寸土寸金的深圳，農田稀寥，但是孕育出了足以改變中國農業格局的生物育種力量。這份突破背後，是一群科學家、一批上市公司的持續攻堅。
近日，證券時報記者采訪了紮根深圳光明區 15 年的唐曉豔、在南方科技大學任職的美國科學院院士朱健康以及華大基因旗下華大萬物的多位農業專家。這座以科技創新為标簽的城市，在水稻、馬鈴薯、大豆等作物育種領域持續突破：從繪制全球首個水稻超級泛基因組圖譜，到培育出省工省力的 “潔田稻”—— 深圳的科學家和企業正通過生物育種，改變中國農業的樣貌。
水稻育種的 “深圳方案”
在深圳，基礎研究的突破與田間應用的創新相得益彰，為解決糧食生産中的難題提供了 “深圳方案”。
中國農業科學院深圳農業基因組研究所商連光團隊，從基因層面破解了水稻育種的密碼。2024 年 3 月，該團隊發布全球首個包含 251 份水稻種質的超級泛基因組圖譜，将亞洲稻、非洲稻及野生稻的遺傳變異 “一網打盡”。
“過去的基因圖譜像未打通山河的路段，我們的圖譜則是貫通全域的高速公路。” 商連光解釋，這份圖譜清晰标注了可能控制産量的關鍵基因，讓研究者能精準 “挑選” 優異基因進行聚合，實現分子設計育種的躍升。目前，國外研究已開始參照這份圖譜開展工作。
基于這份 “基因地圖”，商連光團隊進一步挖掘出耐鹽關鍵基因 STG5.培育的耐鹽堿水稻可在含鹽量 10‰的土地上生長(普通水稻在鹽濃度超過 0.3% 時就會因滲透壓失衡導緻細胞失水死亡)。耐鹽堿水稻這一突破讓中國 3000 萬畝沿海鹽堿地有了變成良田的可能，為糧食增産開辟了新空間。
如果說商連光團隊是 “基因解碼者”，那麼唐曉豔團隊則是 “田間革新者”。15 年前，從美國歸來的唐曉豔帶着抗除草劑水稻的研究思路紮根深圳，加入由美國科學院院士、北京大學現代農業研究院院長鄧興旺領銜創立的深圳市作物分子設計育種研究院，目标直指困擾農民的雜草難題。在光明新區 60 多畝試驗田裡，唐曉豔團隊用化學誘變技術篩選出一株對除草劑抗性遠超美國同類品種的 “獨苗”—— 其 ALS 基因發生 W548M 新突變，對除草劑的抗性是傳統品種的 10-15 倍。
這株 “獨苗” 後來被命名為 “潔田稻”。農民播種後隻需噴施一次配套除草劑，田間便幾乎無雜草。更有突破性的是，唐曉豔團隊研發的 “廣三系” 雜交育種技術，打破了傳統三系雜交水稻的恢保關系制約，讓普通育種人員 3 年就能培育出優質不育系，而傳統方法至少需要 5-10 年。袁隆平院士曾盛贊這一技術為 “3G 雜交育種技術”，其推廣應用正加速雜交水稻的疊代升級。除了水稻，唐曉豔做的潔田小麥也已在河北推廣。
從基因圖譜的基礎研究到田間應用的技術突破，深圳的水稻育種已形成 “基礎 — 應用 — 産業化” 的完整鍊條，不僅解決了雜草、鹽堿地等實際難題，更将育種周期大幅壓縮。
智慧育種賦能傳統農業
在深圳的生物育種版圖中，技術正重塑傳統作物的種植模式。華大萬物的智慧育種系統與張春芝團隊的馬鈴薯育種突破，是技術賦能傳統農業的典範。
華大萬物總經理劉歡認為，育種的核心是 “讓基因與性狀精準對話”。該公司開發的全基因組大數據智慧育種系統 CropGS-Hub，像一本 “基因字典”，将基因與對應性狀的關聯清晰呈現 —— 即便是沒有深厚專業背景的操作者，也能通過系統工具快速找到目标基因組合。這套開源系統正積累越來越多的數據，成為育種者的 “智能助手”。
依托這套系統，華大萬物與雲南大學合作培育的 “多年生稻 23” 已通過審定，實現 “種一次收三年”，大幅減少耕種成本;在玉米、稻米等領域，其 “種子 + 服務” 模式正推動品種改良與規模化種植結合。更具颠覆性的是沙漠改造技術：通過植物纖維粘合劑與沙子混合，可讓不毛之地具備保水保肥能力，為農業拓荒提供了新思路。
