数字技术改造作物育繁推全产业链，助力国家种业振兴
种业振兴事关粮食安全乃至国家安全。在当前经济社会数字化转型关键时期，综合利用数字技术和生物技术发展种业，对于改进传统农业生产方式、推动农业现代化建设、守护国家粮食安全底线都具有非同寻常的重要意义。
从2003年考入中国农业大学至今，将近20年中，刘哲一直从事数字农业理论方法和技术产品研究。他从2007年开始重点关注种业信息技术研究，目前是中国农业大学土地学院副教授和博士生导师、农业信息化技术研究中心副主任，国家重点研发计划项目负责人。刘哲老师团队构建的拥有自主知识产权的现代种业信息技术和智能装备已经在实践中得到应用。围绕数字种业和未来发展的话题，新华社乡村振兴频道与刘哲老师展开了一次深入的对话。
数字种业发展正当其时
当前，我国数字种业正面临前所未有的发展机遇。一方面是国家相关政策的逐步完善。《2021年中央一号文件》提出要“打好种业翻身仗”、“建立健全商业化育种体系”；2021年7月，《种业振兴行动方案》审议通过，明确了分物种、分阶段的具体目标任务，提出了实施种质资源保护利用、创新攻关、企业扶优、基地提升、市场净化等五大行动。2022年3月，新修订的《中华人民共和国种子法》开始实行。国家层面为数字种业发展提供了政策引导。
另一方面，近年来云计算、大数据、人工智能等新一代信息技术蓬勃发展，特别是设施装备研发加快，遥感、GIS精度不断提高，综合应用现代信息技术能够高效完成种业数据的获取、处理和决策，更加快速准确地将优良品种从数以十万计的个体中挑选出来，再将优良品种精确应用到最适宜的地方，真正实现因地制宜。
中国农大种业信息技术团队2022届毕业生
刘哲介绍称：目前我国国内科研院校、跨国种业集团在农作物、畜禽两大类物种领域的育种信息采集环节的数字化进展较快，繁育、推广等产业环节及其它物种领域，特别是国内种子企业的数字技术研发和应用水平仍然较低。究其原因，主要在于种子产业的产值低、风险高，国内种子企业很难保持持续盈利，因而缺乏资金用于数字技术的研发和人才引进；其次是在当前学科框架下，大学和研究所很难培养同时懂得农学、种业知识，又擅长信息技术的交叉型人才。
可以说，数字技术是国家种业振兴战略的卡脖子环节。
玉米种业“育繁推”全产业链覆盖
目前刘哲的团队主要面向作物种业、特别是玉米的数字化需求，开展理论方法研究和软硬件系统研发。玉米是我国第一大农作物，在国内绝大多数省份都有种植，但受不同地理纬度、气候带影响很大，需要匹配适宜的品种。从北方松嫩平原、到我国特有的黄淮海夏播区，再到南方山地丘陵区，玉米新品种都必须经历当地的多年多点测试才能开展大面积种植。
刘哲老师团队在玉米大田测量数据
刘哲指出：一个玉米品种从选育到走向大田，一般需要5到8年的时间。玉米是异花授粉作物，父母本杂交后，后代优势率可以达到40%-50%，因此玉米大田生产上已全面采用杂交种。在选育父本和母本时，需要对目标地区进行提前预判。比如黄淮海地区需要进行机械化收获，直接收获籽粒，那么这个地区的玉米品种就需要抗倒伏倒折，玉米收获时籽粒含水量也不能太高。这就要求父本、母本具备上述特性，杂交种才能满足生产需求。
对杂交组合的双亲进行有目的的改良后，还需要经过田间实验、品种审定等环节，这个过程通常也要3-5年的时间。
数字种业就是这样一个需要耐得住寂寞，坐得稳冷板凳的行业。在漫长枯燥的科研过程中，刘哲和他的团队一起到乡下田间做实验、采数据，与业内同行频繁互动交流，努力探索出更加贴近产业需求的技术方案。
团队的制种玉米遥感识别技术成果
团队的玉米育种无人机遥感技术成果
目前，由刘哲团队研发的玉米果穗测量系统，每分钟已经能够测量60多穗玉米的穗长、穗粗、秃尖、穗重、粒数等性状，是人工测量速度的10倍，准确度也更高；在制种方面，他们利用遥感技术能够精准辨识出玉米种子生产田和大田，既可以辅助种业管理部门查找非法制种地块、维持市场秩序，也可以估算种子产量、判断供需形势；在推广方面，根据种植环境大数据、结合品种试验表现进行的品种-环境适宜性匹配分析，可以有效规避品种推广风险，充分发挥新品种的增产、增收效果。
这一整套信息技术体系实现了玉米种业从育种到繁殖再到推广的全产业链覆盖，部分成果已在大北农、先正达等知名种子企业，全国农技推广中心等管理部门应用。
数字技术助力乡村振兴目标早日达成
在被问及国内农业距离真正意义上的现代化还有哪些差距时，刘哲表示：我国农业生产模式多元，农业还承载了农民就业、粮食安全、碳中和、文化传承等社会环境问题，不可能一味追求高产，更不可能照搬美国或欧洲模式。因此，我国农业现代化的道路也需要因地制宜。数字技术需要与各地适宜的良种良法、农机农艺相结合，发挥大数据在农田、农户特征画像方面的优势，为不同地区用户提供可定制的智慧信息服务，提高农业生产效率。
“利用数字技术优化农业产业布局和资源配置、监测和调控生产过程，能在减少综合投入的同时，保障粮食产量不下降；再通过数字网络平台，促进城乡居民需求对接、文旅交流，促进我国农业农村在更高水平、更大范围实现可持续发展，这应是乡村振兴应有的景象。”刘哲最后说。