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种子是农业的芯片。
2025年3月，河北首家生物育种领域的技术创新合作组织——石家庄生物育种产业技术创新战略联盟成立。一年多的时间里，成员企业围绕生物育种技术研发与应用，展开了推进液相芯片检测、全基因组选择智能育种、种质资源共享等深度协作。
联盟内部的协作机制是什么？这些探索带来了哪些实实在在的改变？这些改变又将如何为种子这一农业芯片注入新动能？记者对此进行了调查。
6月23日，河北冀农种业有限责任公司玉米单倍体加倍试验室正在进行玉米单倍体加倍后0代苗培养，科研人员在淘汰杂株。付俊清摄
基因快检共享 降低育种成本
6月4日，石家庄高新区石家庄博瑞迪生物技术有限公司（以下简称“博瑞迪”）分子育种智慧实验室，种子、叶片样本经过前处理，被机械臂一批批送入仪器，进行DNA提取、建库、测序、分析。
在这里，一天可以检测10000份样本，全年可检测300多万份。
博瑞迪成立于2017年，是一家专注动植物分子检测和育种技术研发与服务的国家级专精特新“小巨人”企业。
这样高的检测效率，得益于博瑞迪自主研发的液相芯片技术平台。
“过去基因检测常用固相芯片技术，这项技术因为被国外垄断，检测费用很高，育种家想做大规模检测却负担不起，影响育种迭代速度。我们的液相芯片技术打破国外垄断，检测速度快，费用降到当时固相芯片技术的10%左右。”博瑞迪作物事业部总经理高雪飞说。
这样的技术平台，如何让更多种业企业用得上？
“2024年，中央一号文件提出推动生物育种产业化扩面提速。石家庄的种业企业，大多靠传统杂交育种，育种周期十年起步。博瑞迪的基因快检技术平台，正是许多种业企业所需的，而对于博瑞迪，样本量越大，检测成本就越低，双方可以互利共赢。”石家庄市种子管理站副站长董胜旗说。
在这样的背景下，石家庄市农业农村局、石家庄市种子管理站摸底石家庄种业企业需求，推动了生物育种产业技术创新战略联盟的组建。
博瑞迪检测的样本，很多来自联盟成员企业。联盟成立后，成员企业的基因检测效率提高了。
河北兆育种业集团有限公司（以下简称“兆育种业”）是国家级高新技术企业，具有转基因玉米品种生产经营资质。截至2025年底，企业已研发审定玉米品种157个，获得植物新品种权183项。
玉米育种是依托种质筛选与基因重组开展的长期系统性科研工作。育种依托的种质材料承载着独特、稳定的基因组合，其遗传背景直接影响高产、抗病、抗逆等育种潜力，是种业科研创新的根基。
玉米自交系是基因型高度纯合的核心育种材料，是玉米杂交育种的基础。兆育种业副总裁王业国介绍，选用遗传背景差异显著的自交系杂交组配，可充分激发杂种优势，提升玉米产量，增强抗逆、抗倒等综合抗性。自交系的遗传背景解析，能够帮助育种家精准科学组配育种材料，提升玉米育种的成功率。
“传统育种模式下，科研人员需耗时两三年在田间持续观测、记录与综合研判，才能摸清种质材料的遗传特性与应用价值。现在，依托博瑞迪的基因检测技术，最快只需7天就可以破译种质基因密码，获得完整、精准的基因‘说明书’。”王业国说。
凭借该项技术赋能，兆育种业仅一年便完成100余个玉米自交系的遗传背景解析工作。
在检测效率大幅提升的同时，检测成本也显著下降。
6月10日，位于石家庄东三环的河北冀农种业有限责任公司（以下简称“冀农种业”）试验基地，一批玉米自交系刚刚种入田间。等玉米出苗后，技术人员将剪取叶片送往博瑞迪做基因检测。
冀农种业是一家从事玉米育繁推一体化服务的科技型种子公司。
“前些年传统进口固相芯片单样本检测费用很高，我们根本做不起5000份，而博瑞迪的单样本检测费用仅需50元。”冀农种业总经理王建民说，2025年，冀农种业与博瑞迪签订合作协议，将5000份自交系的遗传分析交给博瑞迪完成。
