一提到三亞，人們往往首先想到的是陽(yáng)光、沙灘、椰林。以下數(shù)據(jù)卻鮮為人知：早在20世紀(jì)50年代，就有大批農(nóng)業(yè)科技人員每年9月至翌年5月，“追著太陽(yáng)跑”到三亞一帶的“天然大溫室”進(jìn)行育種工作。新中國(guó)成立以來(lái)育成的2萬(wàn)多個(gè)農(nóng)作物新品種，超70%經(jīng)過(guò)南繁孕育。南繁是指每年秋冬季節(jié)，將農(nóng)作物品種帶到海南等我國(guó)南方光溫條件適宜的地區(qū)，從事農(nóng)作物品種選育、種子生產(chǎn)加代和種質(zhì)鑒定等活動(dòng)的方法。目前，全國(guó)29個(gè)省份800多家南繁單位在海南設(shè)立穩(wěn)定的科研育種基地，數(shù)十名育種領(lǐng)域的院士及近萬(wàn)名科技人員常年奔走在南繁基地。

2018年，習(xí)近平總書(shū)記在海南考察時(shí)來(lái)到國(guó)家南繁科研育種基地，強(qiáng)調(diào)國(guó)家南繁科研育種基地是國(guó)家寶貴的農(nóng)業(yè)科研平臺(tái)，一定要建成集科研、生產(chǎn)、銷(xiāo)售、科技交流、成果轉(zhuǎn)化為一體的服務(wù)全國(guó)的“南繁硅谷”。2022年，習(xí)近平總書(shū)記在位于三亞市崖州灣科技城的崖州灣種子實(shí)驗(yàn)室考察調(diào)研時(shí)指出，要圍繞保障糧食安全和重要農(nóng)產(chǎn)品供給集中攻關(guān)，實(shí)現(xiàn)種業(yè)科技自立自強(qiáng)、種源自主可控，用中國(guó)種子保障中國(guó)糧食安全。

海南牢記習(xí)近平總書(shū)記殷殷囑托，堅(jiān)定不移推進(jìn)南繁種業(yè)高質(zhì)量發(fā)展，加快建設(shè)國(guó)家重大科技創(chuàng)新平臺(tái)，積極服務(wù)打贏種業(yè)翻身仗的國(guó)家戰(zhàn)略。日前，記者走訪三亞崖州灣科技城，探究新技術(shù)、新模式、新場(chǎng)景不斷在南繁基地“上新”，向“種”圖強(qiáng)的基礎(chǔ)不斷夯實(shí)。

新技術(shù)：智慧南繁破解“三難三煩”

4月底，三亞市崖州區(qū)(壩頭)南繁公共試驗(yàn)基地艷陽(yáng)高照。白色防鳥(niǎo)網(wǎng)籠罩下的試驗(yàn)田內(nèi)，有的水稻還未成熟，尚顯青蔥;有的稻穗低垂，滿(mǎn)目金黃，稻香四溢。“這是‘京粳香8號(hào)’高質(zhì)高產(chǎn)示范方，這個(gè)品種產(chǎn)量高，抗倒性好，煮出的米飯香、口感佳，目標(biāo)產(chǎn)量是畝產(chǎn)600公斤?！蹦暇┺r(nóng)業(yè)大學(xué)三亞研究院基地負(fù)責(zé)人袁世峰告訴記者。

試驗(yàn)田邊上立著的一塊大顯示屏上，實(shí)時(shí)顯示著田里的各項(xiàng)數(shù)據(jù)，包括肥力、墑情、蟲(chóng)情等信息。“‘南繁南繁，又難又煩’已經(jīng)成了歷史，目前已步入智慧南繁時(shí)代!”袁世峰指著顯示屏說(shuō)。

站在田埂上，放眼望去，試驗(yàn)田里安裝著多個(gè)傳感器和攝像頭，一個(gè)酷似玩具車(chē)的稻情巡檢機(jī)器人正來(lái)回移動(dòng)。據(jù)介紹，稻情巡檢機(jī)器人搭載了深度相機(jī)、激光雷達(dá)等多個(gè)傳感器，猶如田間哨兵，能在巡檢過(guò)程中精確感知田塊環(huán)境與作物長(zhǎng)勢(shì)，為農(nóng)業(yè)全過(guò)程標(biāo)準(zhǔn)化種肥水藥處方指導(dǎo)提供支撐。

