5月10日，國家發(fā)展改革委印發(fā)《“十四五”生物經(jīng)濟(jì)發(fā)展規(guī)劃》，為加快培育發(fā)展生物經(jīng)濟(jì)、加強(qiáng)生物資源保護(hù)利用、完善生物安全政策體系指明了發(fā)展方向。文件指出，促進(jìn)生物技術(shù)與信息技術(shù)深度融合，推動(dòng)生物經(jīng)濟(jì)高質(zhì)量發(fā)展。生物技術(shù)與信息技術(shù)的深度融合，對于現(xiàn)代種業(yè)提升，加快生物育種進(jìn)程，保障我國糧食安全具有重要意義。

世界種業(yè)經(jīng)歷了原始馴化選育、常規(guī)育種、分子育種。近年來，基因編輯、新一代測序等新型生物技術(shù)與圖像識別、機(jī)器學(xué)習(xí)等信息技術(shù)融合，推動(dòng)育種技術(shù)進(jìn)入了“生物技術(shù)+信息技術(shù)+人工智能”的育種“4.0時(shí)代”。

生物技術(shù)與信息技術(shù)的結(jié)合，使得育種變得精準(zhǔn)可預(yù)測，是育種 4.0 時(shí)代的核心競爭力。生物技術(shù)與信息技術(shù)是天然結(jié)合的，在育種上，生物技術(shù)的應(yīng)用首先產(chǎn)生了大量的數(shù)據(jù)，如全基因組測序、分子標(biāo)記、單倍體基因型檢測、轉(zhuǎn)基因和基因編輯檢測等。應(yīng)用信息技術(shù)對大數(shù)據(jù)進(jìn)行分析和挖掘，提升生物技術(shù)的應(yīng)用效率，更好地培育育種底盤材料，更快的整合多種轉(zhuǎn)基因性狀，預(yù)測性狀、品種和環(huán)境之間的互作，為基因編輯提供靶標(biāo)并檢測編輯效果等。

與傳統(tǒng)育種方法相比，生物技術(shù)與信息技術(shù)融合的4.0育種技術(shù)最突出的優(yōu)勢是：“快、準(zhǔn)、高”。“快”是指育種效能更快，尤其對于世代間隔較長的畜禽及育種周期較長的林果，其新品種的育成時(shí)間明顯縮短。“準(zhǔn)”是指所選群體中的目標(biāo)性狀個(gè)體選得更準(zhǔn)。因?yàn)檫@種技術(shù)利用了基因組信息，遺傳評估準(zhǔn)確性更高。同時(shí)，信息技術(shù)的應(yīng)用，目標(biāo)性狀的機(jī)器識別更加準(zhǔn)確。“高”是指育種效率和效益。就是育種收益與育種投入比例，因?yàn)檫x得準(zhǔn)、進(jìn)展快、輔助減少生產(chǎn)性能測定成本等，智能化的全基因組選擇及信息技術(shù)極大的降低育種成本，實(shí)際育種收益要遠(yuǎn)高于傳統(tǒng)育種收益。

與發(fā)達(dá)國家相比，我國在生物技術(shù)和信息技術(shù)的基礎(chǔ)性、創(chuàng)新性、顛覆性上仍存在一定差距，特別是原創(chuàng)性技術(shù)及基礎(chǔ)性儀器設(shè)備還要依賴國外。面對未來生物育種的機(jī)遇與挑戰(zhàn)，需加強(qiáng)以下幾方面建設(shè)，推動(dòng)我國生物育種產(chǎn)業(yè)升級:

一是加大基礎(chǔ)性平臺研發(fā)力度，擺脫基礎(chǔ)性依賴，特別是生物技術(shù)和信息技術(shù)的基礎(chǔ)信息采集平臺;二是布局DNA存儲與計(jì)算、基因編輯、人工智能等前沿引領(lǐng)技術(shù)，實(shí)現(xiàn)自主“所有”;三是加大育種價(jià)值新基因挖掘，攻克關(guān)鍵核心技術(shù)制約，面向產(chǎn)業(yè)發(fā)展需求，研發(fā)多基因疊加、多性狀復(fù)合新產(chǎn)品;四是搭建系統(tǒng)的、開放的種質(zhì)資源庫，建立大規(guī)模資源性狀的分析平臺，結(jié)合傳統(tǒng)育種，培育多元化底盤育種材料;五是研發(fā)綠色安全的生物醫(yī)藥反應(yīng)器，構(gòu)建多途徑的品種利用體系。(張世忠 作者系山東農(nóng)業(yè)大學(xué)副教授)