国内外种业产业链数字化发展现状及趋势

作者:中国化信咨询 2024/8/9 8:14:40
种子是农业的″芯片″,种业是农业科技攻关及农业现代化的重点领域,伴随百年未有之大变局的加速演变,充分把握数字经济发展契机,以种业产业链数字化转型助力国家粮食安全,赋能农业现代化,对加快农业强国建设、推动我国经济高质量发展和实现中国式现代化具有重要意义。种业产业链数字化可以理解为:新技术如物联网、大数据、区块链、云计算、5G通信等现代信息技术在种业全产业链中的综合应用,并与种业现代生物技术、智能设备

種子是農業(yè)的″芯片″,種業(yè)是農業(yè)科技攻關及農業(yè)現(xiàn)代化的重點領域,伴隨百年未有之大變局的加速演變,充分把握數(shù)字經(jīng)濟發(fā)展契機,以種業(yè)產(chǎn)業(yè)鏈數(shù)字化轉型助力國家糧食安全,賦能農業(yè)現(xiàn)代化,對加快農業(yè)強國建設、推動我國經(jīng)濟高質量發(fā)展和實現(xiàn)中國式現(xiàn)代化具有重要意義。


種業(yè)產(chǎn)業(yè)鏈數(shù)字化可以理解為:新技術如物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)、區(qū)塊鏈、云計算、5G通信等現(xiàn)代信息技術在種業(yè)全產(chǎn)業(yè)鏈中的綜合應用,并與種業(yè)現(xiàn)代生物技術、智能設備裝備等高度融合。


從產(chǎn)業(yè)鏈的整體角度看,種業(yè)產(chǎn)業(yè)鏈數(shù)字化以″信息+知識+數(shù)據(jù)+智能″為特征,以數(shù)字化種子生產(chǎn)為主線,利用互聯(lián)網(wǎng)等現(xiàn)代信息技術、遙感技術等實現(xiàn)育繁推一體化連接,實現(xiàn)產(chǎn)業(yè)鏈各個環(huán)節(jié)的數(shù)字化處理和全流程的可追蹤體系,并提供研發(fā)、生產(chǎn)、銷售的決策輔助和支持,實現(xiàn)種業(yè)產(chǎn)業(yè)鏈管理的數(shù)字化和智能化。


QQ20240808-101308.png


01

種業(yè)產(chǎn)業(yè)鏈數(shù)字化發(fā)展現(xiàn)狀


國外種業(yè)數(shù)字化發(fā)展現(xiàn)狀


美國、以色列、歐盟等發(fā)達國家或地區(qū)在21世紀初已初步實現(xiàn)了大數(shù)據(jù)、人工智能、云計算、物聯(lián)網(wǎng)等新型互聯(lián)網(wǎng)技術與種業(yè)發(fā)展的融合,在育種技術研發(fā)、商業(yè)化育種、繁種制種以及種業(yè)產(chǎn)業(yè)化等方面實現(xiàn)了較大的技術創(chuàng)新和突破。其中包括研發(fā)一系列智能育種設備及試驗設計和種業(yè)管理軟件與平臺,建立了作物智能設計育種技術體系,并邁入了″常規(guī)育種+生物技術+信息技術+人工智能″的″智能育種4.0 時代″。


人工智能及大數(shù)據(jù)技術推動多重組學研究實現(xiàn)新突破。如美國新興的人工智能公司Atomwise研發(fā)的AtomNet技術;以色列NRGene研發(fā)的GenoMAGICTM和DeNovoMAGICTM平臺等。


自動化控制的分析儀器和機械設備的研發(fā)與制造,極大地提高了育種試驗規(guī)模和研發(fā)效率。如奧地利WINTERSTERGER公司和美國ALMACO公司研發(fā)的田間數(shù)字化育種實驗產(chǎn)品與裝備。


商業(yè)化育種技術研發(fā)平臺成為各國際種業(yè)巨頭公司的優(yōu)先布局。先正達集團(海外)、拜耳、巴斯夫等國際種業(yè)公司先后構建了AgriEdge Excelsior平臺、FieldView平臺、xarvioTM平臺等。


我國種業(yè)產(chǎn)業(yè)鏈數(shù)字化發(fā)展現(xiàn)狀


近年來,我國政府、研究機構和種子企業(yè)逐漸加大數(shù)字技術與育種、繁種制種、產(chǎn)業(yè)化應用等多方面的融合,并取得了一系列的技術創(chuàng)新與突破。


作物育種新技術環(huán)節(jié),通過自主研發(fā)的軟件或模型,采用人工智能技術和深度學習算法,在作物智能設計育種方面取得了顯著進展。2022年,浙江大學依托″設計育種會聚研究計劃″建成了國內領先作物基因組大數(shù)據(jù)育種分析平臺等。


種源及育種環(huán)節(jié),早在1991年,我國就自主開發(fā)了國家農作物種質資源數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)。國內大型種業(yè)企業(yè)和科研機構如隆平高科、中國農業(yè)科學院等,在育種材料、品種選育、系譜追溯、等常規(guī)育種全流程中應用了商業(yè)化育種軟件或平臺。


