杭州日报讯 一粒种子，承载着收获的希望，更预示着未来的丰饶。

盛夏时节，之江大地生机勃勃。湘湖实验室的科研团队，带着他们最新的研究成果走出实验室，来到试验田里，一边种植各种新开发的作物品种，一边利用高科技手段监测土壤湿度、作物生长状态……通过深入实践，农业领域的科研创新不仅在实验室中“开花”，更在广阔的田野上结出了丰硕的“果实”。

“作为浙江省唯一一家农业领域的省实验室，我们一直致力于突破解决生物育种和生态高效农业的关键核心技术，并坚持原始创新和成果转化‘两手抓’，加快打造原创性引领性的标志性成果。”湘湖实验室常务副主任杨华介绍。

在21世纪的农业版图上，以湘湖实验室等为代表的农业实验室作为科技创新的前沿阵地，正以前所未有的活力引领着一场深刻的农业变革，为农业新质生产力的培育和发展提供助力。

【机构名片】

湘湖实验室是浙江省农业科学院与萧山区政府共同举办的新型研发机构。实验室重点布局“生物育种”和“生态高效农业”两大研究方向，整合一批农业科研创新资源，着力破解一批农业领域“卡脖子”关键核心技术。

探索基因育种技术，让“外来”鱼虾用上“中国芯”

在湘湖实验室生物育种实验室里，靠窗的桌面上，整齐摆放着一排养殖箱。最吸引人的，要数两个玻璃鱼缸。几只红螯螯虾，正穿梭在精心布置的水草间，悠闲地挥舞着红色的钳子。在日光灯的照耀下，散发着神秘气息。

种子是农业的“芯片”，苗种是水产养殖的“芯片”。数据显示，我国是世界唯一水产品养殖产量超过捕捞产量的国家。全世界每5条鱼中有3条以上由中国人养殖，在为中国消费者提供1/3以上动物蛋白的同时，对保障国家粮食安全起着重要作用。

“传统育种方法的遗传改良存在着选育周期长、选育成本高和选择准确性低等问题，特别是对于繁殖力等低遗传特殊性状，育成新品种更困难。”在淡水水产种质资源创制团队负责人顾志敏看来，如果不开发新一代育种技术，仅靠捕捞野生资源或用未选育种来人工养殖，既满足不了大众的消费需求，也会对天然资源产生极大影响。

应用基因组育种等现代生物育种技术改良提升红螯螯虾繁殖育苗能力，是一条有效的技术途径，也是扩大苗种供应的根本路径。

首先，是基因测序，了解鳌虾的基因图谱，好比先绘制一张地图；然后，是功能基因挖掘，在基因“地图”中，定位到某类功能基因；接下来，根据育种目标，利用全基因组选择或基因编辑技术，把这类基因快速富集或“剪辑”到鳌虾中，就像修改文章，删减或加入相关的基因片段，改良品种。

“像这类从澳大利亚引进的红螯螯虾，是目前世界上最大的淡水养殖鳌虾类，但引入中国后有水土不服的问题。”顾志敏团队要做的，就是研究耐低温、抗病性等基因性状，帮助企业扩大养殖规模、降低养殖成本、提升经济效益。

“罗氏沼虾有30多亿碱基对，鳜鱼有7亿多碱基对。”作为世界前沿技术，基因育种的背后，是数以亿计的数据和计算量，因此，开发低成本、高精度的基因芯片是全基因组育种、基因编辑的重要关键节点。

过去一年多，顾志敏带领团队研发出了罗氏沼虾、红鳌鳌虾两种液相基因芯片，这在全球范围内都属首次。

在实验室，我们看见了几管浓缩在5毫升左右液体里的两款芯片。从外表看，没有颜色，和普通的水并无差异。

“育种芯片是分子和智能育种的关键共性技术之一，以前长期被国外的固相育种芯片垄断。”顾志敏拿起一管芯片介绍，液相芯片和固相芯片不同，把原本需要固定在硅基上的基因“探针”，溶解到液体介质中，通过探针捕获育种材料中的不同基因组区域，从而实现育种材料的基因（型）鉴定。

耐低温的、不耐低温的；抗病的、易感病的……以液相芯片为基础，团队还通过建立数据模型，进行基因检测分析，这些过去在传统育种中难以观察的基因，如今可以直接呈现在电脑屏幕上，一目了然。

“借助液相基因芯片，水产新品种培育时间能缩短一半，效率提升40%以上。”目前，已有3家企业在繁育顾志敏团队培育的“新物种”，他相信，明年的繁育和养殖的产量还能扩大两倍。

提高种植效益，用科技“解锁”油菜增产增收的密码

眼下，正值油菜丰收的季节，湘湖实验室油菜种质创新和育种研究团队负责人张冬青和平时一样，身着轻便的工作服，头戴宽边草帽，在油菜种植基地里调查每份材料的成熟期表现，她偶尔弯腰摘下一个角果，轻轻一捏，感受着那份饱满与坚实。

