南繁加代育種背后的“海南速度”

位于北緯18—20度之間的海南，是我國唯一一個全部位于熱帶的省份。這里終年無冬、雨水充沛，堪稱農作物生長的“天然溫室”。每年冬季，當北方大地進入農閑時節，這里便會迎來近萬名育種專家在這片熱土上開展育種攻關。

種子是農業的“芯片”。海南自貿港封關運作的攻堅之年，海南正充分發揮資源與政策優勢，推動種業不斷向“新”發展。近期，《中國報道》記者走進三亞崖州灣科技城高新區南繁科技城，探尋海南是如何為中國種業發展按下“加速鍵”的。

育種“遷徙”

2025年中央一號文件指出，要深入實施種業振興行動，發揮“南繁硅谷”等重大農業科研平臺作用，加快攻克一批突破性品種。由此可見，“南繁”在中國種業發展進程中占據重要地位。

南繁，又稱“南繁加代育種”，是我國獨特的育種加速技術。其核心在于利用海南等南方地區獨特的熱帶或亞熱帶氣候優勢，在冬季為種子“搶”出一季生長周期。

“大多數作物一年僅能生長一季，常規育種所需的世代數因作物種類、育種目標和方法不同而有所差異，通常需要6—10代。由于作物生育周期和育種目標等差異較大，常規育種一般需耗時5—15年。但通過南繁加代生長，這一育種時間得到了極大縮短。”中國農業科學院國家南繁研究院作物表型組學創新研究團隊科研骨干李藝超告訴《中國報道》記者。

李藝超以水稻為例介紹，我國最具影響力的雜交水稻也經歷過南繁育種，袁隆平院士曾在海南發現雜交水稻的雄性不育系。通常情況下，在湖南、湖北等地區一年最多可以種植兩季水稻，而在東北地區僅能種植一季。為了縮短育種周期，科研人員在冬季前往海南的三亞、陵水等地開展加代繁育工作，從而使水稻育種效率得到提升。

海南的氣候優勢雖然能為多種作物提供“育種加速器”，但如何保證在海南培育的種子到別的地區仍能發揮優質種子的性能仍是需要面對的問題。

目前，南繁育種基地正從過去“春去冬來”的季節性育種，轉型升級為一個全天候全年時段的農業科研創新高地。依托海南獨特的熱帶氣候條件和豐富的生物種質資源，通過各種科研機制、科研設施的建設，我國正將南繁育種基地打造成為現代育種科研中心。

打造育種技術創新高地

生物技術、大數據、人工智能正改變著傳統育種模式，現代育種正從傳統的“經驗育種”向“精準育種”迭代。

烈日當空，正午的陽光灑在一片郁郁蔥蔥的玉米地上。《中國報道》記者在采訪中了解到，這不是普通的玉米地，而是一片試驗田。據介紹，這片試驗田中種植了來自南北方不同地區的84個品種的玉米，它們有高有低，在同一生長環境中呈現著不同的長勢。

在這片試驗田的上方，有一個寬21米、高5.7米的龍門架——軌道式高通量植物表型采集平臺。作為國內外較領先的作物表型鑒定研究重大科學設施，其主要用于大田條件下作物（如水稻、棉花、大豆、玉米等）表型數據收集和分析。

“通過對這片試驗田中不同性狀玉米材料的高通量表型采集，可以幫助育種學家更快速準確地篩選出具有優良性狀的種質資源，為后續育種打好基礎。”李藝超說，這一設備可在30秒內完成一個種質材料的采集工作，一晚上就可以將眼前這片試驗田數據收集完畢，即使在夜間或惡劣天氣條件下也能持續工作。

先進的數據采集方法顯著提升了育種效率，而通過新技術誘導種子內部基因突變則是現代育種技術中另一重要創新手段。

在三亞電子加速器誘變育種實驗室，科研人員正利用電子束或X射線對種子、活體植株等進行精準輻照，這種技術能高效、可控地誘導基因突變，從而快速獲得大量優良性狀，為新品種選育提供豐富的新種質材料。

“首先，電子加速輻射技術能將新品種培育周期從傳統方法的5—6年壓縮至2—3年；其次，相較于其他育種技術，這種技術具備更高的生物學效率和突變率，對環境也很友好。”三亞電子加速器誘變育種實驗室負責人告訴《中國報道》記者，突變材料是育種的核心，該技術不僅加快了農作物新品種的研發進程，更為我國種業發展儲備了寶貴的突變材料。

據介紹，當前三亞電子加速器誘變育種實驗室已與國內多所高校及科研機構進行了深度協作，同時積極參與航天育種研究，為現代農業育種提供了技術支持。

聚集全球種業人才

2022年，李藝超來到國家南繁研究院。3年間，她親眼見證了“南繁硅谷”的變化與發展，中國優質種子的培育正依托海南自貿港的人才政策迎來全新機遇。

50年前，中國育種專家初到海南時，科研條件艱苦，團隊分散，彼此間缺少相互聯系與交流，常駐此地的科研院所也少之又少。而如今，系統化的人才隊伍已成為育種創新的關鍵驅動力。

據統計，三亞崖州灣科技城已吸引超過2800家南繁企業入駐，區域內已建成及在建34個種業科研平臺，配備1.4萬臺科研儀器，推動536個涉農項目落地實施，并部署實施了27個關鍵技術協同攻關項目，初步實現了南繁育種從“單兵作戰”向“集群創新”的轉變。

隨著跨學科融合加速，越來越多生物技術、人工智能等領域的專業人才匯聚海南。海南自貿港的開放政策也為這里的國際科研合作提供了便利，每年吸引大批海外科學家前來交流。例如，中國工程院外籍院士、非洲科學院原院長達科拉是三亞崖州灣科技城引進的首位全職外籍育種專家。

科研服務與配套水平的提高，正讓育種學家們安心育種。“3年前這里還是一片待開發的土地，如今科研人員的子女已能就近入學，生活配套一應俱全。”李藝超說。

在海南自貿港的推動下，南繁育種正從服務國內農業向服務全球育種升級。據了解，中國正加強與國際不同地區的種子資源合作，幫助當地進行種源改造等。