于家務國際種業科技園:一場場農業 “科技風暴” 重塑農耕未來

2025-09-08 14:23:11 來源:北晚在線
        【每日科技網】

  千年之城北京城市副中心的崛起,不僅是城市天際線的刷新,更藏着一片驅動農業變革的 “種業科技高地”。在通州區于家務國際種業科技園區内,高通量分子育種、航天育種、作物加速器、植物工廠等前沿技術正打破傳統農耕的邊界,每天都在上演着從 “靠天吃飯” 到 “科技賦能” 的颠覆式創新。這些農業 “黑科技” 不僅讓育種效率呈幾何級提升,更在糧食安全、氣候變化應對等全球議題中寫下 “中國方案”,未來你餐桌上的每一口美味,或許都帶着這裡孕育的 “科技基因”。

  一、高通量分子育種平台:每天 24 萬次基因檢測的 “種業 CT 掃描儀”

  走進于家務國際種業科技園區的高通量分子育種服務平台,700 餘台大型分子檢測儀器組成的 “科技矩陣” 正高速運轉 —— 這裡就像為種子量身打造的 “基因醫院”,每天能完成 24 萬個基因檢測,效率是傳統育種方法的千百倍。科研人員形象地說:“以前育種是‘大海撈針’,要在田間地頭一代代篩選優良性狀;現在有了‘基因地圖’導航,直接鎖定目标基因,精準又高效。”

  技術核心:從 “盲目篩選” 到 “精準定位”

  “高通量” 的關鍵在于通過分子标記技術,實現對種子、葉片等樣本的基因 “全景掃描”—— 既能開展品種真實性、純度檢測,也能輔助完成分子回交育種、全基因組選擇育種等核心工作。平台内的Douglas SNP Array Tape 分型儀堪稱 “效率王者”,單次檢測通量是小型設備的 600 倍,經過反應體系配置、自動化擴增、結果掃描等步驟後,數據可直接在電腦端判讀;國内首台無人值守磁珠法核酸提取工作站則實現了 24 小時 “黑燈作業”,機械臂自動完成樣本 DNA 的提取與轉移,全程無需人工幹預。

  産業價值:為種業裝上 “中國芯”

  目前,該平台已與全國 400 多家種業科研單位、育種企業建立合作,一方面為育種家提供 “精準篩種” 服務,快速鎖定攜帶高産、抗病、抗逆等優良性狀的材料;另一方面為種子交易市場提供 “質量背書”,通過基因檢測杜絕 “假種”“劣種”。平台負責人表示:“我們做的是種業的‘基礎科研服務’,相當于為整個行業搭建了‘基因篩選高速公路’,讓優質種源的選育周期大幅縮短。”

  二、航天育種:“天宮旅行” 歸來的種子,結出颠覆認知的 “太空果蔬”

  在園區内的神舟綠鵬農業科技有限公司基地,“太空育種” 早已不是科幻概念 —— 一顆顆普通種子搭乘飛船進入 “天宮實驗室”,在微重力、強輻射的太空環境中發生基因變異,返回地球後經過選育,搖身變成兼具口感與産量優勢的 “明星品種”。如今,這些 “太空果蔬” 已走進通州的超市、菜場,成為市民餐桌上的 “新寵”。

  品種突破:重新定義傳統果蔬

  “航瓜綠健” 苦瓜:打破 “苦瓜必苦” 的認知,不僅苦澀味大幅降低,還帶着清甜回甘,焯水後色澤如翡翠般鮮亮,成為可直接生食的 “水果苦瓜”;

  “航小瓜” 西瓜:含糖量最高達 17 度,遠超普通西瓜,且含水量足、口感脆甜,上市即被搶購一空;

  太空串番茄:屬于 “無限生長型” 品種,棚内可形成茂密的 “番茄森林”,産量達 30-40 公斤 / 平方米,口感比普通番茄更濃郁,風味物質含量顯著提升。

  技術優勢:縮短育種周期,創制獨特基因資源

  與傳統育種相比,航天育種的核心優勢在于變異率高、周期短—— 能在短時間内創制出自然界罕見的基因源,培育出兼具高産、早熟、抗病、耐脅迫等性狀的新品種。作為中國航天科技集團旗下企業,神舟綠鵬已培育出 100 多個航天育種品種并實現市場化,公司負責人劉寶平說:“從‘太空旅行’的種子到市民餐桌上的美味,我們要做的就是讓航天科技‘落地生根’,真正惠及民生。”

