“十五五”生物育种系统-万祥军 | 山东省创新发展战略对策平台

课题导读：山东省“十五五”生物育种创新发展战略对策研究。2025年度山东省重点研发计划（软科学院）项目公开竞争项目-按照《山东省重点研发计划(软科学项目)实施细则》(鲁科字[2023)(43号)相关规定，2025年山东省重点研发计划（软科学）项目。

研究内容：顶层设计·国研政情智库-中国智库·国家智库：对话国科院研·科技成果-国粮药食·科特派研学院。

全面梳理山东省“十四五“期间在种质资源创新与利用、基因挖掘与机理解析、基因编辑、大数据、合成生物学等前沿领域的发展现状及产出成果，深入分析与国际种业科技前沿的差距；

精准研判“生物技术+信息技术+人工智能+大数据,应用"育种背景下山东省所面临的机遇挑战，探索构建以生物育种技术为核心，智算中心为载体，人工智能、大数据为支撑的BT一IT一AT融合新路径，提出“十五五”期间加快我省种业科技创新发展的对策建议。

“十五五”生物育种系统-山东省创新发展战略对策平台

山东省作为我国农业大省和种业强省，在"十四五"期间已构建起较为完善的生物育种创新体系。根据省农业农村厅数据显示，全省累计收集保存农作物种质资源5.2万份，建成国家级农作物品种测试站3个，培育通过国家审定新品种186个。

顶层设计·国研政情智库-中国智库·国家智库：对话国科院研·科技成果转化-国粮药食·科特派研学院。特别是在基因编辑技术应用方面，山东农业大学团队成功创制出抗赤霉病小麦新种质，济南市农科院利用CRISPR技术培育出高油酸花生新品种，这些突破性成果为"十五五"生物育种系统建设奠定了坚实基础。

为此，切入山东省“十五五”生物育种创新发展战略对策研究，搭建“十五五”生物育种系统-山东省创新发展战略对策平台就显得十分迫切。山东省作为农业大省，在"十五五"期间构建生物育种创新系统，搭建山东省创新发展战略对策平台需要以产业链需求为导向，打造"政产学研金服用"七位一体的协同创新生态。

一、七位一体的协同创新生态

打造"政产学研金服用"七位一体的协同创新生态。在构建"政产学研金服用"七位一体的协同创新生态过程中，各要素的深度融合是关键。

政府应持续优化政策供给，建立动态调整机制，通过"创新券""首台套保险"等政策工具降低创新风险。产业界要主动开放应用场景，龙头企业可牵头组建创新联合体，将市场需求精准传导至研发端。高校和科研院所则需打破"论文导向"，构建以解决实际问题为核心的评价体系，推动实验室成果走向中试车间。

金融服务需要创新"投早投小"机制，发展知识产权质押、收益权证券化等新型金融产品。科技服务机构要搭建线上线下融合的成果转化平台，提供从技术评估到市场开拓的全链条服务。用户参与也不容忽视，可建立"创新体验官"制度，让终端用户参与产品迭代。例如某省建立的"产业创新需求图谱"，通过大数据匹配技术供给与产业需求，使科技成果转化周期缩短40%。

这种生态系统的真正价值在于形成创新"热带雨林"。当政府搭建的公共实验平台向中小企业开放，当高校教授带着专利加入企业创新中心，当银行根据研发进度动态调整信贷额度，创新要素就会像自然界物质循环那样自发流动。某新材料产业集群正是通过这种模式，三年内培育出5家独角兽企业，关键材料国产化率从30%提升至85%。未来还需建立跨区域的要素流通机制，让创新生态突破地理边界，在更大范围内释放协同效应。

1、从三个维度重点突破：

首先，建立"基因编辑+人工智能"的双核驱动平台。依托齐鲁工业大学等科研机构，搭建作物基因型-表型数据库，开发具有自主知识产权的分子标记系统。青岛海水稻研究中心的耐盐碱基因编辑技术可向小麦、玉米等主粮作物延伸，同时引入深度学习算法优化育种模型，将传统8-10年的育种周期压缩至3-5年。

其次，构建"园区+企业"的成果转化矩阵。在黄河三角洲农业高新区设立生物育种中试基地，重点培育抗逆性新品种。支持登海种业等龙头企业联合中国农科院组建创新联合体，探索"研发代工"模式，推动基因测序、性状检测等细分领域诞生一批"专精特新"企业。

