科技改变生活，种子孕育希望。
今日（18日），第三十一届中国北京种业大会在通州区开幕。本届大会为期两日，期间，547家重点种业企业、286项成果、833个新品种将精彩亮相。
作为主会场，通州区的育种“秘密武器”可不少。近年来，高通量分子育种、航天育种、组培快繁、育种加速器等一批身怀绝技的种业“黑科技”技术或平台汇聚通州，科技创新和种业产业深度融合，农业科研平台建设加速推进。
目前，育种“黑科技”扎推儿的北京通州国际种业科技园区，正运用育种前沿技术，高标准搭建和运营共性技术服务平台，建立运营分子育种、基因编辑、转基因技术服务平台和品种展示评价与生物育种试验示范平台，搭建作物育种加速器等，进一步完善服务能级，提升新质生产力。
一间间实验室里，科技范十足的育种技术正在助力中国种业振兴。
育种技术进入“大数据”时代
一粒种子，一季收获。
种子被比作农业“芯片”。一个指甲盖大小的芯片内拥有大量晶体管，一粒小小的种子里也有数以万计的基因。
在北京通州国际种业科技园区办公大楼三层，有一个神奇的实验室——高通量分子育种服务平台。
啥叫“高通量”？
高通量分子育种是辅助和加速传统育种的一个方式，主要通过分子标记技术，对植株的基因进行检测标记，进行分子层面的辅助选择、辅助回交育种、杂交种纯度检验等。与传统的分子育种相比，高通量分子育种具有检测速度更快、成本更低、通量更大等特点，能够更高效地对更多植株进行检测和结果反馈，为育种大量繁琐的前期工作按下快进键，大大提升育种进程、缩短育种周期，让育种技术进入“大数据”时代，快速选育优质种源，让种业拥有更多“中国芯”。
走进平台的基因分型室，工作人员正在为先正达、北京农林科学院、宁波农学院等企业、科研机构进行分子育种实验。这里有件“秘密武器”。“例如一个育种群体检测200个后代单株，每次检测4个抗病标记，使用Douglas一次可检测将近300个群体，约60000个单株。”平台相关负责人单云鹏指着一台黑色大机器介绍，“这是全球领先的Douglas的SNP Array Tape分型仪即PCR扩增设备。目前科研院校进行基因检测都是小型PCR仪，检测反应一次最多能完成384个样本，而Douglas单次检测通量是小型设备的600倍。”而且，利用这套大型集成化设备，经过反应体系配置、反应过程、结果扫描等步骤，检测数据能够直接在电脑里判读。该设备代表了当前分子辅助育种的最高通量。
平台里的“秘密武器”不止这个“黑匣子”。在另一间实验室内，国内首台无人值守磁珠法核酸提取工作站正在利用机械臂轻松实现样本DNA提取、转移等，这也是由该平台直接参与研发的成果。“这是一台自动化提取设备，可以通过磁珠法进行种子DNA提取，实现24小时无人值守工作模式。一天8小时就能提取4000—5000份样品种子，是人工的20倍。”单云鹏说。
这些先进设备，都是“高通量”团队里的骨干。单云鹏介绍，该平台是由通农检测技术有限公司打造的农作物分子育种服务平台、多维服务的农作物种子质量检测平台、物联网信息服务平台和种质资源共享平台，目前与全国400多家种业科研和育种单位合作，提供智能化管理及种质资源存储、交流优质服务。作为种业关键共性技术服务平台，该实验室汇集700余台先进大型分子检测仪器设备，技术目前属于世界领先水平。
太空诱变加速育种速度
如今，种子不仅在田野间生根发芽，更有机会遨游太空。什么是航天育种？上过太空的种子又有啥不同？记者走进今年的参展企业、航天育种知名公司——神舟绿鹏一探究竟。
走进神舟绿鹏辣椒示范展示大棚内，推开大门，香浓的辣椒味儿钻进鼻腔，螺丝椒、牛角椒、羊角椒、线椒等品种挂满枝头。“现在我们的辣椒已经硕果累累，正值最佳观摩期，现在来参观，可以现场考评看到辣椒的长势、抗病性、连续坐果力、总体产量等各个性状指标。”公司市场部总监刘春平介绍道。
神舟绿鹏农业科技有限公司专门从事航天育种技术研发、新品种培育和成果成化推广，在通州国际种业园区拥有约400亩航天育种核心示范基地，包括研发中心、全智能温室、植物组培工场、育苗工场和各类大棚设施。
辣椒是国内消费量巨大的蔬菜作物之一，神舟绿鹏将其作为重点选育方向之一。“棚里的这些示范资源主要通过航天搭载它的亲本材料，再经过地面的多代选育，筛选出优秀品种，再结合其各自性状特点在不同地区推广。”刘春平举例道，航椒S605是微辣型辣椒，比较适合华北地区像北京地区消费者的饮食口感，航椒S608是浓辣型的品种，重点在西北等更能吃辣的地区推广；针对北方越冬茬，公司又开发了航椒S618。“这属于中辣型，品种整体抗寒性比较好，冬季低温期能持续坐果，作椒率高，农户长季节种植整体收益高。”刘春平解释道。
航天搭载实际上是一个物理诱变的过程，亲本材料带到太空，在受到射线、真空、磁场以及人类未知因素的影响下，搭载材料自身发生基因突变。与传统育种技术相比，航天育种最大的优势在于空间诱变材料的有益变异机率高、育种周期短，可在相对较短时间内创制出具有高产、早熟、抗病等优良性状的种质资源。刘春平说：“这些突变材料是选育过程中非常难得的材料，航天育种最大的优势就是能够增加亲本的变异幅度，加速育种进程。”