将近晚上10点，张冬青和团队成员才从田间回到住处。整个5月，她的团队都往返于实验室和各个油菜种植基地之间，“忙”是一种常态，也蕴含着辛勤耕耘后的喜悦。

“这一阶段我们的工作重点是对油菜成熟期的田间性状调查和选种工作，细致开展生育周期的记载、抗性特征调查及经济性状评估。”张冬青深知，每一次的实验调整，每一次的数据记录，都是向更高产、更优质的油菜品种迈进的重要过程。

“看田选种，看种种田。”要提高油菜的种植效益，不光要算有多少地，更得看种子好不好、够不够。

紫红、桃红、玫瑰红、橙红……在景观油菜育种方面，油菜种质创新和育种研究团队已培育出9种不同花色的彩色油菜，分别包括高秆和矮秆两种类型，它们具有花瓣大、色泽艳、香味浓郁、花量足、产量特征优等特性。

“历史上种植的油菜都是黄色花品种，会带来审美疲劳，因此，我们采用精准聚合育种方法，将不同花色基因重新组合，不断更新丰富油菜花的花色种类，满足农业休闲观光旅游的需求。”张冬青介绍，油菜花观光旅游还能带动当地民宿、餐饮发展，促进优质农产品销售，助力乡村产业振兴，“我们育成的彩色油菜具有植株健壮、分枝多等特点，其产量和含油量也接近目前的主栽品种。”

成立还不到两年时间，湘湖实验室里科技成果培育成效初显。“在实验室的助力下，我们目前也在和几家意向企业进行对接沟通。”在张冬青看来，这样的成功，得益于湘湖实验室特有的成果转化路径和人才引育制度。

在采访过程中，我们发现，湘湖实验室吸引了来自全球的优秀科学家和青年学者加入，形成了一支结构合理、充满活力的研究队伍。以油菜种质创新和育种研究团队为例，团队里不仅有从事生物信息学分析工作的优秀青年，还有从事油菜功能基因挖掘和新品质创制研究的博士后。

“湘湖实验室始终坚持聚焦主攻方向引进集聚人才，目前实验室人才规模已达162人。接下来，我们将继续优化服务，营造一流人才发展生态，扎实做好人才发展与保障工作。”杨华信心十足。

“播种”新质生产力，以激光技术点亮作物“丰收路”

想象一下，夜幕低垂，星辰点点，一束细如发丝却蕴含高科技能量的激光，在宁静的农田上轻轻掠过。这样的场景中，激光并非漫无目的地“游走”，而是依据精密计算建立起运行轨迹。

“激光以其独特的光频与能量，能轻柔地‘唤醒’植物体内的生物机能。”湘湖实验室激光农业研究团队副研究员李志涛形象地比喻道：“激光就像是种子生长的‘魔法钥匙’，能够激活沉睡的生长密码，使得作物在更短时间内提升产量和质量。”

这也正是激光农业研究团队的研究重点之一——推动激光在育苗、营养调节、生长发育调控中的应用，创新农用激光诱导的增产提质新型生产方式。

来到湘湖实验室激光农业实验室，记者仿佛踏入了一个充满未来感的“生物工厂”：一排排白色的实验育种柜整齐排列，柜内不仅模拟了各种自然条件，更内置了先进的激光育种模块。水稻培育区里，嫩绿的稻苗在不同的激光光源下有序生长；番茄生长室中，激光穿透层层绿叶，直接作用于番茄植株，促进果实的发育与成熟。

“在资源日益紧张、环境挑战加剧的今天，激光诱导技术提供了一种高效、环保的农业生产解决方案。”伴随着激光器规律的嗡嗡声，李志涛介绍说：“一年多来，我们在很多地方都布置了激光育苗和激光全生育辐照的试验点，多点试验表明，激光育苗可使水稻增产7%以上，可使番茄增产15%以上，可诱导杨梅提前转色。”

研发低功耗激光植物生长调控灯，首次将激光技术应用于大规模农业生产，破解光能生物利用中高能耗、低效能的瓶颈问题……从激光农业研究团队的阶段性研究成果可以窥见，一系列关于激光农业的创新应用，正在科研人员的不懈努力下，被精准地“播种”在每一寸满怀希望的土地上。

哪些因素能催生出这样强劲的创新动力？李志涛坦言，是良好的科研环境。“湘湖实验室为我们科研创新培育了肥沃‘土壤’，比如在公共平台的设施设备配置方面，实验室提供了超分辨率激光共聚焦显微镜、气相色谱仪和高效液相色谱仪等大型仪器，使团队的科学研究更加方便快捷。”

发展环境只有更好，没有最好。在杨华看来，农业周期长的特性，决定了农业科研是一个漫长的过程，难以实现短平快的效果。“为此，我们希望打造起一个多元共建的创新‘生态圈’, 通过在实验室总部建设农业类标杆孵化器，营造‘实验室+加速器+孵化器’的成果转化环境和良好创业生态。”

创业者和科研人员在路演大厅分享着最新的科研成果转化项目、投资人为创新项目提供宝贵的建议与资金支持……可以预见，在这个充满活力与希望的“生态圈”中，“从0到1”的故事不仅仅是科技突破的代名词，它是一种常态，一种持续涌动的创新浪潮。