可聚合配体,它在晶体刚冒头时原位形成一张分子级的“网”,网眼便是晶体生长的唯一空间。
2026-06-23 09:29
这就是“管中窥豹”的困境,也是当前AI辅助荧光成像面临的核心难题。团队的解决思路颇具巧思:提出了一种全新的通用型荧光成像复原网络LargePNet。
2026-06-22 09:45
6月20日,中技船舶首批9艘新能源船舶集中试航仪式在广西南宁港举行。9艘船舶包含无人驾驶智慧船、商用作业船、民用休闲船,适配执法巡逻、景区观光等各类场景,助力内河航运绿色转型。新华社发
2026-06-22 09:44
法国“科技万岁”科技创新展6月20日在巴黎闭幕。法国“科技万岁”科技创新展创立于2016年,是科技创新和初创企业的重要展示平台。图为一名男子在“科技万岁”科技创新展上体验VR设备。新华社发
2026-06-22 09:44
英国《新科学家》周刊网站在近日的报道中指出,科学家正奋力探索多条有望恢复听力的道路,新一代治疗技术正在集中爆发。对于重度或极重度听力损失者,人工耳蜗植入也能极大改善他们的生活质量。
2026-06-22 09:44
在全球产业链、供应链面临复杂性和不确定性的背景下,第四届中国国际供应链促进博览会(以下简称“链博会”)如期而至。本届链博会首次设立人工智能专区以及升级的“数智科技链”,让联合国贸易和发展会议资深经济学家梁国勇高度期待。
2026-06-22 09:44
历时8年、由全球多个机构38位科学家共同完成的一项国际研究发现,线粒体并非通过简单扩散为细胞核提供能量,而是铺设“专线”供能,即通过一种此前未知的直接物理连接将能量分子定向输送至细胞核。
2026-06-18 10:33
近日,2026年上海国际养老、辅具及康复医疗博览会落幕。本次展会直观印证,人工智能既是夯实基础养老保障的务实抓手,更是释放银发经济增长潜力的核心引擎。
2026-06-18 10:32
奇索姆不会中文,叶子不会英文,但这并没有妨碍两人在短短几分钟内就交上了朋友,她们的“秘密武器”正是人工智能(AI)。
2026-06-18 10:29
高精度感知技术如何打破实验室的“围墙”,深度融入我们的日常生活?答案,就藏在量子科技与芯片工程的交汇点——让量子“住”进芯片。
2026-06-18 10:28
如各大顶尖研究型高校一样,数学学科的全球竞争力需要长期稳定的支持,时间会证明数学研究和人才培养的后劲十足。
2026-06-18 10:24
与依赖相对固定会话管理结构的传统5G核心网络不同,新技术引入AI驱动的预测与控制能力,可根据不同业务需求实时优化会话管理、数据传输路径和服务质量,实现网络资源的动态调度。未来,团队还计划开发支持低轨卫星通信的核心网与传输网融合技术,构建融合业务、计算和网络的新一代6G核心架构。
2026-06-17 09:32
荷兰阿姆斯特丹大学医疗中心研究人员宣布,他们开展的全球首例针对遗传性疾病的体内CRISPR疗法三期临床试验取得成功。这把“剪刀”,为许多遗传性疾病患者剪开了新天地,预示着遗传病治疗或将从“延缓病情”迈向“治愈疾病”的新时代。
2026-06-17 09:28
交通运输是维系国民经济运行的重要基础,在碳排放总量中,交通运输领域占比高、减排难度大。针对水路运输降碳难题,我国正聚焦核心技术攻坚、示范船舶落地、配套体系完善,多措并举突破行业绿色转型壁垒。
2026-06-17 09:23
未来产业培育周期长、市场风险大,单一政策工具难以奏效,必须构建覆盖全生命周期、多元主体协同发力的政策矩阵。未来产业发展涉及面广、风险点多、迭代速度快,必须突破条块分割,构建集中统一、协同高效、安全可控的现代化治理体系。
2026-06-17 09:18
加载更多