基因快检的另一个核心优势是准。博瑞迪液相芯片的位点检出率大于96%，变异位点鉴定的准确性更高。
河北春淼种业有限公司（以下简称“春淼种业”）是石家庄市一家专注于小麦育种的种业企业，一直在节水、优质、抗逆、高产等方向持续发力。
过去，春淼种业筛选麦种是否为强筋小麦，要等种子成熟后磨成面粉，送到有资质的检测单位做面团分析，一次需要两公斤种子，单项检测费用一两千元。现在，企业的小麦样本在送检之前，先送博瑞迪初筛。
“100个样本经过博瑞迪分析，可能只有30个含有强筋麦基因，我们就只选这30个送检，能省出其余70个无效样本的检测费用。”春淼种业研究员赵和说。
2024年至2025年，春淼种业创制出节水、抗逆、高产等不同特色种质材料8000余份，依据基因检测结果精准筛选出强筋、中强筋小麦品系10个，有的已进入省级农作物品种区域试验。
时间短、成本低、精度高的检测，让种业企业在种子萌发阶段就准确掌握了其基因构成，大量不具备目标性状的材料，在实验室阶段就可以直接被淘汰。
“联盟将生物育种前沿技术与种业企业检测需求精准对接，推动了石家庄市小麦、玉米育种产业链效率的大幅提升。”董胜旗说。
6月4日，石家庄博瑞迪生物技术有限公司高通量自动化产线正在进行玉米、小麦等样本的基因检测。河北日报记者 李冬云摄
拓宽育种路径 缩短育种周期
6月2日，河北兰德泽农种业有限公司（以下简称“兰德泽农”）的试验田里，“兰德麦856”小麦即将收获。
兰德泽农是河北省专精特新企业、省级农业产业化龙头企业，也是联盟企业之一。这家公司选育的小麦品种在多个省市引种审定并大面积推广，包括“兰德麦856”。
“‘兰德麦856’以抗冻、高产的优势，深受广大种植户喜爱，但它的个别性状不够理想，会限制它在更多区域推广。”兰德泽农总经理孙立群说。
过去，要改良一个成熟小麦品种的单一性状，只能通过传统回交育种，将目标性状从供体材料一步步导入，每回交一代就要种一季、观察一季，全过程需要十年以上。
联盟成立后，兰德泽农与博瑞迪签订协议，将“兰德麦856”的改良交给了博瑞迪的定向改良技术平台。
“我们通过精准的分子标记检测加回交改良技术，在保留品种原有优秀性状的前提下，定向导入优良基因，改良后2代到3代就能稳定，之后可以快速扩繁。”高雪飞介绍。
“明年年底就会有结果，这个速度在过去是不敢想象的。”孙立群说，这也是企业第一次用这项技术定向改良良种基因，他们对此充满了期待。
除了应用基因编辑技术，成员企业还借助生物育种产业技术创新战略联盟，向单倍体育种、转基因育种等多个方向探索实践。
作为河北玉米单倍体育种技术创新中心的依托单位，冀农种业在单倍体育种技术上已经实现规模化应用，每年创制玉米DH系（双单倍体系）超过5万份。
“传统的自交系选育，需要连续自交6至8代才能获得纯系，仅这一个环节就要3至4年。单倍体育种通过诱导产生单倍体植株，再经染色体加倍，可一步到位获得纯合自交系，将自交系创制时间压缩到七八个月，大幅缩短制种周期。”王建民说。
但创制出大批纯合自交系只是第一步，接下来还需从海量材料中高效筛选出含有目标优良基因的自交系。
“过去我们一年种下上万份材料，育种家一块地一块地走，一个一个看，一个生长季下来也就筛选出几百份，现在这个工作，在博瑞迪的实验室里就可以进行。”王建民说。
在博瑞迪的实验室里，工作人员会对冀农种业5000份玉米DH系叶片样本进行基因检测，找到含有抗病基因、高配合力基因的理想样本。这些样本种到田间去验证，其余的直接淘汰。
“检测在先，田间验证在后，这样育种家田间筛选从海选变成精选。我们的田间种植量减少60%以上，育种周期缩短了一半。”王建民介绍。
