電腦育種，速度如飛
《 》（ 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、抗性等等相關數據。 而今天乃至未來，品種研發過程中多了一個好幫手——AGROBASE軟件，將讓育種過程實現全程信息化。 繪圖：吳狄 讓育種家告別重復勞動 本報記者李飛 頂著大太陽，拿著小本子，站在田間記錄下試驗數據，再把這些數據一個一個敲進電腦里，繁復地分析之后，再將數據保存起來——這是育種人最熟悉的畫面和工作流程了。 但是未來，一個新的畫面很有可能是育種家手持一個平板電腦，里面下載好了完整的試驗設計方案，只要將采集到的數據錄入進去，手指一點，幾秒鐘時間即可得到更科學的分析結果。這個畫面所依據的核心，正是育種信息化軟件——用電腦幫助人腦，將育種家從繁復的勞動中解放出來，從而大大提高育種效率。 提速，釋放育種家的精力 姚丙晨現就職于中玉金標記（北京）生物技術股份有限公司，向記者介紹起一款從國外引進的育種信息化軟件時，他會習慣性地拿傳統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據，經常有本子掉進水田里的事，試驗數據很容易就丟失了。” 現在，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，而且強光下仍然能清楚地看到平板電腦上的每一個字。“我們管這臺電腦叫田間采集器，把實驗設計下載到上面之后，帶著它到地里，根據需要記錄數據就可以了。”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計一根吊繩，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。“試驗設計和數據分析實際上是AGROBASE系統在做。”姚丙晨所說的這個系統，已有26年的歷史，是一款用戶遍布于全球40多個國家的育種管理軟件，其功能涵蓋了品種研發過程中所需的測試、育種、高級統計分析、品種比較、圖片管理、種子庫管理和田間調查等所有內容。在我國，中國種子集團最先引入并使用。 近幾年，品種審定綠色通道開通，自主選育的品種能否通過“區試”大考，是每個種企都在關心的事。“我們自己試驗覺得很好，但是在區試中就是通不過去。”不少種企向記者反映過類似問題。 |
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“出現這樣的問題，一般來說，或者因為試驗設計本身的科學性不夠，或者因為數據分析的準確性不高。”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：不僅可以根據育種家的需要快速設計試驗，而且提高了科學性，可以把試驗中的環境因素剔除；同時，由于試驗設計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，就能選擇對應的分析方法，快速完成數據分析了，這樣育種家的精力可以放在更有價值的事情上來。 漢化，尊重育種家的習慣 “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’。”中玉金標記開放日上，大田測試總監郭仁俊向前來的種企介紹AGROBASE時說。 除了試驗設計更科學，數據分析更高效外，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”是它的又一個大本事。“比如我們想要育出某一個性狀的品種，可以借助軟件迅速找到最可能育出這個品種的親本。”姚丙晨說，這就像是我們想要一個身高比較高的孩子，有了電腦里的大量數據做支持，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現了。 “咱們的很多老育種家，都有自己的育種習慣。比如，習慣于與兩邊的對照組進行比較來觀察試驗組，但育種管理軟件默認的是移動均值法。”姚丙晨介紹說，移動均值法可以把試驗中的環境干擾因素剔除，比如因土壤不同造成的對試驗結果的干擾。“為了尊重育種家的習慣，我們4月12日將這條建議反饋回去，只需要兩周時間，軟件就能完成升級。”姚丙晨說。 事實上，對種企而言，使用育種管理軟件的需求同樣強烈，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，不能實現共享，育種家離開企業后，育種進程只能終止。 國外的大型種企使用育種管理軟件已經十分普遍了，很多全球企業還研發了專用的系統。“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 在試驗田里，一個小本子，密密麻麻地記錄著實驗數據；回到實驗室，將數據敲進Excel等電子表格類軟件，對數據進行管理和分析。 至今，多數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。 實際上，傳統的育種數據管理和分析方法與AGROBASE軟件，就好像中醫和西醫的關系，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“西醫”，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程。 所有作物性狀的命名是否是每個育種家對于作物的統一命名？如果系譜書寫與命名不匹配麻煩就大了，每個育種家之間還要相互“猜測”。AGROBASE統一的數據標準，顯然實用得多。 在“檢索”方面，AGROBASE的確能為育種家節省大量時間。我們都知道，審定雜交種，需要提供作物的生長發育情況、親本分別是誰，以及種植地點和測試情況等等所有材料。要把大量數據從Excel等電子表格種調出來需要花費大量時間，但AGROBASE只需要簡單幾步就能完成。 據了解，在中玉金標記的一個新用戶公司，一位科研人員為了查找數據做雜交或自交組配，花費了2周時間從所有的Excel電子表格中獲取他想要的數據，這個時間消耗讓所有工作都慢下來。然而，對于AGROBASE，一個關聯的數據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“點對點”式分析，即新的雜交組合從種植實驗的不同年份和地點調出后與對照雜交組合進行有效而直接的統計比較。關于將哪個雜交種投放市場這樣的重大決策時需要做眾多比較的。投放的雜交種是否為最好的那個、它是否能真正適應？這一系列問題對于AGROBASE來說，完成這種具有戰略性的比較同樣只需要幾秒鐘，而且能運算出下一年的雜交組合的選配情況。這是一個線性或者曲線回歸，能清楚地展示出較好的雜交種表現情況。 |
鏈接 AGROBASE數據安全 自動數據備份 數據加密傳輸 集中權限管理 AGROBASE云 節約成本 通過“云分享”的使用方式，降低每個用戶的軟件、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 利用強大的AGROBASE云服務，育種家可以加速育種信息采集、分析和決策過程，降低數據管理的難度，提高品種選擇的準確性，早出品種、快出品種。 安全放心 數據云端安全存儲，避免了本地設備損壞、遺失造成的數據不完整，保證育種工作的連續性，128位加密傳輸。 專業支持 通過遠程演示、視頻教學、集中培訓、現場指導和在線支持等方式，專職團隊幫助用戶掌握軟件功能，解決使用中的各種問題。 |
