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分子育种引入“共享经济”,加快推动生物育种产业化

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35斗 2023-08-03 15:43 抢发第一评

文章来自35斗微信公众号

近年来,“共享经济”已经渗透到各个领域,如交通、住宿、餐饮、教育等。无论是骑着“共享单车”出行,还是通过“教育课程资源共享平台”学习,或是借用“共享充电宝”充电,人们都能感受到“共享经济”带来的便利和节约。而最近,“共享经济”又“盯”上了一个新的领域——分子育种实验室。


分子育种是指利用分子生物学技术和基因组学信息,对作物的遗传资源进行分析、评价和利用,从而提高作物的育种效率和质量的一种现代育种方法,可以在短时间内筛选出具有优良性状的基因或标记,从而加速作物的改良进程,提高作物的抗逆性、抗病虫性、品质和产量等。分子育种实验室是进行分子育种研究的场所,通常需要配备一些高端的仪器设备和专业的人员。然而,这类实验室往往成本高昂,使用率低下,且存在地区分布不均的现象。在此背景下,分子育种共享实验室这一模式应运而生。


这个新兴且有前景的现象展示了一股新的种业创新战略科技力量,它正从“共享经济”中孕育而生,为分子育种带来了发展新机遇。


分子育种共享实验室,探索种业创新新路径


分子育种的重要性不言而喻,其对于保障国家粮食主权和端稳中国粮意义重大。我国是世界上最大的农业国和最大的粮食消费国,但是也面临着耕地面积不足、粮食自给率下降、粮食结构不合理等问题。分子育种可以通过培育高产、优质、抗逆、节水节肥等特性的新品种,提高我国粮食生产能力和质量水平,满足人民对粮食多样化和高品质的需求,攻关种源“卡脖子”问题。


对于世界而言,分子育种对于满足人类对粮食安全、营养健康和生态环境的需求,以及适应农业生产的多样化和市场化的发展趋势至关重要。在人口增长、资源减少、气候变化等挑战加剧的背景下,传统育种方法已经难以满足作物改良的需求,而分子育种则可以提供更多的选择和可能性,为农业科技创新和农业转型升级提供强有力的支撑。


为了更好地开展分子育种,分子育种共享实验室这种新型科技创新组织形式的诞生似乎水到渠成,它可以为分子育种提供更多的资源和能力,促进分子育种的发展和应用。


分子育种共享实验室是指由政府、科研机构、高校、企业等多方共同参与,以分子育种为核心,以共享平台为载体,以合作创新为目标,以服务农业发展为导向的一种新型科技创新组织形式。分子育种共享实验室的主要功能是提供分子育种的基础设施、技术支撑、人才培养、成果转化等服务,为各类育种主体提供便捷、高效、低成本的分子育种资源和能力。


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图:分子育种共享实验室的优势


为分子育种提供助力是分子育种共享实验室的核心业务和目标,其能够为分子育种共享实验室提供更多的内容和价值,推动分子育种共享实验室的建设和运行。因此,分子育种和分子育种共享实验室的关系是相互依存、相互促进、相互发展的。


分子育种共享实验室具有很多优势和巨大的发展空间和潜力,为我国农业科技创新和种业领域的转型升级提供了新的路径和机遇。但同样需要看到的是,分子育种共享实验室当前同样也面临着挑战和困难,需要我们认真分析和积极应对。这些挑战和困难主要表现在以下几个方面。

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图:分子育种共享实验室当前所面临的的挑战和困难


挑战与机遇并存,困难与希望同在。冲破面前的重重阻碍,分子育种实验室就能为育种事业燃起希翼的火苗。


分子育种共享实验室,变革种业的“黑科技”


分子育种共享实验室的基础设施是开展分子育种服务的重要保障,其间包括高通量测序平台、数据存储和分析平台、生物信息学软件和数据库等设备和工具。


其中,高通量测序平台是分子育种共享实验室的核心设备,可以对作物的基因组、转录组、表观组等进行快速、准确、高效的测定,为分子育种提供丰富的组学信息。


数据存储和分析平台是分子育种共享实验室的重要支撑,可以对测序数据进行安全、稳定、高效的存储和管理,以及对数据进行深入、全面、智能的分析和挖掘,为分子育种提供可靠的数据支持。


