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• 1創(chuàng)新分子育種科技支撐我國(guó)種業(yè)發(fā)展

我國(guó)新時(shí)代社會(huì)主要矛盾的轉(zhuǎn)變和糧食安全問(wèn)題，對(duì)現(xiàn)代農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)體系提出了更高的要求。“農(nóng)以種為先”，但多年來(lái)，我國(guó)種業(yè)自主創(chuàng)新能力不足，育種理念和手段落后，至今依然存在盲目性和主要依賴經(jīng)驗(yàn)等突出問(wèn)題。文章概述了我國(guó)科技人員創(chuàng)新性提出的分子模塊設(shè)計(jì)育種科技體系，介紹了其理論發(fā)展、技術(shù)研發(fā)和品種設(shè)計(jì)等方面的探索與實(shí)踐，并指出分子設(shè)計(jì)育種將成為未來(lái)提高種業(yè)自主創(chuàng)新能力，解決種業(yè)發(fā)展“卡脖子”科技的重要手段。

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• 2水稻分子模塊設(shè)計(jì)研究成果與展望

我國(guó)已有?8?000?年以上的禾谷類作物栽培歷史，相關(guān)的育種知識(shí)對(duì)全球產(chǎn)生了重要影響。20?世紀(jì)?90?年代我國(guó)作為發(fā)起國(guó)之一，參與了“國(guó)際水稻基因組計(jì)劃”，相繼完成了粳稻第?4?號(hào)染色體的測(cè)序和秈稻“93-11”基因組精細(xì)圖譜，并在科技部“973”項(xiàng)目水稻功能基因組的支持下，水稻重要農(nóng)藝性狀解析取得了長(zhǎng)足的進(jìn)展。中國(guó)科學(xué)院戰(zhàn)略性先導(dǎo)科技專項(xiàng)（A?類）“分子模塊設(shè)計(jì)育種創(chuàng)新體系”以水稻為抓手，通過(guò)高產(chǎn)、穩(wěn)產(chǎn)、優(yōu)質(zhì)、高效等復(fù)雜性狀的分子模塊解析，探索建立分子模塊設(shè)計(jì)育種技術(shù)體系，以帶動(dòng)小麥、大豆、魚類等動(dòng)植物復(fù)雜性狀的解析和設(shè)計(jì)育種技術(shù)發(fā)展。經(jīng)過(guò)近?5?年努力，建立了水稻種質(zhì)資源庫(kù)和基因組數(shù)據(jù)庫(kù)，獲得了一批有重要育種價(jià)值的分子模塊，在水稻高產(chǎn)優(yōu)質(zhì)協(xié)同改良、感受與抵御低溫、廣譜持久抗病與產(chǎn)量平衡、氮高效利用、高產(chǎn)性狀雜種優(yōu)勢(shì)機(jī)制等方面取得了有重要國(guó)際影響力的成果，分子模塊設(shè)計(jì)育種技術(shù)體系得到實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證。

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• 3小麥基因組研究現(xiàn)狀與展望

我國(guó)是世界最大的小麥生產(chǎn)國(guó)和消費(fèi)國(guó)，其生產(chǎn)對(duì)保障糧食安全具有重大戰(zhàn)略意義。受限于普通小麥龐大且復(fù)雜的基因組，其重要農(nóng)藝性狀的基因克隆和分子設(shè)計(jì)育種技術(shù)發(fā)展遠(yuǎn)落后于水稻和玉米。在“分子模塊設(shè)計(jì)育種創(chuàng)新體系”的支持下，我國(guó)科學(xué)家在破譯小麥基因組研究中作出重大貢獻(xiàn)，此外通過(guò)多年攻堅(jiān)，利用“模塊耦合育種”的理論已成功培育出小麥新品種。

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• 4我國(guó)大豆分子設(shè)計(jì)育種成果與展望

