揭秘全球种子守护仓

走进中国农业科学院的东门，远远就能看到一座洁白、现代感十足的新楼。正面墙体上，“禾”“重”二字组合而成的大印——“种”字格外显眼。这座现代农学地标，正是有“种子诺亚方舟”之称的作物种质资源库。

被誉为维护粮食安全的“国之重器”，这座作物种质库的保存能力已达150万份，足够满足未来长达半个世纪的战略储备需求。日前，记者走进全球最大的农作物种质资源库之一，探访中国农业如何用科技力量为端牢“中国饭碗”筑牢根基。

保存能力全面升级

早在20世纪80年代，著名作物种质资源专家董玉琛就提出了我国作物种质资源保存的科学路径，并主持建设了作物种质库，使中国很快跻身世界前列。

当年，种质库设计时容量为40万份，保存手段也相对单一。到2021年，库房完成扩建，对保存数量和技术手段都实现了质的飞跃。

现在，这栋五层楼高的种质库内，种子瓶、试管苗、液氮罐井然有序地排放着，每一样都贴着二维码和条形码。“每份种子都有自己的‘身份证’，”中国农业科学院作物种质库执行主任辛霞这样介绍。

库内设有-18℃低温长期库、-196℃液氮超低温库、试管苗库及DNA库，能够覆盖各类农业种质资源的储存方案。

质量检测阶段，过去主要靠人工肉眼和显微镜，如今则引入了CT扫描、电子感应和光谱仪等无损检测方式，能快速准确检测种子的完整度和活性，不仅提高了效率，还减少了对珍稀种子的消耗。

在种子的存取环节，记者看到智能机械臂轻巧精准地抓起贴标签的种子瓶放上传送带，“蜘蛛手”自动将其分拣存放到专属的种质箱，随后立体堆垛机准确地将其安放在高高的种子架上。

“过去，操作员穿着厚棉衣、爬梯子在零下18℃的冷库里一层层取种子。现在舆情网，库房的种子架高度提升到十多米，所有环节都靠自动化设备完成。空间利用率和效率都比原来提升了好几倍。”辛霞说。

这座种质资源库见证了中国种业从落后到赶超再到引领的巨大进步。目前，全国范围内，以作物种质库为核心的保存体系共长期保存了超62万份水稻、小麦、玉米、大豆等核心种质资源，总量已经位居全球首位，为中国种业科技自主和品种创新提供了坚强的物质基础。

深入挖掘遗传宝藏

保护种质资源，储存只是第一步，更重要的是用好。面对海量种子材料，如何高效“读懂”它们的遗传密码，成为科研人员持续攻关的核心。

在农业农村部部署下，作物种质库陆续开展对种质的基因型、表型精准鉴定。

辛霞介绍道，目前，科研团队已为42.8万份农作物种质资源完成了基因型剖析，针对6.3万份核心资源开展了表型精准测定，并筛选出优质抗病小麦、耐旱玉米、高产高油大豆、耐盐稻等一批优良种质材料。

在这些成果的基础上，2025年5月，中国农业科学院作物科学研究所携手相关单位，发起作物种质资源“天书计划”2.0。

据所长周文彬介绍，2.0版“天书计划”将构建涵盖水稻、小麦、玉米、大豆四大作物95%以上多样性的核心种质群体，建立“基因型+表型+环境型”的标准数据库，打造作物基因资源库，推动形成资源到数据、到挖掘、再到育种设计的一体化体系。

依托作物种质库等研发平台，科研力量在发现优异基因和选育新品种上取得了系列突破。

在基础研究方面，团队高质量组装了我国小麦育种过程中占据重要地位的代表品种基因组，揭示了基因变化和品种演变规律；成功克隆水稻高产相关关键基因，阐明其增产原理，锁定了育种靶点；还破解了粳籼杂交不育、水稻穗粒数调控、玉米籽粒营养转运等分子机制。这些研究成果为高产高质新作物的分子育种打开了新思路。

前瞻谋划多元突破

极端天气和气候变化正让作物的抗病、抗逆、耐盐碱、耐高温等性状变得尤为重要。如何利用种质库挖掘基因宝藏，成为当下研究和布局重点。

辛霞表示，农作物的野生近缘种好比天然的“基因库”，蕴含着许多抗病、抗逆等优良基因。通过育种手段把这些基因导入培育种，可显著提升粮食作物的丰产和抗逆能力。

目前，作物种质库已经牵头完成2.4万份野生稻的全基因组测序，筛选出385个抗病、耐逆的优异等位基因；并对野生稻在产量性状、品种性状以及抗病、耐冷等15项农艺性状展开精准鉴定，从中优选出100多份具有进一步育种潜力的骨干种质，解密了多项农业重要性状的遗传规律，为水稻等作物的安全与改良提供了核心资源和理论基础。

正如中国科学院院士钱前所说：“种子就像农业的芯片，种质是芯片核心，而种质库正是遗传育种领域的人才库。”在这座“种子诺亚方舟”中，每一粒种子都有孕育未来的希望，每一项创新都为中国粮食安全添砖加瓦。