電腦育種,速度如飛
《 農(nóng)民日報(bào) 》( 2016年04月18日 06 版)
軟件工程師
![]() 育種家
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編者按:從前,育種家站在育種田里,在Excel表格上密密麻麻地記錄著育種材料的株高、玉米棒子長度、抗性等等相關(guān)數(shù)據(jù)。 而今天乃至未來,品種研發(fā)過程中多了一個(gè)好幫手——AGROBASE軟件,將讓育種過程實(shí)現(xiàn)全程信息化。 繪圖:吳狄 讓育種家告別重復(fù)勞動(dòng) 本報(bào)記者李飛 頂著大太陽,拿著小本子,站在田間記錄下試驗(yàn)數(shù)據(jù),再把這些數(shù)據(jù)一個(gè)一個(gè)敲進(jìn)電腦里,繁復(fù)地分析之后,再將數(shù)據(jù)保存起來——這是育種人最熟悉的畫面和工作流程了。 但是未來,一個(gè)新的畫面很有可能是育種家手持一個(gè)平板電腦,里面下載好了完整的試驗(yàn)設(shè)計(jì)方案,只要將采集到的數(shù)據(jù)錄入進(jìn)去,手指一點(diǎn),幾秒鐘時(shí)間即可得到更科學(xué)的分析結(jié)果。這個(gè)畫面所依據(jù)的核心,正是育種信息化軟件——用電腦幫助人腦,將育種家從繁復(fù)的勞動(dòng)中解放出來,從而大大提高育種效率。 提速,釋放育種家的精力 姚丙晨現(xiàn)就職于中玉金標(biāo)記(北京)生物技術(shù)股份有限公司,向記者介紹起一款從國外引進(jìn)的育種信息化軟件時(shí),他會習(xí)慣性地拿傳統(tǒng)的育種過程來做對比:“我以前做過水稻育種,拿記錄本在田間記數(shù)據(jù),經(jīng)常有本子掉進(jìn)水田里的事,試驗(yàn)數(shù)據(jù)很容易就丟失了。” 現(xiàn)在,育種家手里的記錄本可以換成“三防”平板電腦了:防水、防塵、防摔,而且強(qiáng)光下仍然能清楚地看到平板電腦上的每一個(gè)字。“我們管這臺電腦叫田間采集器,把實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)下載到上面之后,帶著它到地里,根據(jù)需要記錄數(shù)據(jù)就可以了。”姚丙晨介紹說,為了解放育種家的雙手,平板電腦上還會貼心地設(shè)計(jì)一根吊繩,可以掛在脖子上。 能幫助育種家的電腦,顯然不僅僅是防水防塵這么簡單。“試驗(yàn)設(shè)計(jì)和數(shù)據(jù)分析實(shí)際上是AGROBASE系統(tǒng)在做。”姚丙晨所說的這個(gè)系統(tǒng),已有26年的歷史,是一款用戶遍布于全球40多個(gè)國家的育種管理軟件,其功能涵蓋了品種研發(fā)過程中所需的測試、育種、高級統(tǒng)計(jì)分析、品種比較、圖片管理、種子庫管理和田間調(diào)查等所有內(nèi)容。在我國,中國種子集團(tuán)最先引入并使用。 近幾年,品種審定綠色通道開通,自主選育的品種能否通過“區(qū)試”大考,是每個(gè)種企都在關(guān)心的事。“我們自己試驗(yàn)覺得很好,但是在區(qū)試中就是通不過去。”不少種企向記者反映過類似問題。 |
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“出現(xiàn)這樣的問題,一般來說,或者因?yàn)樵囼?yàn)設(shè)計(jì)本身的科學(xué)性不夠,或者因?yàn)閿?shù)據(jù)分析的準(zhǔn)確性不高。”姚丙晨說,像AGROBASE這款育種管理軟件就可以從根本上解決類似問題:不僅可以根據(jù)育種家的需要快速設(shè)計(jì)試驗(yàn),而且提高了科學(xué)性,可以把試驗(yàn)中的環(huán)境因素剔除;同時(shí),由于試驗(yàn)設(shè)計(jì)方法和分析方法一般是配套的,因此在分析中,只需要育種家“傻瓜式”地一點(diǎn),就能選擇對應(yīng)的分析方法,快速完成數(shù)據(jù)分析了,這樣育種家的精力可以放在更有價(jià)值的事情上來。 漢化,尊重育種家的習(xí)慣 “我們把育種管理軟件漢化、本地化,介紹給育種單位,是希望幫助他們提高育種速度,讓育種‘飛起來’。”中玉金標(biāo)記開放日上,大田測試總監(jiān)郭仁俊向前來的種企介紹AGROBASE時(shí)說。 除了試驗(yàn)設(shè)計(jì)更科學(xué),數(shù)據(jù)分析更高效外,育種管理軟件還有什么本事,能讓育種“飛起來”呢? “比如,每到春天,育種家都要在材料庫里翻來覆去找種子,那些保存得不合理的育種材料,很難找到。”姚丙晨說,而使用育種管理軟件保存育種材料,如同圖書館里給每本書一個(gè)編號,按照編號來找就容易得多了。 “找到材料”對育種管理軟件來說,還只是小試牛刀,“找到合適的材 |