大豆是重要的糧油兼用作物，同時(shí)也是人類優(yōu)質(zhì)蛋白及畜牧業(yè)飼料蛋白的主要來(lái)源，在我國(guó)糧食結(jié)構(gòu)中占有重要地位。目前，我國(guó)育種技術(shù)主要以常規(guī)育種為主，大豆科學(xué)研究和生產(chǎn)水平明顯落后于美國(guó)。通過(guò)中國(guó)科學(xué)院戰(zhàn)略性先導(dǎo)科技專項(xiàng)（A類）“分子模塊設(shè)計(jì)育種創(chuàng)新體系”的實(shí)施，已經(jīng)鑒定到若干高產(chǎn)、優(yōu)質(zhì)分子模塊，解析了部分重要農(nóng)藝性狀的模塊耦合效應(yīng)，創(chuàng)制了一批大豆優(yōu)異種質(zhì)材料，成功培育多個(gè)高產(chǎn)、優(yōu)質(zhì)的初級(jí)模塊大豆新品種，初步建立了大豆分子模塊設(shè)計(jì)育種體系。未來(lái)，應(yīng)繼續(xù)加強(qiáng)種質(zhì)資源的系統(tǒng)評(píng)價(jià)、挖掘利用和創(chuàng)制，推動(dòng)自主性整合公共數(shù)據(jù)庫(kù)構(gòu)建，健全數(shù)據(jù)共享機(jī)制，大力開展大豆高產(chǎn)穩(wěn)產(chǎn)突破性技術(shù)和豆粕替代飼料的研究，加快分子設(shè)計(jì)育種和人工智能育種創(chuàng)新體系建設(shè)，培育具有突破性的大豆新品種，創(chuàng)制綠色高效栽培技術(shù)，增強(qiáng)我國(guó)大豆自產(chǎn)能力，緩解大豆需求缺口。

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• 5分子模塊設(shè)計(jì)育種技術(shù)在玉米育種中的應(yīng)用及前景展望

玉米是我國(guó)主要的糧食作物，在人民生活和國(guó)民經(jīng)濟(jì)中有著舉足輕重的作用，確保其持續(xù)穩(wěn)產(chǎn)對(duì)保障我國(guó)糧食安全及服務(wù)供給側(cè)結(jié)構(gòu)性改革，具有十分重要的戰(zhàn)略意義。盡管傳統(tǒng)雜交育種技術(shù)在玉米遺傳改良工作中取得了一系列重要成績(jī)，但是尚不能滿足當(dāng)前人民日益增長(zhǎng)的美好生活需要。隨著生物技術(shù)的迅猛發(fā)展，分子育種已成為玉米育種的重要方向和必然選擇，其中分子模塊設(shè)計(jì)育種將多學(xué)科相結(jié)合，實(shí)現(xiàn)全基因組水平上的多模塊優(yōu)化組裝，對(duì)未來(lái)的玉米育種事業(yè)將起到極大的推動(dòng)作用。

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• 6魚類遺傳育種發(fā)展現(xiàn)狀與展望

魚類重要經(jīng)濟(jì)性狀的分子基礎(chǔ)解析及其遺傳改良技術(shù)的創(chuàng)建驅(qū)動(dòng)了我國(guó)水產(chǎn)種業(yè)的蓬勃發(fā)展。在分析我國(guó)魚類遺傳育種的起源、發(fā)展和現(xiàn)狀的基礎(chǔ)上，文章總結(jié)了在“分子模塊設(shè)計(jì)育種創(chuàng)新體系”的支持下，以銀鯽、草魚和黃河鯉等為研究對(duì)象開展的全基因組解析，性別控制、抗病、耐低氧、飼料高效利用等分子模塊解析，以及高產(chǎn)抗病異育銀鯽新品種培育的研究進(jìn)展，由此探討了在集約化和生態(tài)化養(yǎng)殖趨勢(shì)下未來(lái)魚類遺傳育種和水產(chǎn)種業(yè)的發(fā)展方向。