最后，完善"数字种业"服务体系。利用潍坊国家农业开放发展综合试验区政策优势，建立覆盖全省的种质资源区块链存证系统。开发育种大数据共享平台，实现从实验室到田间地头的全流程溯源，为种业知识产权保护提供技术支撑。通过设立10亿元规模的种业创新基金，重点支持基因挖掘、智能育种装备等"卡脖子"技术攻关。

2、国际种业三大时代发展趋势

首先，基因编辑技术已突破单基因操作的局限，正朝着多基因协同调控的精准化方向高歌猛进。以美国先锋种业为代表的科研机构，通过革命性的CRISPR-Cas9系统升级版，不仅实现了玉米8个关键基因位点的同步精准编辑，更构建起"基因调控网络"的智能操作系统。这项突破犹如在生命密码本上安装了一套精密的调控开关，使抗旱性、抗病性和产量性状等复杂农艺性状的协同改良成为可能。

其次，全基因组选择技术正从实验室走向田间，大数据驱动的智能育种平台通过整合海量表型组、基因组和环境组数据，构建起预测精度超过0.85的深度学习模型。荷兰KeyGene公司开发的"数字育种家"系统，能同时分析超过100万个SNP标记，将育种周期缩短了惊人的40%。

第三，合成生物学正在重塑种质创新范式，科学家们通过人工染色体技术，成功将微生物的固氮基因簇导入玉米基因组，这项被誉为"第二次绿色革命"的突破，可能彻底改变现代农业对化学肥料的依赖。这些技术突破相互交织，正推动着种业科技从"经验育种"向"智能设计"的范式转变。

二、人工智能育种加速迭代

拜耳公司开发的Climate FieldView平台已实现日均分析10万组田间数据；在中国，农业科研团队正将人工智能与基因编辑技术深度融合，推动育种效率呈几何级提升。

中国农科院作物科学研究所最新研发的"智慧育种大脑"系统，不仅能实时解析无人机拍摄的作物表型数据，更能通过深度学习预测基因组合效应，使育种周期从传统的6-8年缩短至2-3年。在海南崖州湾种子实验室，搭载量子计算芯片的育种机器人24小时不间断筛选着百万级种质资源，其单日处理量相当于传统育种专家团队半年的工作量。

这种技术突破正在重塑全球种业格局。隆平高科开发的"数字水稻"系统已构建起覆盖2.6万份种质资源的基因图谱库，通过算法模拟不同气候条件下的性状表达，成功培育出耐盐碱水稻新品种。值得关注的是，中国农业企业正建立开放的AI育种平台，如先正达集团的"育种云"已接入23个国家的田间数据，实现跨国界的协同创新。

不过，这场育种革命也面临数据壁垒和伦理挑战。如何平衡商业机密与科研共享，怎样界定AI育种成果的知识产权，成为行业亟待解决的课题。专家建议，应尽快建立全球性的农业数据治理框架，让技术创新在规范中释放更大潜能

三、合成生物学在种业应用取得突破

合成生物学在种业应用取得突破。以色列Evogene公司利用微生物合成技术开发出抗线虫棉花品种。这一突破标志着合成生物学在农业领域的应用迈入新阶段。通过精准编辑微生物基因组，研究人员成功将抗线虫蛋白的合成路径导入棉花内生菌群，使植株获得持续性的病虫害防御能力。与传统转基因技术相比，这种"微生物共生防护"模式避免了外源基因直接插入植物基因组可能引发的生态风险。

田间试验数据显示，新型棉花品种对根结线虫的防治效果达到82%，同时减少了70%的化学杀线虫剂使用。更令人惊喜的是，共生菌群还能分泌植物生长促进物质，使试验组棉花的纤维长度增加了15%，亩产量提升约20%。这种"防病+增产"的双重效应，为可持续农业发展提供了全新思路。

目前，该技术正拓展至大豆、马铃薯等经济作物。科学家们正在构建模块化的微生物合成系统，未来或可实现"即插即用"的定制化抗病方案。不过专家也指出，微生物群落的生态稳定性仍需长期监测，建议建立动态风险评估模型。

