未來發展

種子是農業的命脈，育種理論與工程化技術是種業發展的“卡脖子”科技問題，產業的競爭其實是科技儲備與供給能力的競爭。“分子模塊”是中國人自己提出的理論，通過先導專項的布局，中國科學院在分子模塊設計育種科技體系方面開展了很好的前瞻性、針對性和儲備性戰略研究，并取得了顯著成效。但是，我們依然要清醒地認識到“關鍵核心技術是要不來、買不來、討不來的”，依然要“敢于走前人沒走過的路，努力實現關鍵核心技術自主可控，把創新主動權、發展主動權牢牢掌握在自己手中”。展望未來，要滿足農業未來產品發展對育種科技的需求，分子模塊設計育種科技體系的發展應注重與如下幾個領域最新研究成果的結合。

合成生物學。分子生物學、組學、系統生物學的快速發展大大促進了我們對物種形成機制的認知。在新一輪的分子模塊設計育種創新中，結合計算生物學、合成生物學和基因組編輯等顛覆性共性技術與工程化技術體系，發展基于底盤品種的物種合成、物種重建成為可能。未來可依據目標區域的需求，整合多個復雜性狀的分子模塊系統，實現特定設計、特定合成功能物種。

設計育種大數據。注重融合影像、組學、物種多樣性、作物個體發育與環境適應等數據，構建基于復雜系統的大數據知識圖譜以及不同尺度下區域自然資源稟賦指標體系，融合深度學習技術，建立基于時間序列的評分矩陣、概率矩陣分解等數據統計模型，實現對分子模塊設計品種的預測。

設計育種智慧管理。基于關聯、時序、分類、聚類大數據智能分析，對光、溫、水、熱、肥、藥等基本要素優化配置和優化控制模型構建，在產量品質、病蟲草害、資源高效利用等方面開展模塊系統耦合智能化品種設計，研制播種、除草、施肥機器人，發展可視化、自動化、自然語言處理和深度學習超級計算機平臺，服務設計育種的智能管理。

致謝感謝“分子模塊設計育種創新體系”先導專項總體組辦公室李明在本文整理過程中的支持，感謝分子模塊科技團隊提供圖片。（作者：薛勇彪 種康 韓斌 桂建芳 景海春 中國科學院遺傳與發育生物學研究所北京 中國科學院植物研究所北京 中國科學院上海生命科學研究院植物生理生態研究所上海 中國科學院水生生物研究所武漢 《中國科學院院刊》供稿）