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• 7高通量作物表型監(jiān)測(cè)：育種和精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)發(fā)展的加速器

表型是研究“基因型-表型-環(huán)境”作用機(jī)制的重要橋梁，研發(fā)具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的作物表型監(jiān)測(cè)平臺(tái)對(duì)于加速育種進(jìn)程和輔助精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)監(jiān)測(cè)具有重要意義。Crop 3D表型監(jiān)測(cè)系統(tǒng)以水稻和玉米等主要糧食作物為研究對(duì)象，實(shí)現(xiàn)了多尺度、多時(shí)序作物全生育期的生長(zhǎng)動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)，為育種提供了重要數(shù)據(jù)支撐。文章首先綜述了國(guó)內(nèi)外關(guān)于表型平臺(tái)的研究進(jìn)展，進(jìn)而介紹了Crop 3D系統(tǒng)平臺(tái)的主要研究進(jìn)展，最后對(duì)未來(lái)表型研究的方向進(jìn)行了展望。

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• 8高通量種子切片技術(shù)研究及其在作物育種中的應(yīng)用

近年來(lái)，我國(guó)在作物育種領(lǐng)域開始應(yīng)用分子標(biāo)記輔助育種，自動(dòng)化種子切片機(jī)是影響育種規(guī)模的關(guān)鍵設(shè)備，相關(guān)技術(shù)發(fā)展非常迅速，未來(lái)將提高我國(guó)作物育種水平。自動(dòng)種子切片機(jī)在作物育種中有怎樣的意義，我國(guó)育種種子切片設(shè)備將如何發(fā)展？

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• 9“一帶一路”五周年：實(shí)踐與思考

今年是“一帶一路”倡議提出??5?周年，中國(guó)通過(guò)增強(qiáng)國(guó)際貿(mào)易合作而增加進(jìn)口，利用“一帶一路”平臺(tái)促進(jìn)中國(guó)進(jìn)一步的開放發(fā)展，以及促進(jìn)中國(guó)邊境地區(qū)的繁榮與穩(wěn)定；同時(shí)，“一帶一路”倡議也有利于促進(jìn)世界經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)，特別是促進(jìn)發(fā)展中國(guó)家的經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)，并有利于推進(jìn)進(jìn)一步的經(jīng)濟(jì)全球化和改善全球治理體系，促進(jìn)聯(lián)合國(guó)《2030?年可持續(xù)發(fā)展議程》更好實(shí)施。“一帶一路”倡議的?5?年實(shí)踐表明，共建“一帶一路”反映了世界歷史潮流發(fā)展的基本方向，符合中國(guó)和相關(guān)國(guó)家的利益訴求，發(fā)展前景樂(lè)觀可期；但是也要根據(jù)?5?年實(shí)踐中出現(xiàn)的現(xiàn)實(shí)問(wèn)題，進(jìn)一步采取一些切實(shí)可行的政策措施。

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• 10率先建設(shè)國(guó)際一流科研機(jī)構(gòu) 法國(guó)國(guó)家科研中心的啟示

作為國(guó)家戰(zhàn)略科技力量，中國(guó)科學(xué)院率先建設(shè)國(guó)際一流科研機(jī)構(gòu)，需要結(jié)合自身實(shí)際，同時(shí)汲取世界先進(jìn)科研機(jī)構(gòu)的發(fā)展經(jīng)驗(yàn)，努力實(shí)現(xiàn)科研治理體系和治理能力現(xiàn)代化。法國(guó)國(guó)家科研中心作為歐洲最大的基礎(chǔ)性研究中心，與中國(guó)科學(xué)院同屬國(guó)立綜合性科研機(jī)構(gòu)，兩個(gè)機(jī)構(gòu)在發(fā)展理念、發(fā)展歷程、學(xué)科布局、戰(zhàn)略方向等方面有諸多相似之處。