著名玉米育種專(zhuān)家程相文在三亞南繁基地收集玉米材料的花粉。王程龍攝/光明圖片

“因?yàn)樽灾鳙@取和實(shí)時(shí)分析多尺度、多角度的農(nóng)田信息，科研人員可以實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)、收集作物表型信息并上傳數(shù)據(jù)平臺(tái)。這樣種地不僅輕松高效，而且通過(guò)分析累積的全年大數(shù)據(jù)，可為今后水稻種植優(yōu)選最佳模式?！痹婪灞硎?。

過(guò)去常說(shuō)，南繁事業(yè)有“三難三煩”，“三難”是指落實(shí)用地難、保障生物安全難、配套設(shè)施合規(guī)難;“三煩”包括煩材料易丟失、煩農(nóng)田水利設(shè)施差、煩生活保障跟不上?，F(xiàn)在26.8萬(wàn)畝南繁用地全部納入永久基本農(nóng)田予以重點(diǎn)保護(hù)，并已全部建成高標(biāo)準(zhǔn)農(nóng)田，科研人員可以通過(guò)手機(jī)“云選地”，再通過(guò)南繁服務(wù)站“云種地”，“育繁推”全流程都有了保障。

在南繁服務(wù)站(坡田洋)一樓，服務(wù)站負(fù)責(zé)人孫吉先拿出手機(jī)打開(kāi)共享用地服務(wù)平臺(tái)，只見(jiàn)地圖上的已租地塊和可租地塊用不同顏色標(biāo)示。點(diǎn)擊地塊后，面積、租金、配套水利和道路設(shè)施、土壤肥力一目了然，還能通過(guò)VR身臨其境般看地。

孫吉先說(shuō)：“以前科研人員為了找到理想的南繁用地，需在各個(gè)村莊來(lái)回奔波，實(shí)地察看地塊情況。現(xiàn)在我們搭建了信息化服務(wù)平臺(tái)，科研單位和企業(yè)登錄后，不僅可以線(xiàn)上選地，還可以從線(xiàn)上找農(nóng)田、找農(nóng)機(jī)、找工人、買(mǎi)農(nóng)資等，科研人員即便不在基地，也能獲得從播種到收獲的全鏈條服務(wù)。”

走進(jìn)南繁服務(wù)站(坡田洋)這棟三層小樓，記者看到宿舍、工具倉(cāng)儲(chǔ)室、試驗(yàn)室、餐廳、農(nóng)用無(wú)人機(jī)、田間的各種設(shè)備一應(yīng)俱全，可以滿(mǎn)足科研人員生產(chǎn)生活需求，拎包即可入住。孫吉先表示，現(xiàn)在宿舍、倉(cāng)庫(kù)供不應(yīng)求，每年早早就被預(yù)訂一空，今年計(jì)劃做部分改造，為科研人員提供更多便利。

新模式：聯(lián)合攻關(guān)超越“單打獨(dú)斗”

走進(jìn)海南省種業(yè)實(shí)驗(yàn)室，曹曉風(fēng)院士工作站的博士后王富強(qiáng)正聚精會(huì)神地觀察田菁種苗的變化，并將數(shù)據(jù)及時(shí)記錄在冊(cè)。他告訴記者，目前團(tuán)隊(duì)致力于開(kāi)發(fā)并培育新型耐逆蛋白飼草——田菁，選育適合南方酸土、濱海鹽漬土和東北蘇打鹽堿地等不同類(lèi)型邊際土地的田菁新品種(系)，盡可能充分利用邊際土地，填補(bǔ)中國(guó)優(yōu)質(zhì)飼草需求缺口。“四月份開(kāi)始，團(tuán)隊(duì)就進(jìn)入比較忙的春耕季節(jié)。今年我們將在黑龍江、吉林、內(nèi)蒙古、新疆、甘肅、河北、山東等地試種上萬(wàn)畝田菁，培育出更適合當(dāng)?shù)氐钠贩N，實(shí)現(xiàn)‘南菁北種’?！?/p>