生物信息学软件和数据库是分子育种共享实验室的重要工具,可以对组学数据进行有效、灵活、多样的处理和利用,为分子育种提供便捷的技术支持。以上基础设施的完善,能够为分子育种提供专业化、个性化、智能化的服务。


据公开资料,我国分子育种共享实验室并未出现完备的名录,大多是科研院所内部共享平台形式;从国家重点实验室的名单中找到一些相关信息,如分子生物学国家重点实验室(中国科学院上海生命科学研究院)、植物分子遗传国家重点实验室(中国科学院上海生命科学研究院)、水稻分子设计育种重点实验室(水稻生物育种全国重点实验室(无锡)粳稻产业技术中心)等。


在地区分布上,从《国家重点实验室名单》中,或许可以窥见一些信息。

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图:国家重点实验室名单中有关

部分分子育种实验室的地区分布


我国分子育种共享实验室的分布主要集中在一些发达省份和城市,如北京、上海、江苏、广东等。根据不完全统计,我国目前有约20个省份设有分子育种共享实验室。


分子育种共享实验室的运作情况也不尽相同,但其共性是大多都需要较大的资金投入和维护费用。目前,一些分子育种共享实验室由国家或地方政府资助建设和运行,另一些则是由科研机构或企业自筹资金或通过合作方式建设和运行。在服务上,部分分子育种共享实验室主要面向内部科研人员或合作伙伴提供服务,其余则通过科技服务平台或网站向社会公开提供服务。


分子育种共享实验室如何

推动种业科技进步和产业发展?


建设一个高水平的分子育种共享实验室,不仅能为地区和作物的育种单位提供分子育种技术服务和支持,也能为推动建立一个开放、协作、创新的分子育种平台带来裨益。


分子育种共享实验室需要根据自身的条件和特点,选择适合自己的发展模式,以适应不断变化的市场环境和客户需求。目前,分子育种共享实验室可考虑工业化模式和市场化模式。以上两种发展模式各有优劣,需要根据分子育种共享实验室的定位、目标、资源、能力等因素进行综合评估和选择。


工业化模式,即将分子育种共享实验室作为一个高效的生产线,按照标准化、规模化、流程化的原则,提供快速、准确、稳定的分子育种技术服务,满足大规模的种业生产需求。这样可以提高分子育种共享实验室的生产效率和质量,降低分子育种技术的成本和门槛,促进分子育种技术的普及和推广。


市场化模式,即将分子育种共享实验室作为一个有竞争力的市场主体,按照市场需求和发展趋势,提供多样化、个性化、创新性的分子育种技术服务,满足不同类型的种业客户需求。这样可以提高分子育种共享实验室的市场敏感度和适应能力,增加分子育种技术的附加值和吸引力,促进分子育种技术的创新和发展。


展望未来,分子育种共享实验室在科技创新的明朗前景同样令人们心驰神往。


首先,分子育种共享实验室的建立能够促进分子育种技术在我国各地区和各类作物上的广泛应用,提高我国作物品种的质量、产量、抗逆性等性状,满足不同地区和市场的需求。其次,在分子育种实验室中,一场分子育种技术与现代生物技术,如基因编辑、组织培养、微生物工程等融合的精彩画卷正徐徐展开,为从业者打开了育种技术广阔的的应用领域和创新空间。其与数字农业、智慧农业、精准农业等新型农业模式的结合,与大数据、云计算、人工智能等技术的“共舞”还可以优化分子育种过程和结果,提高农业生产效率和质量,为保障世界粮食安全供给交出一份高分的“中国方案”。


微小的变化能带动整个系统长期而又巨大的连锁反应。一间小小的分子育种共享实验室的建立或许是蝴蝶轻微煽动的一下翅膀,将为分子育种这一赛道带来无限的可能和想象。



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