料”是它的又一個(gè)大本事。“比如我們想要育出某一個(gè)性狀的品種,可以借助軟件迅速找到最可能育出這個(gè)品種的親本。”姚丙晨說,這就像是我們想要一個(gè)身高比較高的孩子,有了電腦里的大量數(shù)據(jù)做支持,不用通過改變基因,只要找到身高比較高的父母就很有可能實(shí)現(xiàn)了。 “咱們的很多老育種家,都有自己的育種習(xí)慣。比如,習(xí)慣于與兩邊的對照組進(jìn)行比較來觀察試驗(yàn)組,但育種管理軟件默認(rèn)的是移動(dòng)均值法。”姚丙晨介紹說,移動(dòng)均值法可以把試驗(yàn)中的環(huán)境干擾因素剔除,比如因土壤不同造成的對試驗(yàn)結(jié)果的干擾。“為了尊重育種家的習(xí)慣,我們4月12日將這條建議反饋回去,只需要兩周時(shí)間,軟件就能完成升級。”姚丙晨說。 事實(shí)上,對種企而言,使用育種管理軟件的需求同樣強(qiáng)烈,比如解決種企一般會面臨的“人走線斷”問題——材料在育種家手里,不能實(shí)現(xiàn)共享,育種家離開企業(yè)后,育種進(jìn)程只能終止。 國外的大型種企使用育種管理軟件已經(jīng)十分普遍了,很多全球企業(yè)還研發(fā)了專用的系統(tǒng)。“我們也希望民族種企可以盡快地用上,加速品種的選育過程,給農(nóng)民培育更多更好的種子。”郭仁俊說。 |
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育種多了一種選擇 姚丙晨 在試驗(yàn)田里,一個(gè)小本子,密密麻麻地記錄著實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù);回到實(shí)驗(yàn)室,將數(shù)據(jù)敲進(jìn)Excel等電子表格類軟件,對數(shù)據(jù)進(jìn)行管理和分析。 至今,多數(shù)育種家依然是這么做的,也的確育出了眾多推廣到大江南北的好品種。 實(shí)際上,傳統(tǒng)的育種數(shù)據(jù)管理和分析方法與AGROBASE軟件,就好像中醫(yī)和西醫(yī)的關(guān)系,目的都是要把病治好,只是方法的差別。 今天,我們就來說說這個(gè)“西醫(yī)”,對于育種來說,不僅多了一種選擇,或許還能有效幫助育種家加快育種進(jìn)程。 所有作物性狀的命名是否是每個(gè)育種家對于作物的統(tǒng)一命名?如果系譜書寫與命名不匹配麻煩就大了,每個(gè)育種家之間還要相互“猜測”。AGROBASE統(tǒng)一的數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn),顯然實(shí)用得多。 在“檢索”方面,AGROBASE的確能為育種家節(jié)省大量時(shí)間。我們都知道,審定雜交種,需要提供作物的生長發(fā)育情況、親本分別是誰,以及種植地點(diǎn)和測試情況等等所有材料。要把大量數(shù)據(jù)從Excel等電子表格種調(diào)出來需要花費(fèi)大量時(shí)間,但AGROBASE只需要簡單幾步就能完成。 據(jù)了解,在中玉金標(biāo)記的一個(gè)新用戶公司,一位科研人員為了查找數(shù)據(jù)做雜交或自交組配,花費(fèi)了2周時(shí)間從所有的Excel電子表格中獲取他想要的數(shù)據(jù),這個(gè)時(shí)間消耗讓所有工作都慢下來。然而,對于AGROBASE,一個(gè)關(guān)聯(lián)的數(shù)據(jù)庫只需幾秒鐘就能幫助科研人員快速做出決策。 同樣,AGROBASE只需要幾秒鐘時(shí)間就能為育種家提供最佳的決策。通常,育種家都會選擇例如“點(diǎn)對點(diǎn)”式分析,即新的雜交組合從種植實(shí)驗(yàn)的不同年份和地點(diǎn)調(diào)出后與對照雜交組合進(jìn)行有效而直接的統(tǒng)計(jì)比較。關(guān)于將哪個(gè)雜交種投放市場這樣的重大決策時(shí)需要做眾多比較的。投放的雜交種是否為最好的那個(gè)、它是否能真正適應(yīng)?這一系列問題對于AGROBASE來說,完成這種具有戰(zhàn)略性的比較同樣只需要幾秒鐘,而且能運(yùn)算出下一年的雜交組合的選配情況。這是一個(gè)線性或者曲線回歸,能清楚地展示出較好的雜交種表現(xiàn)情況。 |
鏈接 AGROBASE數(shù)據(jù)安全 自動(dòng)數(shù)據(jù)備份 數(shù)據(jù)加密傳輸 集中權(quán)限管理 AGROBASE云 節(jié)約成本 通過“云分享”的使用方式,降低每個(gè)用戶的軟件、硬件和管理成本。育種家用很低的投入就能用上國際一流的育種軟件。 提高效率 利用強(qiáng)大的AGROBASE云服務(wù),育種家可以加速育種信息采集、分析和決策過程,降低數(shù)據(jù)管理的難度,提高品種選擇的準(zhǔn)確性,早出品種、快出品種。 安全放心 數(shù)據(jù)云端安全存儲,避免了本地設(shè)備損壞、遺失造成的數(shù)據(jù)不完整,保證育種工作的連續(xù)性,128位加密傳輸。 專業(yè)支持 通過遠(yuǎn)程演示、視頻教學(xué)、集中培訓(xùn)、現(xiàn)場指導(dǎo)和在線支持等方式,專職團(tuán)隊(duì)幫助用戶掌握軟件功能,解決使用中的各種問題。 |



