不但要创造，而且要“精准设计”地创造。创造出来的良种，既要增产，又要提高品质，还要增强抗病抗灾能力。

一句话，就是要高标准严要求地精准设计并创造良种。

有网友可能会说，这事儿不稀罕，未来肯定能实现。

不是未来，就是当下。标题上就写了：现在我们要创造良种了。创造二字没有打引号，不是打比喻。

2019年11月，中科院启动“种子精准设计与创造”A类先导专项研究项目。经过6年努力，中科院于2025年12月23日召开发布会，宣布该项目取得阶段性重大成果，创制出37个设计型先导品种，累计推广达1448万亩。

几千年来，我们中国的农民，都是用“肉眼挑选”，把成熟的农田中抗倒伏、长势好、颗粒饱满的植株种子留存下来，第二年继续播种。这种“优中选优”的方式，是最原始的优选育种，完全依靠直观的性状判断，选育的效率极低，性状的稳定性也差。

新中国成立后，我国农业走上科学育种的道路，杂交育种成为现代育种的核心方式之一，袁隆平教授通过杂交育种培育出杂交水稻，成为我们最熟悉的杂交育种的案例。

但是这种方式，依然没有跳出“优选”的本质：杂交只是创造了更多的基因组合可能，最终还是要靠科研人员在田间地头，用尺子量株高、用秤称籽粒、用眼观察抗病性，从成千上万的杂交后代里，筛选出极少数符合要求的植株。

杂交优选的痛点，也是所有传统育种的共同瓶颈，总结起来有三点，且这三点瓶颈靠经验和人力永远无法突破。

第一，育种周期极长，效率低下。

一个稳定的优良品种，需要经过8-10代甚至更久的杂交、筛选、繁育，培育一个水稻新品种要10年左右，小麦则需要更久，期间任何一个环节的环境变化，都可能让选育功亏一篑。

第二，性状捆绑，鱼和熊掌不可兼得。

这是育种界公认的“魔咒”：高产的作物往往不抗病，抗病的作物大多产量低；耐贫瘠的品种口感差，口感好的品种又娇气。

这是因为杂交育种是把两个亲本的所有基因全部混合重组，在传统杂交育种中，由于基因连锁等原因，优良性状往往与不良性状“捆绑”在一起，难以高效地“只留优点、剔除缺点”。

第三，全凭经验，不可预测。

传统育种里，科研人员常说“育种靠三分技术、七分经验、十二分运气”，杂交后代会出现什么性状，完全无法预测，是一个不可控的过程。

如何解决这些问题呢？

办法只有一个，就是从根本上改变路径，从破解种子的基因密码入手。先找到控制作物性状的关键基因，摸清基因的工作原理，再用技术手段精准调控，最终让作物长出我们想要的性状。

这个过程的第一步，就是基因解析，这也是中科院种子专项的第一个核心科学突破，更是精准设计创造良种的基础。

基因解析，通俗来讲，就是给种子做一次“全基因组CT扫描”，搞清楚“哪个基因决定哪个性状”，找到控制优良性状的“基因钥匙”。

这个过程，靠的不是经验，而是一套严谨的现代分子生物学方法：科研人员会收集上千份不同的作物种质资源，包括野生种、农家种、栽培种，通过高通量测序技术，把每一份样本的全部基因序列完整解读出来；再通过全基因组关联分析，把基因序列和作物的性状一一对应。

比如“这个品种耐低氮、产量高，是因为它有一段特殊的OsTCP19基因序列”“这个小麦抗病，是因为它携带了Pm24基因”。通过这种大数据的比对与验证，就能精准锁定控制某一个性状的关键基因。

中科院的科学家们，正是用这套方法，在水稻、小麦、大豆等主粮作物里，挖出了一把又一把珍贵的“基因钥匙”。

比如储成才团队克隆出的水稻氮高效基因OsTCP19，这个基因是水稻的“营养调度师”，能让水稻把有限的氮肥充分吸收、精准输送到籽粒，而不是浪费在茎叶生长上。找到这个基因，就意味着我们能让水稻实现“增产减肥不减产”——氮肥减少20%-30%，产量依然稳定。