位于一樓的大型儀器公共服務(wù)中心里，各類(lèi)設(shè)備滿(mǎn)負(fù)荷運(yùn)轉(zhuǎn)，來(lái)自多所科研機(jī)構(gòu)的工作人員正忙著分析比對(duì)實(shí)驗(yàn)材料。王富強(qiáng)說(shuō)：“這些設(shè)備都是共享的，科研人員在手機(jī)上預(yù)約申請(qǐng)，然后掃碼開(kāi)機(jī)，就可以自主使用，非常方便。”說(shuō)話(huà)間，他拿出手機(jī)點(diǎn)開(kāi)“我愛(ài)崖州灣”App，進(jìn)入科研儀器預(yù)約共享平臺(tái)。記者看到上面顯示儀器總數(shù)9007臺(tái)，入駐單位22家，儀器總值16.44億元?！胺浅１憬?，科研人員只要預(yù)約就會(huì)收到審核和反饋通知，甚至有時(shí)走到門(mén)口再提交申請(qǐng)都來(lái)得及?！蓖醺粡?qiáng)說(shuō)。

在三亞崖州灣科技城的一間實(shí)驗(yàn)室，科研人員正觀察玉米幼苗植株的葉片。王程龍攝/光明圖片

據(jù)介紹，以前各家南繁隊(duì)伍“單打獨(dú)斗”，所有材料都得寄回各自的實(shí)驗(yàn)室分析。2019年，海南省成立三亞崖州灣科技城管理局，為科研人員提供服務(wù)保障，打破科研壁壘。2021年5月，崖州灣種子實(shí)驗(yàn)室掛牌成立，以創(chuàng)新模式推動(dòng)技術(shù)聯(lián)合攻關(guān)。

崖州灣種子實(shí)驗(yàn)室推出揭榜掛帥新舉措，企業(yè)命題、院校揭榜答題、市場(chǎng)評(píng)卷，把分散的科研機(jī)構(gòu)和力量整合起來(lái)，把實(shí)驗(yàn)室里的“創(chuàng)新鏈”與種子企業(yè)急需的“產(chǎn)業(yè)鏈”打通，著力提升科研成果的產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)化效率。2021年11月以來(lái)，崖州灣種子實(shí)驗(yàn)室已聯(lián)合企業(yè)進(jìn)行了三期揭榜掛帥，累計(jì)推出103個(gè)課題項(xiàng)目，吸引了來(lái)自國(guó)內(nèi)76所高校和科研院所的專(zhuān)業(yè)科研團(tuán)隊(duì)。

采訪中，記者從專(zhuān)家口中聽(tīng)到一個(gè)高頻詞——南繁育種CRO模式。據(jù)了解，種業(yè)CRO模式是指在商業(yè)化育種環(huán)境下，將種業(yè)技術(shù)鏈各環(huán)節(jié)進(jìn)行專(zhuān)業(yè)化行業(yè)細(xì)分，注重資源、技術(shù)、數(shù)字、知識(shí)產(chǎn)權(quán)的應(yīng)用賦能，聚焦生物育種技術(shù)，以委托合同的形式開(kāi)展專(zhuān)業(yè)、安全、高通量、數(shù)字化外包服務(wù)所形成的商業(yè)化種業(yè)全產(chǎn)業(yè)鏈技術(shù)服務(wù)模式。

今年3月，在2024中國(guó)種子(南繁硅谷)大會(huì)上，智慧南繁CRO綜合服務(wù)平臺(tái)啟用。該平臺(tái)聯(lián)通三亞、樂(lè)東、陵水三地的南繁服務(wù)資源并在線(xiàn)上集中展示，實(shí)現(xiàn)南繁服務(wù)信息資源集聚化、平臺(tái)化、統(tǒng)一化?！霸贑RO模式下，科研人員可以直接更方便地獲取授權(quán)種質(zhì)資源和育種材料，將育種檢測(cè)鑒定工作委托給當(dāng)?shù)貦C(jī)構(gòu)，不僅能縮短育種時(shí)間，投入也相對(duì)少一些。作為新概念、新業(yè)態(tài)，種業(yè)CRO產(chǎn)業(yè)尚處于初期培育階段，我們將逐步完善平臺(tái)各項(xiàng)功能。”三亞崖州灣科技城創(chuàng)新發(fā)展中心工作人員潘靜峰說(shuō)。

新場(chǎng)景：科研資源創(chuàng)新主體加速“上新”“搶灘”

3月7日，中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院國(guó)家南繁研究院、作物科學(xué)研究所與阿里巴巴達(dá)摩院聯(lián)合發(fā)布了我國(guó)首個(gè)面向育種數(shù)據(jù)處理全流程的智慧育種平臺(tái)。該平臺(tái)實(shí)現(xiàn)了育種數(shù)據(jù)管理和分析、計(jì)算加速、AI預(yù)測(cè)親本及優(yōu)良品種的育種全流程整合，目前已吸引全國(guó)65家科研機(jī)構(gòu)“嘗鮮”。

