本文來自35斗微信公眾號,作者陳欣雨。
近日,在2022國際未來農業食品百強·楊凌峰會上,由院士專家、上市企業高管、創新農業食品企業以及政府、使領館、國際組織及金融機構組成的70多位嘉賓現場帶來50餘場分享。其中,華智生物副總裁王朝暉帶來了「構建BT+DT數智種業新生態」的精彩分享,以下是35斗記者所做的速記整理。
圖:華智生物王朝暉
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一、企業介紹
2022年,為推動種業振興方案實施,支持重點優勢企業做強做優做大,農業農村部組織開展了國家種業陣型企業遴選工作。華智生物全面入選國家農作物、畜禽、水產三大類種業陣型專業化平台企業。
從技術發展來看,我國和國際領先的跨國種業企業尚有較大差距。當前,國際先進的企業已經在深耕育種4.0,即「種質資源+生物技術+數位技術」,而我國還處於向育種3.0、4.0技術升級的階段。 以生物技術中的轉基因技術為例,我國在技術研究方面一直保持了大量的科研投入,但是產業化應用方面仍大大落後於美國,第一個美國商業化轉基因玉米品種上市是在1996年,而目前中國已經到了臨門一腳。
再看農業領域的數位技術,我國的數位技術研發,無論從技術方向的選擇、研發經費配給、研發團隊的實力上,與先進國際水平正在逐漸縮小差距。在產業化應用方面,我國數位技術的產業落地、應用、推廣和國際先進水平雖然還存在差距,但這種差距要遠小於生物技術領域的差距。因此,也為我們提供了加快推進生物技術和數位技術在產業化應用方面進行深度融合,實現 「彎道超車」的機會。
華智生物打造的就是生物技術和數位技術「BT+DT」融合發展的技術路線。現階段,生物技術和數位技術已經開始產業交互,相互賦能,為我們提供了新的育種思路。在生物技術端,通過新的技術不斷產生大量的數據,反饋數位技術端,利用模型和算法解析數據層面下生物微觀的細胞、分子水平的機制機理,優化並精確指導生物技術的應用實施,解決育種端的需求。這超出了一般意義上理解的在生產端、種植養殖端的數位技術的應用,我們嘗試從種開始,從育種環節開始向下游的生產端、種養端去延伸生物技術和數位技術的應用,這也是華智生物與其他種企差異化發展所在。
現階段的數位技術在育種領域中,正在深度和廣度兩個維度上進行突破。在深度上,我們已經進入單細胞測序、時空組領域,在全生命周期不同細胞和不同組織來研究基因組、表達組、代謝組、轉錄組,再反映到外在表型上。從廣度上來看,不斷在多物種湧現出萬級、十萬級樣品量的數據採集及分析。從深度和廣度兩個層面上不斷加深對生命現象的理解,這對育種來說有著非常強的指導意義。這也是華智生物致力於打造生物技術+數位技術路線的原因之一。
從產業發展來看,要實現大糧食觀、大農業觀指導下的糧食安全及戰略保障,需要在各個物種領域加強生物技術和數位技術的應用,這樣的產業需求推動著種業行業的第三方關鍵共性技術平台的建設。第三方關鍵共性技術平台不特定服務於某一個物種,也不限定服務於生物技術或者數位技術的某一個細分領域,而是將育種研發鏈條所涉及到的應用技術集合到一個平台上,包括基因組測序、基因型分型、多組學分析、全基因組選擇、數據模型及育種決策方案等,實現對各物種領域育種研發的立體支撐。
這也是農業農村部部署給華智生物的任務,支撐種業全行業的育種技術研發及應用需求。華智生物投入了將近億元的高端儀器設備進行技術能力建設,在人才團隊建設上引進了一批國際種企高水平研發及管理人才,建設了國家級分子育種創新服務平台。華智生物總部位於長沙,在京津冀、大西南、大灣區、海南等地也都在建設團隊。除此之外,我們的業務還覆蓋了北美和歐洲,設立了北美辦事處。
在產學研合作方面,我們已在各領域跟全國25家包括隆平高科、中國農科院等頭部種企和科研院所在內的種業優勢單位建立了戰略合作夥伴關係。我們牽頭成立了中國農業綠色發展研究會設施園藝綠色技術產業化分會,在作物、畜禽、水產等領域也都能看到華智生物積極參與行業合作的身影。華智生物還與全國多家單位共建了不同的合作研究機構、創新聯合體等。
二、BT+DT(生物技術+數據技術)是種業發展方向,已成為共識
華智生物需要有一個能夠在物理意義上實體化實現生物技術和數位技術相融合的技術平台,因此,我們搭建了完整的BT+DT的技術體系。
華智生物能夠為大家提供育種「端到端」的整體解決方案,已建有覆蓋種業研發、生產、加工、流通、監管全鏈條6大產品線、100+個產品類型,能夠真正實現把生物技術和數位技術融合到一個大平台下,打出「組合拳」。過去幾年中,我們申請智慧財產權超過500個項目,包括技術專利、軟著,授權300多項,包括專利授權和高水平論文。
在生物技術和數位技術兩個領域,華智生物開展了以下工作。
- 在分子育種技術應用方面,華智生物已經建立了對標國際種企能力的高通量KASP標記檢測平台,目前已覆蓋超120個物種。
- 為解決固相育種晶片技術存在的「卡脖子」問題,開發了自主智慧財產權的液相育種晶片技術體系,在作物、畜禽、水產等30多個物種進行了應用,並將基因型分型數據應用於全基因組選擇。
- 在全基因組重測序方面,依託華大國產測序儀,搭建了專注於種業的測序平台,每年可以產生PB級基因組數據,並能夠保證數據的安全性。同時,也在進一步拓展單細胞測序和三代測序技術服務能力。
- 11月份最新上線的基於低深度重測序的全基因組選擇技術服務,可以更好提升品種選育的準確性,並進一步降低育種成本,以此推動全基因組選擇在畜禽、水產等領域的應用。
……
將這些生物技術真實地應用在育種環節中,華智生物創製了自己的育種中間材料和新的優異種質資源,並將這些育種材料對全行業進行開放授權。
生物信息分析方面,我們嘗試了大樣本量的遺傳變異解析,解釋雜種優勢的機理並據此指導育種。
在數字農業方面,我們開發了一系列基於大數據和AI的產品,以及資料庫平台,並通過生物技術的應用產生了大量的數據,這些數據的分析利用對育種和後期指導生產非常有幫助。
在生物技術產業化方面,農業農村部要求實現全流程全鏈條溯源,包括從育種開始到下游生產、加工全流程的溯源,這也是一個典型的BT+DT的應用場景,我們已經開發出了基於區塊鏈技術的轉基因產品溯源平台。
育種4.0階段被大家普遍定義為智慧育種、精準育種、數字種業,但我們更希望將其理解為數字化與智能化的結合,充分體現BT+DT的融合,實現「數智種業」。
從中國主流行業當前數據智能發展階段及同業企業發展水平來看,農業行業的數字化水平還處於起步階段,是最有數字化發展潛力的產業之一,而數字化同時又能夠更好地指導生物技術的應用。因此,我們希望能夠沿著BT+DT相結合的技術體系和路線,支撐所有物種領域的種企、科研院所在生物技術與數位技術結合應用方面的需求,打造一個新的、開放的數智種業生態,共同致力於農業的技術升級和綠色發展。