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• 11拓展新時(shí)期拉美科技合作——以中科院對(duì)拉美科技合作為例

拉美地區(qū)因其獨(dú)特的地緣位置、自然資源優(yōu)勢(shì)及相對(duì)開放靈活的政策環(huán)境，正逐漸成為國(guó)際上重要的科技創(chuàng)新區(qū)域。近年來(lái)，中拉合作關(guān)系熱度持續(xù)升高。文章以文獻(xiàn)計(jì)量為基礎(chǔ)，對(duì)拉美科技發(fā)展現(xiàn)狀、世界各國(guó)對(duì)拉美科技合作情況以及中國(guó)科學(xué)院與該地區(qū)國(guó)家合作情況進(jìn)行分析，基于固有合作基礎(chǔ)，探討未來(lái)對(duì)拉合作的建議思路及舉措。

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• 12雜交構(gòu)樹扶貧工程在山東菏澤的成效與啟示

國(guó)家重大需求和社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展是科技創(chuàng)新的方向和動(dòng)力，科技創(chuàng)新促進(jìn)經(jīng)濟(jì)發(fā)展、社會(huì)進(jìn)步。科技創(chuàng)新是推動(dòng)決勝脫貧攻堅(jiān)的新動(dòng)力。立足我國(guó)粗蛋白飼料原料進(jìn)口的現(xiàn)狀和畜牧業(yè)發(fā)展形勢(shì)，中國(guó)科學(xué)院植物研究所培育出速生、豐產(chǎn)、優(yōu)質(zhì)的雜交構(gòu)樹新品種“科構(gòu)101”，提出了“以樹代糧、種養(yǎng)循環(huán)”產(chǎn)業(yè)發(fā)展模式，有效解決貧困地區(qū)農(nóng)戶對(duì)飼料的需求，促進(jìn)貧困地區(qū)畜牧業(yè)的發(fā)展。文章分析山東菏澤構(gòu)樹產(chǎn)業(yè)扶貧工作進(jìn)展，探討了構(gòu)樹產(chǎn)業(yè)扶貧面臨的機(jī)遇、問(wèn)題及其對(duì)策。

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• 13堅(jiān)持土肥高效管理 促進(jìn)區(qū)域農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)可持續(xù)發(fā)展

遼河平原是我國(guó)溫帶農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)的重要組成部分，遼河平原農(nóng)業(yè)的高產(chǎn)高效對(duì)于鞏固?hào)|北糧倉(cāng)的“穩(wěn)糧增效”具有重要作用。但是，由于耕地?cái)?shù)量不斷減少以及長(zhǎng)期高強(qiáng)度利用造成資源和環(huán)境約束不斷加劇，遼河平原農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)的可持續(xù)發(fā)展受到嚴(yán)重制約。中國(guó)科學(xué)院沈陽(yáng)生態(tài)實(shí)驗(yàn)站圍繞區(qū)域農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和資源管理的核心問(wèn)題，立足農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)的長(zhǎng)期監(jiān)測(cè)和研究，揭示了不同養(yǎng)分管理模式下農(nóng)田土壤綜合肥力的演變規(guī)律。利用同位素示蹤技術(shù)，明確了肥料氮素在農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)的保持和轉(zhuǎn)化以及調(diào)控機(jī)制。通過(guò)農(nóng)田土壤“以碳控氮，碳氮平衡”管理模式的構(gòu)建，建立了雨養(yǎng)旱地農(nóng)業(yè)保護(hù)性耕作綜合配套栽培技術(shù)體系。通過(guò)研發(fā)環(huán)境友好型穩(wěn)定性肥料，實(shí)現(xiàn)了肥料減施增效，降低了面源污染風(fēng)險(xiǎn)。通過(guò)研究-示范-推廣有效結(jié)合，土肥高效管理為區(qū)域現(xiàn)代農(nóng)業(yè)發(fā)展和生態(tài)環(huán)境建設(shè)提供了科技支撐。

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