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小巨人大產業|從一粒種子,開啟科技之旅

——種業創新企業華智生物技術有限公司的研發路

人民網 劉汕
2024年11月14日15:00 | 來源:人民網-湖南頻道
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編者按:近年來,長沙積極應對復雜多變的市場環境,培育了大量具有市場競爭力的小巨人企業,它們以“專精特新”為核心競爭力,以產業為翼、創新為羽,開拓創新,為長沙高質量發展注入了源源不斷的動力。近日,人民網湖南頻道記者深入探訪多家“小巨人”企業,以企業為樣本,多面展現長沙經濟社會發展強大動能。

春種一粒粟,秋收萬顆子。種子是農業的“芯片”,從一顆種子開始,選種、培育、收獲,現代種業的科技創新為農業高質量發展奠定了堅實基礎。

在華智生物技術有限公司(以下簡稱“華智生物”)展示區,一個自動化、信息化的智能種質休眠艙映入眼帘。通過無人作業、集中存儲、智能管理的方式,這個“有智慧”的大型白色方盒能夠實現多類作物種質資源存儲,以水稻類型種質100g為例,可以同時存放4萬份,能耗降低3/4。

種質資源休眠艙。受訪單位供圖

“良種一粒重千鈞。”華智生物董事長、總裁田冰川介紹,以糧食安全為擔當,華智生物以人工智能賦能,深度融合生物技術和數據技術,致力於打造行業領先的關鍵共性技術平台。自成立以來,公司各類知識產權申請總數達751項,獲得授權公告及發布共計300余項,其中,發明專利達66項。

4.0到5.0,種業技術變革浪潮中的探索

2024年9月,一則成功入選國家級專精特新“小巨人”企業的消息傳回公司,讓田冰川既欣喜又感慨。

2013年,在農業農村部倡導下,國家發改委、科技部等相關部委支持下,華智生物由種業內十余家龍頭企業、專業機構共同出資組建,開始在分子育種上持續發力。2020年,中信農業進入華智生物成為主要股東。

“糧為國之本,民以食為天。隨著農業現代化深入發展,種業科技自立自強、種源自主可控的重要性愈加凸顯,公司正是在這樣的背景下啟航。”田冰川回憶。

彼時,國際種業發展經歷了1.0馴化育種,2.0時代的雜交育種,3.0時代的分子育種與4.0時代的設計育種,不少專家認為以AI+智能育種為特色的5.0時代即將到來。行業變革中,公司發展進入到十字路口。

變革既是挑戰也是機遇,連接技術和市場,創新型科技企業如何乘勢而上?

“智慧化、數字化是時代大趨勢,現代農業發展離不開這股新質生產力。”田冰川介紹,當時業內有兩條提升傳統育種的主要思路,一是以生物技術(BT),另一條則是生物智能大數據技術(DT)。

華智生物實驗室。受訪單位供圖

經過長時間科技攻關,華智生物成為國內較早踐行BT+DT融合之路的種業專業化平台企業。公司運用高通量測序、生物育種芯片、生物信息分析、基因編輯等現代生物技術手段,精准解析與改良作物遺傳信息,同時,借助大數據與人工智能技術,深度挖掘與分析海量的育種數據,快速准確地篩選出具有卓越性狀的新品種。

目前,華智生物基於BT+DT融合創新的綜合解決方案已覆蓋6條產品線、100余種產品類型,貫穿於種業研發、生產、加工、流通、監管全鏈條,為育種提供“端到端”的整體解決方案。

這一創新模式不僅提升了育種效率,也增強了新品種的適應力與市場競爭力。相較2019年,2023年公司營業收入與用戶數量均已增長20多倍。

固相到液相,轉變思路打通育種芯片堵點

對育種研究專家而言,基於基因的科學分析極其重要。

“遺傳物質DNA與農作物的后天性狀表現息息相關,例如水稻,它的產量性狀、耐逆、抗病虫、米質都可以在DNA中找到相關聯的基因位點。優質的種質資源材料可以用高信息量芯片進行基因分析和篩選。”華智分子育種技術研發及應用研究員李樂表示。

早期育種階段,研究使用的進口固相芯片不僅價格高昂,且受制於人,存在被“卡脖子”的風險。因此,如何以技術創新快速破局事關種業長遠發展,更關乎國家種業安全。

“科技公司,最終還是要通過自主創新以尋求發展,生物育種芯片只是我們‘武器庫’中的一個。”田冰川表示,公司的目的隻有一個,就是做出大家用得好、用得起、精准高效的技術創新產品與服務。”

通過轉換思路,華智生物成功研發出具有自主知識產權的cGPS、mGPS液相芯片,能夠同時對全基因組上多個特定目標區間進行高通量、高深度的測序分型,具有高信息量、高檢出率、高准確性、高穩定性、高靈活性、高性價比等優勢,可廣泛應用於種質資源和品種鑒定評價、重要性狀基因挖掘鑒定、分子設計育種、優異種質/品種創新創制等不同育種應用場景。

液相育種芯片。受訪單位供圖

實驗室到智慧農場,將研究成果書寫在田間

對於種業創新而言,如何將實驗室的研究成果轉化為田間地頭的新質生產力,是檢驗研究成果最終價值的試金石。

常德市鼎城區棉花智慧農場內,無人智能農機、智能水肥一體化系統、智能物聯網雲平台、大數據平台……一套結合前沿信息技術的高效農業生產體系被有序構建。

常德市鼎城區棉花智慧農場。受訪單位供圖

“我們希望通過這些智慧農場的實踐,展示現代科技的力量,更重要的是,讓農民朋友親眼見証、親手體驗科技進步帶來的實實在在的好處。”田冰川說道:“在這個過程中我們不僅能擴展技術的應用場景,而且能夠收獲大量數據從而進行技術改進。”

為此,華智生物派遣專業團隊深入田間地頭,通過手把手教授操作智能設備,幫助種植者用大數據分析優化種植,從而提升農作物的產量和品質,降低生產成本。

科研路漫漫,亦如稻谷春播秋收。

目前,華智生物已入選農業農村部農作物、畜禽、水產三大類國家種業陣型企業,獲批農業農村部生物育種基因型鑒定及應用重點實驗室、國家級專精特新“小巨人”企業、國家高新技術企業等。

說起未來發展之路,田冰川充滿信心:“我們將充分發揮創新引領作用,始終圍繞種業產業關鍵共性技術需求,打造以顛覆性硬核科技為支撐的創新引領獨角獸和中國種業‘芯片’。”

(實習生許曉磊對本文亦有貢獻)

(責編:唐李晗、羅帥)

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