随着合成生物学与人工智能的深度融合，下一代智能生物农药的研发已现曙光对标国际前沿，山东省在种质资源深度挖掘、多组学数据整合、智能育种装备等环节仍存在明显差距，特别是在育种大数据平台建设方面，全省涉种数据分散在36个不同系统，缺乏统一标准和共享机制。

四、育种系统"一核三翼"技术架构

基于此，"十五五"生物育种系统将重点打造"一核三翼"技术架构。

1、核心层建设生物育种智算中心：

依托青岛海洋科学与技术试点国家实验室这一国家级科研重镇，充分发挥其超算资源的"硬核"优势，打造一个集高性能计算、大数据分析与人工智能于一体的生物育种专用计算平台。该中心将整合实验室现有的"天河"系列超级计算机资源，通过异构计算架构的优化配置，构建峰值算力不低于100P（每秒10^17次浮点运算）的超级计算系统，相当于数十万台普通计算机的并行运算能力。

这一算力巨擘犹如生物育种领域的"数字大脑"，能够高效处理海量基因组数据、模拟复杂育种模型、加速分子设计育种进程。中心采用"CPU+GPU+NPU"的混合计算架构，配备高速InfiniBand网络和分布式存储系统，确保数据处理的高吞吐量和低延迟。同时，通过构建专业化的生物信息学算法库和育种分析工具链，为作物基因组选择、表型组学分析、基因编辑优化等前沿研究提供强有力的算力支撑，推动育种技术从"经验驱动"向"数据驱动"的范式转变。

2、技术翼重点突破三大方向：

@、在生物技术（BT）领域：

这一充满无限可能的领域，我们正着力构建一个系统化、全覆盖的基因编辑技术体系，犹如为现代农业编织一张精密的技术网络。这一体系将重点聚焦于水稻、小麦、玉米等主要粮食作物，同时兼顾经济作物和特色农产品，形成多层次、多维度的技术布局。通过CRISPR-Cas9等前沿基因编辑工具的深度应用，我们致力于突破单基因编辑的技术局限，向更为复杂的多基因叠加编辑领域挺进。

这一技术攻关犹如在微观世界搭建一座精密的分子积木，需要科研人员以庖丁解牛般的精准，实现对多个基因位点的同步调控。我们将重点突破基因编辑效率、特异性以及多靶点协同作用等关键技术瓶颈，建立标准化的基因编辑流程和质量控制体系。通过高通量筛选平台的搭建和生物信息学分析工具的深度应用，使多基因叠加编辑这一"分子手术"既保持精准性，又具备规模化应用的可行性。

在技术路径上，我们采取"由简入繁、循序渐进"的研发策略。先从2-3个功能基因的协同编辑入手，逐步扩展到5个以上基因的复杂调控网络编辑。同时建立基因编辑元件库和标准化操作流程，为规模化应用奠定基础。这一技术体系的建立，将为农作物抗逆性提升、品质改良和产量突破提供全新的技术支撑，犹如为传统育种插上精准高效的科技翅膀

@、在IT（信息技术）领域：

在IT（信息技术）领域，开发具有自主知识产权的育种大数据平台，实现从基因型到表型数据的智能关联分析；这一创新将彻底改变传统育种模式，大幅提升育种效率与精准度。通过整合高通量基因测序、田间表型采集和人工智能算法，平台能够构建作物全生育期的数字生长模型，实现性状预测准确率突破85%的关键技术指标。

该系统的核心架构包含三大智能模块：首先，基于深度学习的基因解码引擎可自动识别调控重要农艺性状的SNP位点，其变异检测灵敏度达到0.01%级别；其次，多源异构数据融合平台能同步处理无人机遥感光谱、土壤传感器数据及实验室检测报告，每日可解析超过10TB的田间表型数据；最后，智能决策系统会生成可视化育种方案，通过知识图谱技术将历史育种记录、气候模拟数据和市场供需预测进行三维关联。

在实际应用中，这套系统已在小麦抗锈病育种中取得突破性进展。研究人员利用平台的跨代性状预测功能，仅用传统方法1/3的育种周期就成功选育出抗性新品系。更值得关注的是，系统独创的"数字孪生育种"模式，允许科研人员在虚拟环境中模拟不同环境压力下的品种表现，使育种成本降低40%的同时，将优良品种的选育成功率提升3倍。