這個(gè)智慧育種平臺(tái)智慧在哪?中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院國(guó)家南繁研究院副院長(zhǎng)李慧慧這樣跟記者形容——過(guò)去，育種專(zhuān)家需要手捧本子，觀察記錄農(nóng)作物的生長(zhǎng)狀況，回實(shí)驗(yàn)室后再將數(shù)據(jù)逐一輸入電腦中。然后通過(guò)海量的數(shù)據(jù)對(duì)比，育種專(zhuān)家才能在田間千萬(wàn)個(gè)植株中選出最需要的那一株。這種育種流程耗時(shí)又費(fèi)力，還容易產(chǎn)生誤差。少打一個(gè)小數(shù)點(diǎn)、多寫(xiě)一個(gè)0的狀況時(shí)有發(fā)生。

三亞崖州區(qū)(壩頭)南繁公共試驗(yàn)基地，南京農(nóng)業(yè)大學(xué)三亞研究院基地負(fù)責(zé)人袁世峰在察看水稻長(zhǎng)勢(shì)。王曉櫻攝/光明圖片

全流程智慧育種平臺(tái)，則以“基因型”為中心進(jìn)行育種。每個(gè)植株上都綁了條形碼，育種專(zhuān)家手持專(zhuān)業(yè)設(shè)備掃描后，就能采集到植株的數(shù)據(jù)，就好比超市里的工作人員掃描商品的條形碼一樣。同時(shí)，無(wú)人機(jī)在農(nóng)田上空飛行，監(jiān)測(cè)作物生長(zhǎng)情況，實(shí)時(shí)獲得倒伏性狀、抗旱性狀等指標(biāo)數(shù)據(jù)，并將這些數(shù)據(jù)上傳到智慧育種平臺(tái)。在平臺(tái)上建立數(shù)據(jù)分析任務(wù)后，在大數(shù)據(jù)與算法的加持下，平臺(tái)能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)作物性狀的精準(zhǔn)預(yù)測(cè)和優(yōu)異基因型篩選，提高品種選育的精準(zhǔn)度和效率。

據(jù)介紹，該平臺(tái)實(shí)現(xiàn)了包括育種數(shù)據(jù)管理和分析、大模型大算力優(yōu)化加速、人工智能算法預(yù)測(cè)親本及優(yōu)良品種的育種全流程整合，其數(shù)據(jù)容量、運(yùn)行速度以及數(shù)據(jù)安全措施均達(dá)到世界先進(jìn)水平，將成為革新生物育種的重要工具。

科研平臺(tái)還在不斷“上新”，科研資源和多元?jiǎng)?chuàng)新主體加速向崖州灣科技城集聚。據(jù)介紹，海南省種業(yè)實(shí)驗(yàn)室正在籌建高通量、大規(guī)模的基因分型聯(lián)合中心，預(yù)計(jì)年內(nèi)對(duì)外開(kāi)放，屆時(shí)實(shí)驗(yàn)室的科研服務(wù)保障能力將邁上新臺(tái)階。

良好的服務(wù)能力，加上獨(dú)特的氣候優(yōu)勢(shì)和政策優(yōu)勢(shì)，吸引了不少科研院所、高校和企業(yè)“搶灘”入駐三亞崖州灣科技城。據(jù)統(tǒng)計(jì)，目前，已有中國(guó)農(nóng)業(yè)大學(xué)、中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院等國(guó)內(nèi)21家頂尖農(nóng)業(yè)科研院所及高校分支機(jī)構(gòu)入駐，南繁產(chǎn)業(yè)關(guān)聯(lián)企業(yè)超2800家。截至2023年底，引進(jìn)南繁領(lǐng)域海南省高層次人才337人，認(rèn)定南繁領(lǐng)域人才815人(全職682人、柔性引進(jìn)133人)，設(shè)立7個(gè)院士工作站和2個(gè)院士團(tuán)隊(duì)創(chuàng)新中心?！澳戏惫韫取眳R聚創(chuàng)新資源，產(chǎn)學(xué)研用一體化的種業(yè)創(chuàng)新發(fā)展格局正加速構(gòu)建。