中國農業科學院深圳農業基因組研究所張春芝團隊則在馬鈴薯領域掀起了一場 “種子革命”。傳統馬鈴薯依賴塊莖種植，運輸與種植成本高昂;而她團隊培育的馬鈴薯種子，僅為芝麻的 1/6 大小，徹底改變了這一格局。
馬鈴薯育種的難點在于其基因組的複雜性 —— 全球主栽品種多為四倍體，雜交育種時基因分離混亂，難以穩定遺傳。張春芝團隊從國際馬鈴薯中心種質庫中發現了可育的二倍體資源，通過單倍體誘導技術将四倍體降為二倍體，再用傳統雜交方式育種。
張春芝介紹，其培育的土豆品種單個重量在 100-200 克左右，目前産量達不到預期，相當于傳統産量的 60%-80%，但是品質好，蒸炖起來口感好，水分比較少，新品種有抗氧化作用，有豐富的胡蘿蔔素，市場上幾乎沒有同類品種。
探路生物育種最前沿
在生物育種的最前沿，朱健康團隊的研究搶占了先機。
2022 年全職加入南方科技大學擔任前沿生物技術研究院院長的美國科學院院士朱健康，連年入選全球 “高被引科學家” 名單，是世界自然科學領域發表文章引用率最高的科學家之一。
朱健康的實驗室看起來并不起眼，由南方科技大學校園内一處原城中村舊廠房改造，但各種頂級期刊的科研論文和基因編輯農作物，提升了實驗室的 “科技含量”。
他的團隊開發的新型 CRISPR-Cas 酶，突破了海外的專利圍牆，為中國基因編輯技術應用掃清了障礙。其主導研發的高油酸大豆，油酸含量從不足 20% 提升至 80% 以上，超過橄榄油，獲我國首張農業用基因編輯生物生産應用安全證書，開啟了高附加值大豆産業化的大門。
在改善食物健康屬性上，朱健康團隊的成果顯著：番茄中伽馬氨基丁酸(GABA，一種助眠成分)含量提升 5 倍;水稻、小麥中的澱粉可轉化為抗性澱粉，降低升糖指數;鮮食玉米中抗蟲抗病的丁布含量增加，同時甜味提升卻不增加卡路裡。“做科研不能隻為發論文，要解決真問題。” 朱健康的目标清晰而務實 —— 讓食物更健康。
同行評價，朱健康選擇深圳，正是看中了這座城市将技術産業化的土壤。他的實驗室誕生了多項國際領先成果，印證了深圳 “小而精” 的科研模式：規模不大，但聚集了全球人才，能快速将想法轉化為技術。
政企研聯動培育産業生态
深圳農業基礎薄弱，卻能在生物育種領域領跑全國，背後是政策引導與創新生态的雙重支撐。
“深圳做生物育種，起步早、方向準。” 中國種子協會副秘書長楊雅生回憶，深圳提出生物育種比國家層面早了 8 年。
楊雅生表示，深圳雖然沒有農業耕地，但是有領先全國的技術研發優勢，還有一大批高科技企業，在科研方面投入巨大。在政策支持下，深圳攏聚了一批和育種、生物技術有關的龍頭公司和研究機構。
早在 2004 年，深圳市就請了袁隆平院士前來興建國家超級雜交水稻工程技術研究中心清華深圳龍崗研究所，并建立碧嶺現代農業科技園國家超級水稻科研基地;2007 年，華大基因落戶深圳，建設了多個高水平實驗室，成為基因測序龍頭企業。
政策也吸引了一批頂尖人才：唐曉豔團隊獲光明區支持，建起試驗田;朱健康選擇南科大，領跑基因編輯應用;商連光團隊繪制全球首個水稻超級泛基因組;張春芝團隊改寫馬鈴薯育種規則。
資金渠道的多元化也在為科研 “輸血”：唐曉豔團隊既獲政府課題經費，也通過技術授權獲得收入;華大萬物依托市場化運作，将技術轉化為産品;朱健康團隊的成果正通過産業化合作推向市場。這種 “政府支持 + 市場驅動” 的模式，讓科研既瞄準國家需求，又對接産業痛點，結出累累碩果。
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