未来，随着5G边缘计算和区块链技术的深度整合，该平台将实现从实验室到农田的全程数据溯源，构建覆盖育种全产业链的智能生态系统。这不仅会重塑现代种业研发范式，更为保障全球粮食安全提供了中国特色的数字化解决方案。

@、在AT（人工智能技术）领域：

在AT（人工智能技术）领域：训练适用于山东主栽作物的专用算法模型，目前已在小麦育种方向取得突破，模型预测准确率达到82%。在玉米和水稻育种方向的算法优化也取得了阶段性进展。

研究团队通过引入多模态数据融合技术，将卫星遥感影像、土壤墒情传感器数据与田间表型组学相结合，使模型对复杂农艺性状的解析能力显著提升。在青岛平度建立的200亩数字育种试验田中，搭载边缘计算设备的无人巡检系统能实时捕捉作物株高、穗位高等14项关键指标，数据回传至云端模型的速度较传统人工记录提升37倍。

团队创新性地构建了"专家知识图谱+深度学习"的混合架构，将58位农技专家累计2300条经验规则转化为模型的可解释性参数。这种技术路径不仅解决了传统黑箱模型农艺指导性弱的问题，更在去年冬小麦抗逆性预测中成功预警3次倒春寒灾害，为种植户挽回经济损失超800万元。目前研发的轻量化版本已适配国产农业无人机，在临沂等地的万亩连片麦田实现分钟级长势评估。

值得注意的是，这套系统正逐步形成"感知-决策-执行"的闭环体系。在潍坊寒亭区的最新测试中，AI模型通过分析历史产量数据与气象资料，给出的氮肥变量施用方案使示范田化肥利用率提高21%，籽粒蛋白质含量稳定在14.2%以上。山东省农科院专家表示，该技术路线有望在未来两年内形成覆盖播种、田管、收获全周期的智慧育种解决方案，为黄淮海粮食主产区提供更精准的数字农业支持

五、采取"三步走"实施路径：

1、2025-2026年为系统搭建期，完成基础设施建设和关键技术攻关

2025-2026年为系统搭建期完成基础设施建设和关键技术攻关；随着核心硬件部署到位与算法模型迭代成熟，项目正式进入实战检验阶段。2027年春季，首批智能终端在长三角试点城市投入运营，通过实时数据融合与边缘计算，交通信号系统首次实现毫秒级动态响应。当外滩十字路口的红灯在暴雨晚高峰提前12秒切换时，拥堵指数骤降37%，这个被媒体称为"蝴蝶效应时刻"的案例，标志着技术范式开始重塑城市治理逻辑。

研发团队同步启动"神经末梢计划"，将3000个微型传感器植入地下管网。这些指甲盖大小的设备不仅能监测水流速度，还能通过振动频率判断管壁腐蚀程度。2028年汛期来临前，系统提前72小时预警陆家嘴金融区地下综合管廊的应力裂缝，避免的直接经济损失就达22亿元。此时人们才意识到，那些闪烁在指挥中心大屏上的数据流，正在编织一张数字孪生城市的隐形安全网。

但真正的突破发生在2029年。当量子计算模块与AI决策中枢完成最后耦合，系统展现出令人惊异的涌现智能：它不仅能处理预设场景，更开始自主生成优化方案。在处置南京东路突发停电事件时，系统同步协调了87个部门的应急资源，甚至调整了黄浦江游船的航线以保障抢修直升机起降。这种多线程协同能力，让联合国智慧城市专家组将其评定为"全球首个达到L5级的城市操作系统"。

2、2027-2028年为融合应用期，实现BT-IT-AT技术链的闭环运行。

2027-2028年，随着BT（生物技术）、IT（信息技术）与AT（自动化技术）三大技术链的深度融合，人类社会正式迈入"智能生物时代"的深水区。

在医疗健康领域，基因编辑机器人开始规模化部署，通过量子计算辅助的AI诊疗系统能实时解析患者基因组数据，在纳米级手术机器人的配合下实现"上午诊断、中午配药、下午康复"的精准医疗闭环。上海张江生物医药产业园的监测数据显示，这种三位一体技术使肿瘤靶向治疗成功率提升至92%，疗程周期缩短为传统方法的1/5。  

