在青岛高新区,山东极智生物科技有限公司的实验室里正上演着一场微观世界的探索。技术人员小心翼翼地操作着超薄切片机,处理着一片不起眼的植物根尖样本。要知道,这肉眼几乎无法分辨的根尖组织截面,在显示屏上呈现的,却是一幅层层叠叠的彩色网格,初看之下,真像一幅充满现代感的抽象派油画。但别被它的艺术外表迷惑,这背后隐藏着的是关乎中国农业未来的科技密码。
“这是空间条形码芯片,每一个点都对应着组织的一个坐标点,用来检测基因在染色体上的空间位置和信息。”极智生物的技术员潘宏伟向记者介绍道。这可不是简单的定位,而是要还原基因表达在空间上的“热力图”。切片之后,RNA(核糖核酸)会带着独特的“地址标签”进入测序仪,就像一个个信使,将基因的信息传递出来。这项时空转录组切片技术,在整个行业内都堪称领先。
极智生物,作为基因检测领域冉冉升起的高新技术企业,其核心业务聚焦于数字育种CRO(合同研发组织)服务,以及高产优质、耐逆、抗病小麦新品种的创制研发。他们可不是在玩票,而是真真切切地在为中国的农业发展贡献力量。
“公司基于自主搭建的功能基因位点数据库、先进的基因检测技术平台、AI驱动的精准育种预测算法以及快速繁育平台,为科研机构和种企提供‘基因型体检—最优亲本组配—快速纯合—GS(全基因组选择育种)品种早期选择’的精准育种解决方案,助力育种企业缩短育种周期、降低育种成本、提高育种效率。”极智生物的总经理徐凤凤介绍说。这套方案,就像给农作物做了一次全面的“基因体检”,再通过AI的精准预测,选出最佳的“父母”,加速培育出更优秀的品种。在我看来,这种技术简直就是育种界的“最强大脑”,让育种不再是碰运气,而是有章可循的科学。
别以为前沿科技都是一帆风顺的,在极智生物光鲜亮丽的实验室里,也隐藏着无数的挑战。就拿这看似简单的时空转录组切片技术来说,样本处理环节就困难重重。植物组织的结构可不像我们想象的那么简单,不同细胞类型和组织层次紧密相连,如同一个精密的迷宫。在切片过程中,稍有不慎,就可能造成组织变形、RNA降解等问题,严重影响后续基因表达信息的准确获取。这可不是闹着玩的,一旦数据出错,之前的努力就可能付诸东流。
“以时空转录组切片技术为例,样本处理环节困难重重。”潘宏伟坦言。为了攻克这个难关,极智生物的技术团队可没少费心思。他们进行了上百次实验,尝试了多种切片方法和样本固定液配方,就像在进行一场与植物组织的精密博弈。最终,他们找到了一种能够最大程度保持组织形态完整、减少RNA降解的处理方案。这种精益求精的精神,真是令人敬佩。
时空转录组切片技术的成功应用,为科研人员打开了一扇通往植物基因奥秘的大门。现在,他们可以深入了解植物基因在不同组织和发育阶段的表达模式,这对于育种来说,意义非凡。举个例子,在研究小麦应对干旱胁迫时,通过该技术可以精准定位到哪些基因在根部的特定区域表达上调或下调,从而为培育耐旱小麦品种提供理论依据。这就像是拿到了一张藏宝图,指引着我们找到小麦抗旱的关键基因。
要知道,随着全球气候变化日益加剧,干旱问题越来越严重。如果能够培育出耐旱的小麦品种,那将对保障粮食安全,意义重大。因此,极智生物的这项技术,不仅仅是一项科研成果,更是一项关乎民生的重要技术。
如果说基因检测是打开宝藏的钥匙,那么海量的数据就是藏宝洞本身。但问题在于,这可不是一个普通的藏宝洞,而是一个充满了噪音和干扰的信息海洋。海量的基因数据如同杂乱无章的信息,如何从中快速准确地筛选出与育种相关的关键信息,以及如何将基因数据与传统育种表型数据有效整合,都是横亘在育种专家面前的难题。这就像是在大海捞针,没有专业的工具和方法,根本无从下手。
为此,极智生物组建了一支包括生物信息学专家、数据科学家和育种专家在内的跨学科团队。这支团队可不是乌合之众,而是各领域的精英汇聚而成。他们自主开发了一套数据预处理和分析流程,就像打造了一艘坚固的航船,能够乘风破浪,驶向数据的深处。他们利用先进的数据挖掘算法和机器学习技术,能够高效地从海量基因数据中提取关键信息,并将其与表型数据进行深度融合。有了这支团队和这套流程,育种专家们终于可以告别大海捞针的时代,开启数据驱动的精准育种。
在不断实践中,极智生物逐步完善基因检测技术平台和AI育种预测算法,推动育种过程更加精准化和智能化。这种进步带来的最直接的好处就是育种效率的飞跃。“根据基因检测结果,企业对育种材料进行精准筛选,避免了传统育种中大量的盲目试错过程。以前,培育一个新品种可能需要8年至10年,现在借助新技术,育种周期可以缩短至3年至5年,育种成本降低约30%至50%。”徐凤凤介绍说。这简直就是一场育种界的革命,将育种周期缩短了一半以上,育种成本也大幅降低。这意味着,我们可以更快地培育出更多更好的新品种,应对日益严峻的粮食安全挑战。想想看,原本需要十年磨一剑,现在三年就能打造出一把利刃,这其中的意义不言而喻。
种子是农业的“芯片”,这句话可谓是点睛之笔,道出了种业在农业发展中的核心地位。而技术研发能力,则是决定这颗“芯片”性能的关键。极智生物深谙此道,他们没有仅仅满足于在某个环节上的突破,而是致力于整合各方面资源,建立一个全链条、系统化、工程化的育种系统。这就像是在打造一个完整的产业链,从基因挖掘、品种设计、田间测试到市场推广,每一个环节都做到精益求精。只有这样,才能真正掌握种业的主动权,打造中国种业的核心竞争力。
“我们努力通过整合各方面资源,建立一个全链条系统化工程化的育种系统。”徐凤凤说,公司将积极推进高产优质+耐逆+抗病的小麦突破性新品种创制工作以及优良底盘品种的快速定向改良工作,力争通过2年至3年的时间,完成多个优良基因聚合的小麦品种培育。这不仅仅是一个目标,更是一份沉甸甸的责任。在当今复杂的国际形势下,种业的自主可控显得尤为重要。只有拥有自主知识产权的优良品种,才能真正保障中国的粮食安全,才能在国际竞争中占据有利地位。
说实话,看到极智生物在种业创新上所做的努力,我由衷地感到敬佩。他们就像游戏 fantasy life i: the girl who steals time 里的主角一样,争分夺秒地与时间赛跑。对于育种来说,时间就是金钱,更是关乎国家粮食安全的战略资源。缩短育种周期,加快新品种的推广,就能更快地提升农业生产力,为社会创造更大的价值。而极智生物所做的,正是这样一件功在当代、利在千秋的事情。虽然我不是育种专家,但我相信,只要有更多像极智生物这样的企业,坚持技术创新,勇于攻克难关,中国的种业一定能够实现突围,为全球粮食安全做出更大的贡献。当然,也希望国家能够加大对种业研发的投入,提供更多的政策支持,让这些默默耕耘的种业企业能够更好地发展壮大。说到底,种业兴,则农业兴;农业兴,则国家强!
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