中國網(wǎng)/中國發(fā)展門戶網(wǎng)訊 中國古代綜合性的科學(xué)技術(shù)著作《天工開物》（1637?年）中所述的“天下育民人者，稻居什七”，說明千百年來，稻米一直是中國人的主糧。禾谷類作物栽培在我國已有?8?000?多年歷史，相關(guān)的育種知識和技術(shù)在全球產(chǎn)生了重要影響。

早期的農(nóng)業(yè)實(shí)踐主要通過馴化選育農(nóng)家品種，20?世紀(jì)以來，科學(xué)知識快速積累，學(xué)科發(fā)展推動了育種理論與技術(shù)創(chuàng)新：20?世紀(jì)初期的孟德爾遺傳學(xué)推動了遺傳育種（雜交育種）技術(shù)和理論發(fā)展；20?世紀(jì)?50?年代基于?DNA?雙螺旋結(jié)構(gòu)確立的分子生物學(xué)奠定了分子育種（包括后期的轉(zhuǎn)基因技術(shù)）的基礎(chǔ)；20?世紀(jì)?90?年代基因組學(xué)的發(fā)展使設(shè)計(jì)育種成為可能。

我國是世界上較早啟動植物基因組學(xué)研究的國家之一。1998?年作為主要發(fā)起國之一，我國參與了“國際水稻基因組測序計(jì)劃”；1999?年以來，在科技部資助的“水稻功能基因組”研究項(xiàng)目中，我國科學(xué)家在遺傳材料技術(shù)方法、技術(shù)路線及簡單性狀遺傳解析研究方面取得了重要的進(jìn)展；2004?年完成了粳稻“日本晴”第?4?號染色體精準(zhǔn)測序，并開展了一系列比較基因組研究；2000?年啟動了“超級雜交稻基因組計(jì)劃”，2002?年首次完成了超級雜交稻親本秈稻品種“93-11”的全基因組草圖，2005?年完成了其精準(zhǔn)測序，這些研究開創(chuàng)了以水稻為模式作物解析復(fù)雜性狀調(diào)控網(wǎng)絡(luò)的新領(lǐng)域。

在后基因組時代，如何充分利用基因組信息，結(jié)合系統(tǒng)生物學(xué)和合成生物學(xué)知識，篩選、模擬和優(yōu)化生物育種元件，提出最佳的符合育種目標(biāo)的基因型以及實(shí)現(xiàn)目標(biāo)基因型的構(gòu)建，以提高育種的預(yù)見性和育種效率，實(shí)現(xiàn)定向、高效的“精確育種”即設(shè)計(jì)育種，是生物育種面臨的重要挑戰(zhàn)。現(xiàn)有的研究顯示高產(chǎn)、穩(wěn)產(chǎn)、優(yōu)質(zhì)、高效等復(fù)雜性狀受多基因調(diào)控，復(fù)雜性狀的基因調(diào)控網(wǎng)絡(luò)具有“模塊化”特性，基于此，中國科學(xué)院農(nóng)業(yè)領(lǐng)域的科學(xué)家提出了“分子模塊”概念和“分子模塊設(shè)計(jì)育種創(chuàng)新體系”理論。“分子模塊”是指控制復(fù)雜性狀的主效基因或多基因網(wǎng)絡(luò)、并可進(jìn)行遺傳操作的功能單元。“分子模塊設(shè)計(jì)育種創(chuàng)新體系”包括：①解析分子模塊，編撰對設(shè)計(jì)育種有指導(dǎo)意義的分子模塊辭海；②闡明分子模塊的耦合效應(yīng)；③建立“全基因組導(dǎo)航”分子模塊設(shè)計(jì)育種技術(shù)等。

2013?年中國科學(xué)院啟動的戰(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，以帶動小麥、大豆、魚類等動植物復(fù)雜性狀的解析和設(shè)計(jì)育種技術(shù)的發(fā)展。經(jīng)過近?5?年努力，取得了一批有重要育種價(jià)值的分子模塊和有重要國際影響力的成果，發(fā)揮了中國科學(xué)院在水稻等作物基礎(chǔ)研究和技術(shù)創(chuàng)新等領(lǐng)域的引領(lǐng)作用，將水稻等作物復(fù)雜性狀和基因組等研究推向新高度。2017?年?2?月?Nature Plants發(fā)表的《中國的復(fù)興》專評認(rèn)為，中國科學(xué)家在水稻重要農(nóng)藝性狀基因解析方面取得了國際一流成果，已經(jīng)引領(lǐng)國際水稻乃至作物生物學(xué)、遺傳學(xué)和基因組學(xué)研究。