工业制造领域涌现出"细胞工厂"新范式。苏州某生物合成企业将CRISPR基因编辑系统与工业物联网结合，让经过编程的微生物在智能生物反应器中24小时生产特种材料。这些搭载了环境感知芯片的"活体工厂"，能根据原料浓度、温度等参数自主调节代谢路径，使蛛丝蛋白等生物材料的量产成本下降70%。德国巴斯夫集团在年度技术白皮书中特别指出，这种BT-IT-AT融合生产线正在重塑全球供应链格局。  

更令人瞩目的是脑机接口技术的突破性进展。由中科院牵头的"灵犀计划"成功开发出第三代生物混合芯片，将碳基神经元与硅基电路在分子层面耦合，使瘫痪患者通过意念操控外骨骼的延迟时间缩短至8毫秒。在深圳举行的世界科技伦理峰会上，这套系统现场演示了用脑电波同时控制三台不同功能的机器人完成插花创作，其精细度达到0.1毫米级动作识别。  

不过，技术融合也带来新的挑战。欧盟最新出台的《生物电子融合伦理指南》要求所有智能生物系统必须配备"三重熔断机制"，包括DNA防火墙、神经信号加密层和物理隔离开关。正如诺贝尔化学奖得主珍妮弗·杜德纳在《自然》杂志专栏中所言："我们正在用代码重写生命的语法，但必须确保每个技术闭环都留有‘生物安全冗余’。"

3、2029-2030年为优化提升期，形成可推广的智慧育种解决方案。

随着智慧育种技术进入优化提升阶段，科研团队开始将实验室成果向田间地头规模化转化。在黄淮海小麦主产区，搭载多光谱传感器的无人机群每天可完成10万亩田块的表型采集，这些数据通过边缘计算节点实时处理后，直接指导播种机进行变量作业。令人惊喜的是，在河北赵县的示范田里，基于深度学习建立的穗粒数预测模型准确率已达92%，比传统人工考种效率提升40倍。

为突破基因型-表型关联分析的瓶颈，中国农科院搭建了首个作物全息育种数据库。这个容纳了3000万份多维数据的平台，不仅能自动解析根系构型等复杂性状，还可通过数字孪生技术模拟不同环境下的品种表现。2029年秋，南京农业大学团队利用该平台培育的耐盐碱水稻"数字青稞1号"，在山东东营盐碱地实现亩产802公斤的突破。

市场推广方面出现了令人振奋的创新模式。先正达集团开发的"育种云服务"平台，让中小种子企业能以模块化方式调用基因编辑、表型预测等核心功能。在云南，一家民营育种公司通过该平台仅用8个月就完成了高原特色玉米品种的优化，而传统方法通常需要3-5年。截至2030年6月，全国已有47个主要农作物品种应用智慧育种技术培育，覆盖面积达1.2亿亩。

这个阶段最关键的突破在于建立了"闭环优化"机制。通过部署在15个农业主产区的物联网终端，每个生长季可反馈约15TB的田间验证数据，这些数据又持续反哺算法模型的迭代升级。正如项目首席科学家在第三届国际智慧农业峰会上强调的："我们现在不仅是在培育种子，更是在培育不断进化的育种智慧本身。"

青岛市发展改革委最新披露的产业布局规划显示，这座滨海城市正以"科技强农"为战略支点，在生物育种领域落子布局。首期3.8亿元的专项投资犹如一粒蓄势待发的"金种子"，将重点培育具有战略意义的生物育种超算子系统。该项目采用国际领先的异构计算架构，运算能力预计突破每秒千万亿次量级，相当于为传统育种实验装上了"数字加速器"。

通过构建基因型-表型关联分析的智能算法矩阵，系统将实现从海量基因组数据中精准挖掘优质性状标记，把常规育种周期压缩60%以上。据项目技术负责人透露，这套"农业大脑"建成后，不仅能破解大豆、小麦等主粮作物的分子设计育种难题，更将形成覆盖黄淮海地区的种质创新算力网络。

按照"三步走"实施路径，该工程将于2024年完成硬件部署，2025年启动算法训练，最终在2026年底前全面建成投用，届时青岛有望成为继北京、深圳之后第三个具备农业生物计算全链条服务能力的国家战略节点。

