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南繁研究院的科研人員在田間測量水稻株高。  資料圖

南繁，被譽為“中國種子的搖籃”，這里孕育的新種良種，從實驗室走向大田，從試驗田撒向全國各地。兩年多前，中國農業科學院國家南繁研究院（以下簡稱“南繁研究院”）成立，始終以保障國家糧食安全為戰略導向，聚焦農業基礎性重大科學問題和前沿技術，以全球動、植、微種質資源，基因型、表型鑒定、生物安全三大學科為主責主業開展工作，為南繁育種增添新生機和新動力。

隨著南繁作物表型研究設施、種業創新中心、國家野生稻種質資源圃等科研基礎設施和關鍵共性平臺逐漸落地，科研共享平臺集群也逐步成型，“南繁硅谷”正沿著科研項目多元化、科研成果國際化、科研團隊年輕化的道路穩步前進。近日，記者來到海南省三亞市崖州灣，深入探訪中國農業科學院國家南繁研究院。

尖端技術：加速育種智能化

表型是指具有特定基因型的個體在一定環境下所表現出的性狀的總和，比如水稻的株高、葉長等，表型研究對科研育種至關重要。

“我們建設了一個規模化、精準化、智能化的國際一流作物表型鑒定重大科學設施。”南繁研究院院長彭軍說。從遠處看，這個5.7米高、21米寬的“鋼鐵俠”可以在稻田中沿軌道靈活行進，是我國目前最專業、技術含量最高的田間“高通量植物表型平臺”。站在表型大田前，稍微抬頭，就能從內部看到其搭載的激光雷達、高光譜相機、深度相機等十余種監測儀器。其傳感器精度達95%，能夠提供肉眼無法識別出的抗倒伏、抗旱、抗病等多種性狀的詳細數據。

在南繁研究院作物表型組學研究創新團隊首席金秀良眼里，“高通量”約等于“規模化”，通過機器深度學習算法，能得到諸如種子灌漿速率變化等動態發育中的數據。“正在建的還有室內表型平臺，等建成后我們就能利用傳感器掃描單個植株，檢測出對應在每個葉片上的葉綠素含量和光合能力等數據，達到群體和單個植株在數據上的互補。”金秀良介紹，預計2024年下半年能實現表型平臺室內室外同時運轉，比如通過給水稻穗粒數和根系做橫切面分析，就能夠得到根系分布均勻程度、深度、面積等數據，從而為品種培育提供技術支持。

此外，在智能管理方面，記者還探訪了南繁研究院分時分類管理系統和物聯網系統管理平臺的最新運用情況。

自2022年11月投入使用以來，分時分類管理系統以農業遙感、AI、物聯網等技術為依托，實現了以地圖形式智能分析育種基地的面積統計、作物生長勢監測等數據，目前已經覆蓋了500畝地塊。

物聯網系統管理平臺則是通過在基地布設氣象傳感器、土壤傳感器、水體傳感器、蟲情監測儀、孢子監測儀等設備，實現大規模育種材料田間試驗的實時監測與智慧管理，對作物的生長環境進行分析，檢測出農田的空氣濕度、風速、土壤pH值等信息，并采集到作物生長過程中的葉長、葉寬、株高等參數，判斷不同環境參數對作物生長的影響程度，從而服務育種。

“晚上誘蟲燈把蟲吸引進儀器，蟲被電網烘干后會落到采集盤上，每天23點拍照上傳系統，我們再進一步檢測作物的抗蟲性。以前需要人每天去觀察，現在這樣可以節約30%的人力成本。”大數據智能設計育種團隊的“90后”成員何坤輝介紹道。

轉化成果：為產業和育種服務

南繁研究院主要圍繞表型鑒定、種質資源、生物安全三個方面展開科研攻關，正為海南農業農村發展的重點難點問題提出解決方案。

“我們按照‘地方出題、我院攻關’的總體思路，當地方生產遇到問題時，院里就帶專家、帶技術去解決他們的問題。”彭軍說，南繁研究院籌劃組建了9支鄉村振興科技專家服務團，為三亞市特色農業產業、優勢農業產業提供科技支撐服務，在病蟲害防治技術等方面培訓了三亞市當地農民、技術員、農產品質量安檢員等1217人次，并在五星村、馬山縣、定安縣等地進行了發展調研和助農指導。

今年6月，南繁研究院與海南自貿區沃佳實業有限公司簽署產學研合作協議。7月，在全國農業科技成果轉化崖州灣分中心，南繁研究院與創新國際咨詢研究院有限公司簽署首單粳稻品種獨家代理許可簽約儀式。

南繁研究院牽頭建設的全國農業科技成果轉移服務中心/國家種業科技成果產權交易中心崖州灣分中心于2022年7月正式揭牌成立，發布并展示了中國農科院、中國熱帶科學院、海南大學等崖州灣科技城入駐企事業單位的1459件成果。2023年1月至今，其助力中國農業科學院作物科學研究所、水稻研究所等單位在全國農業科技成果轉化崖州灣分中心進行推廣與轉化，預計轉化金額超200萬元。

人才匯聚：頂尖團隊合力攻關

“近年來，我們著力打造一支常駐的、志專業的科研隊伍。”彭軍介紹，“目前已引進科研團隊15支，科研人員200余人，其中常駐人員130人。”各團隊協力攻關，參與育種的不同環節，使“南繁硅谷”實現了從育種到作物推廣的全鏈條創新。

目前，南繁研究院在種質資源保護與開發方面，擁有野生作物種質資源保護與利用團隊、作物精準育種技術團隊、作物重要農藝性狀基因功能研究及分子育種團隊等；在智能技術運用方面，擁有大數據智能設計育種團隊、智慧化數字化南繁技術團隊；在基因編輯方面，有南繁生物安全與風險評估團隊、基因編輯創新利用團隊；在育種方面，有南繁種子品質鑒定與分子改良團隊和水稻種質創新利用團隊。各科研團隊互相支持、通力合作、緊密創新，加快了育種的效率。

“相比在北京工作的時候，我們現在能直接從大田中獲取數據，直接觀察，和其他團隊也能面對面交流，提高效率。”在“90后”博士后陳守坤眼里，這里年輕人之間的很多新觀點、新思路都可以互相碰撞。

在人才梯隊建設上，南繁研究院的科研團隊涵蓋了從“老南繁人”到“80后”青年科學家再到“00后”研究生的老中青三代人。野生作物種質資源保護與利用團隊首席鄭曉明是“80后”，作物表型組學研究團隊成員的最高年齡在40歲以下，大數據智能設計育種團隊的平均年齡在28歲左右……一批能吃苦、會創新的科研工作者正在成長起來，接力傳承，為中國糧育好種。

目前，南繁研究院的科研團隊還處于不斷壯大的過程中。2022年，南繁研究院組建了7支創新工程團隊，并引進2支科研團隊入駐；2023年新入駐6支科研團隊。接下來，南繁研究院還將圍繞農業微生物種質資源、動物生物安全等領域開放科研平臺、設立專項項目等，鼓勵院內與海南相關科研團隊入駐。同時，充分發揮共享平臺作用，通過設立開放基金、客座科學家等方式吸引國內外相關科研單位和高校的專家、研究生開展科研工作。