把计算机代码“种”进泥土里

本报记者 孙海天

谷雨时节，海南三亚崖州湾国家实验室的试验田里金色稻浪翻涌，南繁育种正值紧要关口——选种。崖州湾国家实验室粮油作物创新研究中心高级科学家邢永忠踏过泥泞田埂，不时查看水稻的生长情况。

“这批材料将用于华中稻区中稻测试。”见记者到来，邢永忠抹去额头汗珠，翻开密密麻麻的工作笔记，“现在甄选出的优质材料，打包北上，正好赶上华中地区下一阶段的播种。”

把实验室“搬”到热带，图的是加快育种进程。而人工智能大数据成为新农具，进一步提升了育种效率。

兼顾高产与优质，是水稻育种的难题：高产往往口感下降，追求软糯香甜则容易牺牲产量。邢永忠希望利用分子生物学和遗传学手段，培育高产高抗的优质新品种。“像这款稻子，质量高、价格优，但不育系繁种产量太低，一亩地打不出100斤种子。”邢永忠展示了几株矮小干瘪的稻株，这是某农业公司2月份送来的“求救材料”，他正努力摸清控制不育系繁殖能力的关键基因，“如果能把亩产提到300斤，成本就能下降到原来的1/3，企业的市场打得开，老百姓也种得起。”

以往杂交靠经验，1万份材料挨个测配，耗时费力。邢永忠说，现在算法模型充当“超级大脑”，成千上万份水稻材料基因组序列汇成庞大数据洪流。输入基因信息，“超级大脑”就能沙里淘金，锁定几十个最优解。“靶向联姻”代替逐个尝试，育种效率大幅提升。

夹杂在金色稻浪间的几个泛白的稻穗格外扎眼。

“二化螟咬的。热带地区易发病虫害，这是南繁的一道大考。”邢永忠指着其中一穗说，“虫子一旦携带病毒，就会感染水稻材料导致不育。大田管理稍微跟不上，辛苦培育一年的杂交后代将全军覆没。”

靠人力死守，难免百密一疏，邢永忠再次将目光投向人工智能大数据。但这一次，他找寻的不再是单独的一个或几个基因。

“传统的抗病抗逆品种有个弱点：无论有没有灾害，防御基因始终开启，白白浪费能量。”邢永忠解释，有了人工智能大数据，不仅是几个应答环境的基因，摸清几千个功能基因的“底细”也成为可能。“未来的水稻有望自带‘环境感应器’。高温袭来，抗热基因启动；冷空气来临，御寒机制激活；风调雨顺时，防御基因蛰伏，养分全部供应水稻生长。”邢永忠说。

单项突破已见曙光，全方位智能正在攻坚……交谈时，田间劳作的几名青年向记者打起招呼。那是邢永忠带的研究生，正在进行再生稻品种选育研究。邢永忠叮嘱：“再生稻要想长出健壮的二茬，4月中下旬是关键。头茬收割前10天必须精准施用促芽肥，分蘖芽才长得壮。”

用上高科技，为何还要扎根田间地头？

“实验室里的基因测序和基因型鉴定固然重要，仍有许多未知功能的基因等待挖掘，没有田间植株表型的精准鉴定是很难发现这些基因的。我还要领着学生往田里跑——种子只有从土里长出来才能展示自己的潜力，育种人的成果在田地里才能得到检验。”说话间，邢永忠卷起裤腿，准备前往下一块试验田。

时近正午，阳光愈发炽热。“计算机代码必须‘种’进泥土里，化作老百姓碗里实实在在的白米饭。”邢永忠说，“把这些‘智能芯’带到长江中下游的广袤田野，咱们种稻的底气会更足。”