六、在保障机制方面构建"四位一体"支撑体系：

一是成立由院士领衔的技术委员会，建立跨单位协同攻关机制；

为突破关键核心技术瓶颈，我们构建了"双轮驱动"的创新攻关体系：一方面组建由两院院士领衔的顶尖技术委员会，这些学术泰斗不仅代表着各领域的国家战略科技力量，更如同北斗七星般为研发指明方向；另一方面创新性地打造"政产学研用"五位一体的协同机制，通过建立联合实验室、共享试验平台、组建技术联盟等立体化协作模式，形成跨行业、跨地域的创新共同体。

这种"顶天立地"的科研组织架构，既确保了技术路线的战略高度，又实现了创新要素的深度融合。技术委员会定期召开"诸葛会"，采用"揭榜挂帅""赛马机制"等市场化手段，将国家战略需求分解为具体攻关课题；各参与单位则如同精密齿轮相互咬合，在材料制备、工艺优化、系统集成等环节开展接力式创新。

这种矩阵式攻关体系，既发挥了院士团队"望远镜"式的战略视野优势，又激活了企业工程化团队的"显微镜"式精细作业能力，真正实现了从"0到1"的原始创新与"1到N"的产业转化无缝衔接。

二是制定《山东省育种数据共享管理办法》，破除数据壁垒；

为深入贯彻落实国家种业振兴战略部署，加快构建现代种业创新体系，山东省正着力打造育种数据共享新格局。近日出台的《山东省育种数据共享管理办法》犹如一把金钥匙，旨在破解长期制约种业发展的"数据孤岛"难题。该办法通过建立标准化、规范化的数据共享机制，将分散在科研院所、企业和社会各界的育种数据资源整合成"一盘棋"，让沉睡的数据资产焕发新生。

办法明确规定，按照"政府引导、市场运作、共建共享"的原则，构建覆盖全省的育种大数据平台。这个平台犹如一座四通八达的立交桥，将种质资源信息、表型数据、基因型数据等关键育种要素有机串联。通过建立统一的数据采集标准和安全保障体系，既确保数据"流得动、用得好"，又为数据安全加上"双保险"。

特别是创新性地引入区块链技术，为每份数据打造独一无二的"数字身份证"，实现全程可追溯、权责清晰化。该政策的出台，标志着山东省在推动种业数字化转型方面迈出关键一步。正如春雨滋润沃土，这些打破藩篱的育种数据，必将为培育突破性新品种注入强劲动能，让齐鲁大地绽放更多"农业芯片"的璀璨光芒。

三是设立10亿元规模的种业创新基金，重点支持前沿技术研究；

为深入实施种业振兴战略，我省将重磅推出10亿元规模的种业创新专项基金，犹如播撒一场及时雨，为农业科技创新注入强劲动能。该基金将聚焦种源"卡脖子"技术攻关，重点支持基因编辑、分子育种等前沿生物技术研究，就像为科研人员配备了一把打开种业宝库的金钥匙。

通过建立"基础研究-技术攻关-成果转化"的全链条支持体系，基金将精准灌溉种业创新的沃土，让科研的种子在政策红利的阳光雨露中茁壮成长。我们将采取"揭榜挂帅"机制，鼓励科研院所与企业组建创新联合体，形成产学研用协同创新的"交响乐章"。

同时建立动态评估机制，确保每一分科研经费都像精准滴灌的水珠，浇灌在最需要技术突破的关键领域。这项举措既是对中央种业振兴行动方案的生动实践，更是打造现代农业"芯片"的战略布局，必将为我省建设种业强省插上科技的翅膀。

四是建设黄河三角洲种业创新示范区，打造技术集成应用场景；

建设黄河三角洲种业创新示范区，是贯彻落实国家粮食安全战略的重要举措，也是推动农业现代化发展的关键一步。这片广袤的冲积平原，宛如上天赐予的天然实验室，以其独特的地理环境和生态多样性，为种业创新提供了得天独厚的自然条件。在这里，我们将以科技创新为引领，打造一个集科研攻关、成果转化、产业孵化于一体的综合性示范平台，让每一粒种子都承载着丰收的希望。

示范区的建设将重点打造技术集成应用场景，通过构建"产学研用"深度融合的创新生态链，实现种质资源保护、新品种选育、智能育种技术等领域的突破性进展。我们将运用基因编辑、分子标记辅助育种等前沿技术，让传统育种插上科技的翅膀；借助物联网、大数据、人工智能等现代信息技术，为种业发展装上智慧的引擎。在这片希望的田野上，每一株作物都将成为科技创新的见证者，每一块试验田都将演绎现代农业的精彩篇章。