转基因育种是联盟推动玉米种业创新的重要方向。
在兆育种业的产品展台，十余个通过审定的玉米新品种整齐排列，其中“京科857D”“蠡玉209D”的标本瓶上标注着“转基因玉米”字样。
“这两个品种的育成，联盟发挥了很大作用。”王业国说，其中，“蠡玉209D”是河北首批转基因玉米品种之一。
联盟成立之初，引入北京市农林科学院玉米研究所、北京大北农科技集团股份有限公司（以下简称“大北农”）作为省外技术支撑单位。这两家，一家是我国玉米育种领域的重要科研力量，另一家是国内转基因玉米性状研发的领军企业。
在转基因玉米品种选育的联合技术攻关中，联盟内部已经形成了清晰的协作链条：北京市农林科学院将大北农提供的玉米转化体基因导入核心骨干自交系，育出新品种后，兆育种业进行推广，在此过程中，博瑞迪参与基因检测。
“联盟把转基因育种链条上的三个关键环节串联起来，让过去一家企业单打独斗的转基因育种，变成了‘性状公司+检测平台+种业企业’协同攻关的新模式。”高雪飞说。
从分子标记辅助育种的精准改良，到单倍体育种的快速成系，再到转基因育种的协同攻关，三条技术路径虽各有侧重，但指向共同的目标：缩短育种周期、提高育种精度。
联盟，是成员协同合作的重要保障。
3月28日，河北冀农种业有限责任公司海南崖州科研基地，通过单倍体技术育成的玉米新品种“T018”长势良好。杨红业摄
打破合作壁垒 共享种质资源
在联盟成立之初，成员企业就在讨论一项夯实家底的长远工程——各成员单位将积累的核心种质材料汇总整理，由博瑞迪统一进行基因检测，建设联盟种质资源DNA指纹图谱库。
种质资源是育种的源头活水，也是各种业公司的核心竞争力。但正是因为竞争，种业企业对自家的种质资源不愿轻易示人。
“种质资源和技术发明一样宝贵。过去，育种家辛苦十几年选出一个自交系，如果被别家用去配出新品种，很难追溯它的父本母本来源，且维权困难，育种成果很可能被无偿利用。”一位长期从事育种的业内人士说。
种业企业各自为战，带来的不仅是资源的封闭，还有大量的重复劳动——多位育种家用同一个或相近的亲本材料，在相似的育种方向上平行推进。
“图谱库建成后，每份种子材料都将拥有唯一的‘基因身份证’，谁家的材料被用于育种、新育成的品种含有谁家的基因，一测就知。”高雪飞说，就算遇到扯皮，种子材料的“基因身份证”也能作为维权证据，可以让种业企业放心共享。
有了“基因身份证”作保障，等于从技术上打破了过去种业企业合作交流的壁垒。目前，多家种业企业参与了图谱库的组建，正在组织提交小麦、玉米的种质资源材料。
在图谱库技术基础之上，联盟成员建立了种质资源交流合作的商业规则，明确了种质资源使用和成果转化科学合理的利益分配机制：新品种的收益，父本贡献方分成30%，母本贡献方分成30%，组配实施方分成40%。
权益得到保障，这促使一些种业企业之间已经达成合作。冀农种业用兆育种业提供的玉米骨干自交系L117做亲本，成功组配出综合表现优良的杂交组合，这个杂交组合于2025年参加了国家玉米品种区域试验。
“种质资源的交流共享，可以实现各成员企业之间的优势互补，大幅推动育种效率的提升。”董胜旗说。
眼下，博瑞迪与冀农种业正在联合研发全基因组选择智能育种预测模型，推动更前沿的全基因组选择智能育种技术的研究与应用，加速向育种4.0时代迈进。
“我们希望将种子中不同基因对产量、抗性等关键要素的影响程度搞清楚，最终形成一个预测模型。未来，如果将新培育的自交系基因数据放进模型，就能自动预测它和哪个材料组配能够产生优势组合。”高雪飞说，这样，育种决策就从经验判断真正转向数据驱动。