繁制種生產(chǎn)環(huán)節(jié),通過在繁育基地深入開展繁種制種數(shù)字化技術示范、推廣和應用,大大提升了繁種制種效能和農產(chǎn)品供種保障能力。


種業(yè)推廣與服務環(huán)節(jié),部分種業(yè)企業(yè)已經(jīng)搶抓數(shù)字化帶來的發(fā)展機遇,實現(xiàn)了企業(yè)營銷轉型升級,開啟了我國種業(yè)數(shù)字化營銷并開通過數(shù)字化系統(tǒng)進行質量管理與追溯。


種業(yè)監(jiān)管與服務環(huán)節(jié),2017年,我國種業(yè)大數(shù)據(jù)平臺正式上線,同時,浙江、吉林、黑龍江、福建等多地也已經(jīng)初步構建了種業(yè)公共服務系統(tǒng)或平臺。


02

種業(yè)產(chǎn)業(yè)鏈數(shù)字化發(fā)展趨勢


種業(yè)產(chǎn)業(yè)鏈數(shù)字化技術研發(fā)趨勢


種業(yè)已成為研發(fā)密集型產(chǎn)業(yè),且對農業(yè)增產(chǎn)增效貢獻率日漸增長,種業(yè)的科技屬性集中體現(xiàn)在品種研發(fā)選育。伴隨著全球生物技術、數(shù)字化技術、人工智能技術發(fā)展的日新月異,種業(yè)育種研發(fā)也進入了多重組學技術高度融合為主的″育種4.0″時代,這個階段的核心技術主要包括智能雜交育種和智能生物育種2個主要方向。


種業(yè)產(chǎn)業(yè)鏈數(shù)字化應用發(fā)展趨勢


育種繁種更加數(shù)字化、智能化。未來育種的田間實際驗證的組合數(shù)量被大幅度壓縮。育種智能裝備的推廣和應用也將使未來種苗的培育過程更加高效化、少人化、智能化。


種業(yè)推廣和服務更加多樣化、精準化。未來種業(yè)科技成果轉化將更加聚焦,種業(yè)服務模式也將不斷創(chuàng)新,種業(yè)平臺服務將更加精準和多元。


種業(yè)大數(shù)據(jù)采集、利用和挖掘更加深入。種業(yè)監(jiān)管服務大數(shù)據(jù)共享、流通、服務水平穩(wěn)步提升。


觀點建議


加快資源庫與大數(shù)據(jù)平臺建設,提高種業(yè)大數(shù)據(jù)服務效率


建設國家種質資源數(shù)據(jù)庫,完備管理各類種質資源的野生、選育、引進種質資源和遺傳材料信息。加快推進國家種質資源大數(shù)據(jù)平臺建設,并與國家種業(yè)大數(shù)據(jù)平臺相銜接,為管理部門提供資源保護和持續(xù)利用的決策信息,為育種和農業(yè)生產(chǎn)提供優(yōu)良品種資源信息,為社會公眾提供品種及生物多樣性方面的科普信息。


重點把握種業(yè)數(shù)字化前沿科技的應用態(tài)勢


從學科基礎建設入手,重點加強生命科學與信息科學、人工智能科學等多學科交叉融合專業(yè)設置;重點鼓勵開展基于人工智能、大數(shù)據(jù)技術的農作物優(yōu)質種質資源基因組解析和重要基因挖掘等關鍵技術研究,構建更加精準、高效、個性化的智能設計育種技術體系。


加快建設數(shù)字化種業(yè)知識產(chǎn)權公共服務平臺與成果轉化服務平臺


加快數(shù)字化種業(yè)知識產(chǎn)權公共服務平臺建設,以種業(yè)大數(shù)據(jù)為基礎,結合前沿生物技術、遙感技術等,打造以智能遙感監(jiān)測系統(tǒng)、防偽溯源系統(tǒng)、授權管理系統(tǒng)為核心的種業(yè)知識產(chǎn)權生態(tài)。并在種業(yè)知識產(chǎn)權生態(tài)建設逐步完善的基礎上,加快建設全國種業(yè)成果轉化數(shù)字服務平臺,實現(xiàn)科研成果高效轉化,研發(fā)與市場、供與銷的有效對接。


強化種業(yè)智能裝備研發(fā)制造


加大對植物生命信息傳感器核心技術及關鍵瓶頸技術研發(fā)投資,加快研制自主可控的室內、溫室高通量表型獲取平臺,加快集成創(chuàng)新種業(yè)裝備數(shù)字化設計、制造工藝規(guī)劃、制造過程控制等技術,加快發(fā)展小區(qū)精量播種機、智能收獲測產(chǎn)機械、表型觀測設備、種子精選加工流水線等種業(yè)智能裝備制造產(chǎn)業(yè),推進關鍵零部件、整機生產(chǎn)線的智能制造水平提升。


相關推薦