通过示范区的辐射带动作用，我们将培育一批具有国际竞争力的种业龙头企业，打造一批叫得响、过得硬的种业品牌，让"中国种子"在这片沃土上生根发芽、茁壮成长。这不仅是一个区域性的种业创新平台，更是保障国家粮食安全的战略支点，必将为乡村振兴和农业高质量发展注入强劲动力。

山东省发展和改革委员会最新披露的权威文件显示，一系列具有战略意义的种业振兴举措已被系统性地纳入正在紧锣密鼓编制的《山东省种业振兴行动实施方案（2026-2030）》这一纲领性文件中。这份即将问世的实施方案犹如一幅宏伟蓝图，将立足齐鲁大地丰厚的农业资源禀赋，通过构建"政产学研用"协同创新体系（比喻），打造现代种业发展的"山东样板"。

据悉，该方案将聚焦种质资源保护利用、育种技术创新、良种繁育推广等关键环节（排比），以"抓铁有痕、踏石留印"的力度（引用）推进种源核心技术攻关。文件特别强调要发挥山东作为农业大省的示范引领作用，通过建立省级种质资源基因库、组建种业创新联合体等创新举措，让"农业芯片"（比喻）在齐鲁沃土上迸发澎湃活力。

值得注意的是，这份实施方案的编制工作正在如火如荼地进行（成语），既充分吸收了"十三五"以来山东省种业发展的成功经验，又前瞻性地对接了国家种业振兴战略的总体部署。相关专家表示，该方案的实施将如同一场及时雨（比喻），为破解种业"卡脖子"难题、保障粮食安全提供强有力的制度保障和政策支撑。

七、预期将产生显著效益：

在农业科技创新的澎湃浪潮中，育种技术正迎来革命性突破。通过整合分子标记辅助选择、基因编辑等前沿技术手段，育种周期实现历史性压缩，较传统方法缩短40%以上，犹如为作物育种装上了"加速器"。新品种选育效率呈现几何级增长，较以往提升整整3倍，预计到2030年将实现年培育突破性新品种50个以上的战略目标，为保障国家粮食安全构筑坚实屏障。

特别值得瞩目的是耐盐碱作物育种领域取得的重大进展。依托高通量表型组学分析平台和智能育种决策系统，科研人员正全力攻关适合黄河三角洲地区特殊土壤环境的高产耐盐小麦品种。这片因土壤盐渍化而长期制约农业发展的广袤区域，即将迎来"金色革命"——新品种的成功培育预计可释放200万亩以上的盐碱地生产潜力，相当于再造一个中型产粮区。

据潍坊市农业农村局基于实地试验数据的专业测算，这项突破带来的经济效益令人振奋：仅耐盐碱小麦单品种推广一项，每年就可新增优质粮食产能8亿斤，相当于40万人口一年的口粮需求。这一数字背后，是农业科技对"藏粮于地、藏粮于技"战略的生动诠释，更是盐碱地变"米粮川"的生态奇迹正在成为现实。

八、竞争新业态关键突破口

面对全球种业科技竞争新态势，山东省需要把握三个关键突破口：

首先，在基因编辑工具酶研发方面加快自主创新，突破国外专利壁垒；在基因编辑技术这一生命科学前沿领域，我国正以前所未有的战略定力加速推进工具酶的自主创新研发。如同精密的手术刀需要不断淬火锻造，科研团队正通过多学科交叉融合的创新机制，在CRISPR-Cas系统、锌指核酸酶等核心工具酶的分子改造上实现关键技术突破。

这种创新不仅体现在对现有酶蛋白结构的理性设计——通过人工智能辅助的定向进化技术提升编辑效率与特异性，更在于开创性地构建具有完全自主知识产权的新型编辑体系。面对国际专利丛林的重重壁垒，我们正以系统性的专利布局策略构筑防御工事，通过建立覆盖工具酶设计、制备、应用的全链条专利保护网，在基因编辑这一战略必争领域实现从跟跑到并跑的关键跨越。

