3月20日，正值春分，東風(fēng)送來綠意，種子正當(dāng)抽芽。當(dāng)天上午，在2021中國種子大會暨南繁硅谷論壇在三亞開幕之時，由中國科學(xué)院種子創(chuàng)新研究院主辦的2021生命科學(xué)前沿與種子創(chuàng)新高峰論壇也在三亞市崖州區(qū)啟幕，包括多位院士在內(nèi)的科學(xué)家、育種家和企業(yè)代表就動植物種質(zhì)資源創(chuàng)新及相關(guān)生命科學(xué)前沿問題進(jìn)行了深入研討，學(xué)界領(lǐng)軍人物展示這些前沿研究與實(shí)踐成果，正激蕩起中國種業(yè)創(chuàng)新的源頭活水。

　　前沿研究成果集中展示

　　“感覺到收獲很多，眼前一亮，確實(shí)是最新的學(xué)界研究”……相較于種子大會開幕式上權(quán)威專家對種業(yè)發(fā)展的宏觀討論，生命科學(xué)前沿與種子創(chuàng)新高峰論壇則顯得更學(xué)術(shù)化，硬核科技感十足。

　　2020年初，中國科學(xué)院植物研究所沈建仁、匡廷云研究組關(guān)于“破解藻類水下光合作用的蛋白結(jié)構(gòu)和功能”的研究成果，被科學(xué)技術(shù)部高技術(shù)研究發(fā)展中心評為“2019年度中國科學(xué)十大進(jìn)展”。在此次論壇上，中國科學(xué)院院士匡廷云介紹了在光能高效利用方面的前沿研究動態(tài)。

　　“傳統(tǒng)的化石能源為主的能源體系，越來越不能滿足能源可持續(xù)發(fā)展和環(huán)境的要求，必須建立可持續(xù)發(fā)展的清潔能源體系。”匡廷云介紹，光合膜蛋白結(jié)構(gòu)高效轉(zhuǎn)能機(jī)理的突破將為農(nóng)業(yè)及清潔能源的產(chǎn)業(yè)發(fā)展提供理論基礎(chǔ)及其途經(jīng)。

　　中國科學(xué)院院士、中科院上海生命科學(xué)研究院研究員趙國屏介紹了新興的交叉學(xué)科“合成生物學(xué)”，合成生物學(xué)結(jié)合了哺乳動物克隆及干細(xì)胞等細(xì)胞生物學(xué)創(chuàng)新，并綜合物理、化學(xué)以及“大數(shù)據(jù)人工智能”等顛覆性技術(shù)，將對高等生物的研究提升到“可定量、可預(yù)測、可合成”的新高度，最終構(gòu)建成各類用途的人造生命系統(tǒng)。

　　中國科學(xué)院分子植物科學(xué)卓越創(chuàng)新中心研究員朱健康介紹了基因編輯技術(shù)的研究。他說，基因編輯技術(shù)與轉(zhuǎn)基因不同，轉(zhuǎn)基因插入的是外源基因，而基因編輯技術(shù)是對自身的基因進(jìn)行精準(zhǔn)修飾，不含外源基因。他還講述了其研究團(tuán)隊(duì)成功運(yùn)用基因編輯技術(shù)在水稻、玉米、大豆等作物上創(chuàng)制新種質(zhì)的實(shí)踐。

　　基因編輯技術(shù)不僅可以應(yīng)用于植物的種質(zhì)創(chuàng)業(yè)，動物的種質(zhì)創(chuàng)業(yè)同樣可以期待。中國工程院院士、中科院亞熱帶農(nóng)業(yè)生態(tài)研究所首席研究員印遇龍?jiān)谡搲辖榻B了基因編輯技術(shù)在地方豬育種上的應(yīng)用，在他的試驗(yàn)中，應(yīng)用過基因編輯技術(shù)的地方豬種，瘦肉含量得到了提升。

　　硬核科技助力種業(yè)創(chuàng)新

　　隨著全球耕地面積減少、人口增加、環(huán)境變化以及作物遺傳多樣性的減少，糧食安全問題顯得更為緊迫。種業(yè)關(guān)系著糧食安全的未來，會上多位專家也將目光轉(zhuǎn)向了種業(yè)的創(chuàng)新發(fā)展與種質(zhì)資源的保護(hù)。

　　“國家作物種質(zhì)庫是保障國家糧食安全的大國重器，是作物種質(zhì)資源的‘人才庫’，是打贏種業(yè)翻身仗的‘彈藥庫’。”論壇上，中國科學(xué)院院士、中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院作物科學(xué)研究所所長錢前介紹了國家作物種質(zhì)庫的現(xiàn)狀及對未來的思考。他介紹，新國家作物種質(zhì)資源庫今年建成后可保存150萬份種質(zhì)資源，保存能力將位居世界第一，其中主要設(shè)備也將實(shí)現(xiàn)“國產(chǎn)”。

　　“南方地區(qū)倒春寒嚴(yán)重傷害早秈稻的存活，北方地區(qū)的粳稻在苗期和孕穗期遭遇低溫會嚴(yán)重影響結(jié)實(shí)，如果提高水稻的耐寒性，將有助于提升水稻產(chǎn)量的穩(wěn)定性與可種植的地域。”會上，中國科學(xué)院院士種康《水稻耐寒分子網(wǎng)絡(luò)解析與設(shè)計(jì)潛力》為主題的演講，他團(tuán)隊(duì)的研究表明，解析水稻感知、轉(zhuǎn)導(dǎo)和應(yīng)答低溫信號的分子網(wǎng)絡(luò)，是培育耐寒穩(wěn)產(chǎn)新品種的有效途徑。

　　中國科學(xué)院院士李家洋介紹了其團(tuán)隊(duì)的最新研究“四倍體野生稻快速從頭馴化策略”。當(dāng)前的栽培稻是從祖先二倍體野生稻經(jīng)過數(shù)千年的人工馴化而來，馴化過程中，造成了遺傳多樣性的大量丟失。異源四倍體野生稻具有生物量大、自帶雜種優(yōu)勢、環(huán)境適應(yīng)能力強(qiáng)等優(yōu)勢，但具有非馴化特征，無法進(jìn)行農(nóng)業(yè)生產(chǎn)。而利用現(xiàn)代基因組編輯技術(shù)，可以將幾千至上萬年的水稻馴化史在短時間內(nèi)“重演”，并避免部分基因丟失。

　　李家洋團(tuán)隊(duì)的研究，不僅證明了通過快速從頭馴化將異源四倍體野生稻培育成為未來新主糧作物的可行性，也為通過從頭馴化其他野生和半野生植物而創(chuàng)制新型作物提供了重要參考，為糧食增產(chǎn)、保障主糧安全提出一種新的可行策略。

　　海南特別是三亞作為此次論壇的主辦地，更是全國最大的南繁育種基地，也吸引了不少與會專家的關(guān)注。“海南有很好的溫?zé)釛l件，如今又有自貿(mào)港政策的助力，有著種業(yè)創(chuàng)新發(fā)展的優(yōu)勢條件。”種康說，種業(yè)的基礎(chǔ)研究需要更多的環(huán)境因素，最重要的是人才的吸引和研究平臺的建設(shè)，國家南繁科研育種基地的建設(shè)將為科研人員提供一個更好的研究平臺，更好地助力中國打贏種業(yè)翻身仗。