“博瑞迪做基因检测分析，我们冀农种业在田间做种植验证，未来两三年，我们将根据验证结果，调整模型参数，让它更加成熟完善。”王建民表示。
随着联盟内部的协作不断深入，外部的资源也在向石家庄种业企业聚拢，合力探索更大范围的科企协同创新。
4月12日，中国工程院院士、植物种质资源专家刘旭领衔的河北兆育种业集团有限公司河北省院士工作站正式揭牌，工作站集结了中国农业大学、中国农业科学院等科研院所20余位玉米育种专家，协同突破玉米育种关键核心技术，加速成果转化进程。
兆育种业将博瑞迪纳入院士工作站体系，助力院士工作站种质材料的快速检测筛选。
“专家团涵盖全国顶尖育种专家，负责从0到1的育种突破，种业企业负责从1到100的放大和落地，真正打通育种成果转化的‘最后一公里’。”王业国说。
正如联盟企业的一名育种家所说，单打独斗的时代过去了，抱团才能走得更远。这场种业芯片攻关，正在用协同创新的方式积蓄更大的力量。（河北日报记者 李冬云）
6月26日，河北兆育种业集团有限公司石家庄中心试验站，双抗转基因玉米品种“京科857D”长势良好。朵兰军摄
■记者观察
生物育种，“抱团”才能“串链”
作为河北首家生物育种领域的技术创新合作组织，石家庄生物育种产业技术创新战略联盟的成立，有着深层的国内和国际背景。
自2021年种业振兴行动实施以来，我国种业创新步伐明显加快。随着种业振兴进入攻坚期，推动生物育种发展的政策信号逐年增强。
2024年，“推动生物育种产业化扩面提速”写入中央一号文件；2025年，文件进一步要求“加快攻克一批突破性品种”；2026年，《加快农业农村现代化“十五五”规划》发布，明确提出未来五年“健全商业化育种体系”。
与此同时，国际竞争格局也在倒逼中国种业必须在生物育种领域加快补齐短板。目前，拜耳、科迪华、先正达、巴斯夫四家企业掌控着全球约95%的玉米、84%的大豆专有性状，全面进入育种4.0时代——基因编辑、全基因组选择、人工智能决策深度耦合，育种周期大幅压缩。而我国种业核心技术的原创专利仍处于追赶状态，代际差距客观存在。
石家庄生物育种产业技术创新战略联盟不失为一种尝试——把检测平台、种业企业、科研力量串联起来，让链条上的每一个环节各司其职、协同发力。过去一家企业单打独斗、动辄十年的育种周期，正在被“链条式”攻关所取代。
在联盟成立前，大多数种业企业还在依赖传统杂交育种——育种家凭经验在田间观察、记录、筛选，一个品种从选育到推广往往十年起步。基因检测、分子标记辅助选择、全基因组选择这些生物育种手段，对多数企业而言“听说过、用不起”。石家庄博瑞迪生物技术有限公司液相芯片技术平台的出现，把单样本检测费用从500元降到50元，才真正串起了从实验室到田间的完整技术链条。
采访中，谈到生物育种，不止一位育种家提到“时间成本”。过去以年计算的育种周期，通过生物育种技术，缩短到以月为单位计算，同样的职业生涯，育种家可以尝试更多组合、筛选更多材料、获得更多机会。
企业抱团发展的背后，政府是重要的推动力量。“十四五”期间，石家庄市启动了种业振兴五大行动，实施强筋小麦、高油高蛋白大豆、梨3个省级特色作物育种联合攻关及小麦特色种业良种繁育能力提升；先后布局了强筋小麦、节水小麦、高油高蛋白大豆、鲜食玉米、特色蔬菜、生物育种等6个市级作物育种联合攻关；石家庄市政府还与中国农业科学院签署战略合作协议，围绕现代种业科技创新开展专项合作……
政府搭台，企业唱戏，联盟抱团发展。石家庄生物育种产业技术创新战略联盟的探索，是石家庄在种业振兴之路上迈出的重要一步，也是充满希望的一步，我们期待，更多的新品种、好品种由此诞生。
文/河北日报记者 李冬云
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