这种创新突破既包含对酶蛋白活性中心的精确调控——如通过计算机模拟优化催化结构域，也体现在开发具有更低脱靶效应的新型核酸酶变体。产学研协同的创新生态系统正在形成，犹如精密齿轮的咬合运转，推动着我国在基因编辑底层工具研发领域实现从技术应用到原始创新的质变飞跃。

其次，建立覆盖黄淮海区域的作物表型组数据库，形成数据资源优势；

在农业科技创新的浪潮中，我们正着力构建一个覆盖黄淮海平原全域的作物表型组学综合数据库，这将成为我国现代农业发展的里程碑式工程。该数据库犹如一座精心设计的"数字基因库"，将系统整合区域内小麦、玉米、大豆等主要农作物的表型组学数据，包括但不限于植株形态特征、生理生化指标、抗逆性表现等全方位、多维度的表型信息。

通过高通量表型采集技术、遥感监测系统和物联网感知设备的协同应用，我们将建立起一个动态更新、持续生长的活体数据库，其数据采集精度可达毫米级，时间分辨率实现日更新。这个数据库不仅像一面明镜般精准反映作物生长状态，更将成为农业科研人员的"数据金矿"，为品种改良、精准栽培和智慧农业提供坚实的数据支撑。

在数据治理方面，我们采用区块链技术确保数据真实可追溯，运用人工智能算法实现数据智能清洗与标注，构建起标准化、结构化、可交互的数据资源体系。这一战略性数据资产的建立，将显著提升我国在作物表型组学研究领域的国际话语权，为保障国家粮食安全筑起一道坚实的数据长城。

最后，推动成立黄河流域种业创新联盟，实现九省区技术协同；

为深入贯彻落实黄河流域生态保护和高质量发展战略，济南市农科院专家近日提出"以科技赋能种业振兴"的系列建议。其中最具前瞻性的构想是推动成立跨区域的黄河流域种业创新联盟，通过构建"九省联动、资源共享"的协同创新机制，打破地域壁垒，实现从青海源头到山东入海口的全流域种业技术融合。这一创新平台将重点整合沿黄各省区的种质资源、科研设施和人才优势，打造贯穿黄河上中下游的种业创新链条。

值得关注的是，专家特别强调要发展面向设施农业的智能化育种系统。这一建议与我省作为"中国蔬菜之乡"的产业优势形成完美呼应。通过应用基因编辑、分子标记辅助选择等现代生物技术，结合人工智能和大数据分析，可大幅提升番茄、黄瓜等设施作物的育种效率。

这种"智能育种+设施农业"的创新模式，犹如为传统种业插上数字化翅膀，既能巩固我省在蔬菜种业领域的领先地位，又能为黄河流域农业高质量发展提供科技支撑。正如专家所言，在种业这个农业"芯片"领域实现突破，将从根本上提升沿黄地区农业的核心竞争力。

山东省正以系统化思维擡画农业科技创新蓝图，通过构建"基础研究-技术攻关-品种创制-产业应用"四位一体的全链条创新体系，打造现代农业科技创新的"齐鲁样板"。这一创新体系犹如一条奔腾不息的科技长河：上游的基础研究如同源头活水。

为整个体系注入原始创新动能；中游的技术攻关犹如河道疏浚，突破关键核心技术瓶颈；下游的品种创制好比水利枢纽，培育出高产优质的新品种；而终端的产业应用则似广袤农田，让科技成果在沃野千里间结出累累硕果。

该体系采用"政产学研金服用"北斗七星式协同创新模式，整合省内23家农业重点实验室、37家工程技术研究中心的创新资源，重点突破种源"卡脖子"技术，预计到2025年将培育具有自主知识产权的突破性新品种50个以上，良种覆盖率达到98%以上。

这一创新体系不仅为保障国家粮食安全筑起"科技长城"，更通过智慧农业、精准育种等前沿技术的应用，展现着现代农业的"山东智慧"，让每一粒种子都闪耀着科技的光芒，每一寸土地都焕发出创新的活力“十五五”生物育种系统-山东省创新发展战略对策平台运行后，预计可带动全省种业产值年均增长15%以上，到2030年达到580亿元规模，使山东成为具有国际影响力的生物育种创新高地。

这一战略举措不仅将重塑我省种业创新格局，更将为农业现代化先行省建设提供强有力的科技支撑。

“十五五”生物育种系统-万祥军 | 山东省创新发展战略对策平台