  三、農作物育種加速器:讓作物進化坐上 “時光機”,1 年完成 4-7 代繁育

  種子是農業的 “芯片”,而育種周期長是制約種業創新的 “卡脖子” 難題。2024 年投入使用的農作物育種加速器,通過人工調控環境參數,讓水稻、小麥、玉米等作物 1 年可完成 4-7 代次繁育,較傳統育種周期縮短 2-3 倍,堪稱作物進化的 “時光機”。

  兩大核心區域:精準把控作物生長全周期

  1400 平米室内全人工光生長室:玉米、大豆等作物栽種在定制花盆中,光照、溫度、水分、養分、CO₂濃度均可精準調節。5 通道可調補光燈能根據作物品種差異 “量身定制” 光譜,确保光合作用效率最大化;智能數字化系統實時監測作物生長狀态,實現 “按需供給”。

  5200 平米玻璃溫室加代室:作物 “腳踩” 營養線整齊排列,充分利用自然光生長;一旦遭遇陰雨、霧霾等不良天氣,人工補光系統立即啟動,确保生長節奏不中斷。

  開放共享平台:為科研單位提供 “拎包入住” 服務

  目前,該加速器已與中國農科院、北京農科院、中科院遺傳所等機構合作,開展 12 種作物、600 餘個品種的快速育種試驗,不僅支持常規品種改良,還能助力轉基因性狀快速導入、種質材料擴繁等前沿研究。技術負責人王憲龍表示:“加速器就像種業創新的‘孵化器’,讓科研團隊不用再等‘季節’,随時能開展育種試驗,大大加快了優質品種的落地速度。”

  四、植物工廠:13 層樓裡的 “垂直農場”,生菜 15 天采收,産量超傳統 100 倍

  在園區一棟 13 層建築内,1200 平方米的植物工廠正上演着農業的 “垂直革命”—— 沒有泥土、無需陽光,LED 光譜為作物 “定制營養餐”,草莓懸垂生長、中草藥立體栽培,單位面積産量達傳統種植的 50-100 倍,徹底颠覆了 “農耕必須在田間” 的認知。

  技術重構:重新定義 “植物與環境的對話”

  這座副中心首個智慧農業示範工廠,通過三大技術創新實現 “車間化” 生産:

  空間利用最大化:采用 “吊立生長” 技術,讓作物沿垂直方向延伸,13 層樓的種植面積相當于數十畝農田;

  環境精準調控:200 餘個傳感器組成 “數字神經網”,實時調節 18 項環境參數;定制 LED 光譜減少黃綠光比例,電能轉化效率提升 40%,冷卻能耗降低 30%;

  資源高效利用:智能灌溉系統實現 95% 節水、90% 節肥,營養液循環利用率達 98%;全封閉環境下,蔬果重金屬檢出率為零,維生素含量提升 20%。

  從實驗室到餐桌:區塊鍊溯源的 “農業快時尚”

  在這裡,生菜生長周期從傳統的 40 天縮短至 15-20 天,可實現 “天天采收、日日新鮮”;采收後的蔬菜無需清洗即可食用,通過區塊鍊溯源系統,消費者能查詢到每片葉子生長過程中的 5000 餘條數據。技術負責人單鶴翔說:“植物工廠不是簡單的‘室内種菜’,而是重構了農業生産模式 —— 未來,摩天大樓裡種出糧食、蔬菜或許會成為常态。”

  從 “基因篩選” 到 “太空育種”,從 “周期加速” 到 “垂直種植”,于家務國際種業科技園區的一場場農業 “科技風暴”,正推動農耕文明從 “傳統經驗型” 向 “現代科技型” 跨越。當北京城市副中心的天際線與農業未來在此交彙,我們看到的不僅是技術創新,更是 “藏糧于技” 的國家戰略落地,以及中國人用科技守護 “飯碗” 的堅定底氣。

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