今年的种业大会，该公司应邀参展，在展区市民可以看到神秘的航天育种成果“大礼包”，包括香甜酥脆的薄皮甜瓜、软糯清甜的厚皮网纹甜瓜、品质类水果番茄以及各种类型的辣椒品种等。刘春平说：“欢迎大家到神舟绿鹏航天育种基地来观摩考察新优品种。”
目前，神舟绿鹏展示区内种植的各类番茄、甜瓜品种超过400种。作为中国航天科技集团有限公司成员企业，神舟绿鹏农业科技有限公司专业从事航天工程育种技术研发、新品种选育、成果推广等一体化工作，深耕太空育种多年，其研发的不少果蔬品种已进入北京超市，端上百姓餐桌。
实现种源快繁
拿出原材料，用刀切成单芽或团芽，再用镊子轻轻放入新的培养器里，全程无菌操作。在神舟绿鹏公司组培室内，科研人员正通过组培技术手段，实现草莓、芦竹的种源快繁。
一排排架子上，一罐罐透明的无菌培养器摆放整齐，高矮不同的绿苗生长旺盛。“普通的一颗种子只能生长出一棵苗，组培技术手段不需要种子，植物的一个叶片、一块根系等微小部分，通过组培快繁技术，短时间内就可以繁育出成百上千棵一样的植株，提升繁育效率。”神舟绿鹏组培中心技术负责人李珊珊介绍道，现在北京市内销售的草莓、新疆地区种植的芦竹，就有不少是神舟绿鹏的“组培种子”。
除了能够实现快繁，组培技术手段还拥有节省土地、去病毒、复壮品种、可进行无性繁殖等多个优势。目前，神舟绿鹏组培中心已自主建立了30多种涉及100多个品种的蔬菜、花卉和果树林木的组培快繁技术，提高了种苗的繁殖效率；建立了草莓、树莓、百合等种苗的组培脱毒技术体系，并实现了脱毒种苗的产业化生产。
“育种王国”环境条件可调节
种子是农业的“芯片”，种业发展关乎农业生产和粮食安全的命脉。北京通州国际种业科技园区今年刚刚建成并投入使用的农作物育种加速器，在科技的加持下，让育种实现了“超速度”。
农作物育种加速器包括1400平方米室内全人工光生长室和9200平方米玻璃温室加代室，从外观看更像一个巨大的“透明盒子”。
经过风淋系统洁净后，记者刷脸进入全部由玻璃打造的温室加代室，抬头望去，满目都是“机械臂”。“风淋、刷脸，都是为了更好地保护植物。头顶的这些机械臂全部由电脑控制，植物们热了、冷了都可以通过数据监测实现温度、湿度的自由调节。”工作人员介绍。
加代室里宽敞明亮，扑面而来的暖风让人感觉舒适，这里并没有大片的土地，作物们“站”在种植盆里，享受着舒适的环境。盆中插着白色管线，“这是水肥一体化的滴灌装置，可以让作物按需吃饱、喝够。”工作人员表示。
在室内全人工光生长室内，植物们井井有条地住进了“集体宿舍”。这里配备有高标准的环境控制、种植系统、补光系统和智能数字化系统，能实现作物全周期生长的动态光环境精准自主调控。
这里为中国育种事业和科研单位提供“拎包入住”式的高标准快速加代共性服务平台，帮助研发单位开展快速的品种选育、改良，尤其是生物性状（转基因）快速导入、种质材料快速扩繁，是北京持续培育农作物种业新质生产力的最新快速孵化器。
“我们相当于建立了一个育种王国。”农作物育种加速器技术负责人王宪龙解释，植物生长所需的风、温、光、水、氧气等环境条件，在于家务的“加速器”内都可实现调节。“自然界有的，我们仿照，自然界没有的，我们创造。在这里，植物可以充分地进行光合作用。”王宪龙以光节奏举例，比如小麦，目前我国最高的人工光光照实验每天照射时间为22个小时，但在北方的冬天自然条件下每天太阳光照射时间仅为8小时，22小时就相当于要照射三天。在光质方面，太阳光50%以上为红外光，这些红外光只是发热，并不参与植物的光合作用。而在育种加速器里，则采用了固态照明Solid lighting，可以精准地选取植物参与光合作用的光谱，提高植物的生长速度和品质，实现高质量育种。
目前，育种加速器已与中国农科院作物所，北京农科院玉米所、蔬菜所、生物所开展合作，在玉米、水稻、大豆、小麦、绿豆、小豆、番茄、生菜等作物上开展快速加代育种试验。
除了加速器，逆境表型鉴定平台正在建设，明年有望投入使用。未来，两者将与高通量分子育种技术服务相结合，打造成为国内规模最大、通量最高的作物快速育种服务体系，实现目标品种快速选育和改良。
近年来，城市副中心持续助力北京打造“种业之都”。目前，北京通州国际种业科技园区拥有千亩新品种展示基地、3千亩生物育种基地、3万亩育种展示基地，搭建起完善的公共服务平台，70余家院所高校和企业入驻，育成玉米、小麦、蔬菜等突破性优势品种100余个。通州区还出台了支持种业专项政策，创新要素正在加速聚集，助力打造种业创新高地。借助第三十一届中国北京种业大会的东风，通州区将进一步推进现代种业产业强链补链，聚集和丰富种业产业关键生产要素，助力北京打造“种业之都”，为现代农业高质量发展持续贡献副中心力量。
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北京城市副中心报记者：田兆玉 常鸣
微信编辑：刘芳芳