再比如刘志勇团队从本土小麦品种里挖掘的抗病基因Pm24，这个基因就像小麦的“免疫盾牌”，能让小麦对多种白粉病、麦瘟病产生广谱抗性，从根源上抵御病害侵袭，从而在提高产量的同时减少农药的用量。

更重要的是，科学家们的研究，不是孤立地找单个基因，而是读懂了基因的调控网络。

基因从来都不是单独工作的。一个性状的形成，往往是多个基因协同作用的结果。比如水稻的产量，就和分蘖数、穗粒数、千粒重等多个性状相关，每个性状都有对应的基因，这些基因之间相互影响、相互调控。中科院的科研团队，不仅找到了单个的“基因钥匙”，还摸清了基因之间的联动关系，知道哪些基因组合能实现高产+抗病，哪些基因能兼顾优质+耐盐碱。

这一步的突破，意义是颠覆性的：知道了“哪个基因决定什么性状”，就可以精准锁定育种的目标，为后续的基因调控和品种创造，打下了最坚实的科学基础。

解决了这个问题之后，接下来的核心，就是如何把找到的优良基因精准组合、调控，最终创造出符合需求的种子。

为此，中科院的科学家们，研发并掌握了三套自主可控、世界领先的核心技术方法，这三套技术各有侧重、相辅相成，共同构建起种子精准设计的技术体系，让我们终于能像设计工业品一样，设计种子的性状。

技术一：多基因编辑技术——给基因做“精准微创手术”

这是高彩霞团队自主研发的核心技术，也是目前应用最广、最成熟的精准设计技术，被形象地称为“分子剪刀”。

很多人会把基因编辑和转基因混淆，其实二者有本质区别，这也是理解这项技术的关键：转基因是给作物导入外来物种的基因，而基因编辑是修改作物自身的基因，没有引入任何外来的植物。这套技术的代表性工具是CRISPR-Cas9等基因组编辑系统，它就像一把带精准导航的剪刀，能在作物的基因组上，找到指定的基因位点，进行“剪切、拼接、替换”，而且可以同时对多个基因进行编辑，这就是“多重基因组编辑”的核心优势。

它的科学逻辑简单又精妙：比如小麦的白粉病，是因为小麦体内有一个“感病基因”，让病菌有机可乘。而抗病基因Pm24能抵御病菌，但这个基因的表达，会轻微抑制产量。科研人员用分子剪刀，精准敲除小麦的“感病基因”，同时让抗病基因Pm24高效表达，还不触碰控制产量的基因。短短2-3年，就培育出了既高抗白粉病，又稳产高产的小麦新种质。

2024年，基于这项技术培育的小麦品种，拿到了我国首个口粮作物基因编辑生产应用安全证书，这张证书的意义非凡：它标志着我国的基因编辑技术，彻底从实验室走向了田间地头，成为可落地的实用技术。如今，这项技术已经成功应用在水稻、小麦、大豆等作物上，培育出抗病、高产、省肥等优良性状的种子。

技术二：野生种质“从头驯化”技术——从零开始驯化创制新种质

如果说基因编辑是对现有品种的精准改良，那么李家洋院士团队开创的“野生稻从头驯化”技术，就是真正的从零开始驯化创制新种质，这是本次专项最具开创性的科学突破，也被国际同行盛赞为“启动了人类农业新文明”。

我们都知道，现在的栽培水稻，是祖先用了数千年时间，从野生稻一步步驯化而来的。野生稻是一个巨大的“基因宝库”，它自带抗旱、抗病、耐盐碱、耐贫瘠的优良基因，这些都是栽培稻在长期驯化中丢失的性状。但野生稻有致命缺点：籽粒小、容易脱落、产量极低，根本无法直接种植。传统育种对野生稻的利用，只是把它和栽培稻杂交，引入个别优良基因，就像从金矿里捡了几颗金子。

而“从头驯化”的科学方法，是做大自然的“加速器”和“设计师”。李家洋团队选中了一种多倍体野生稻，它的基因数量是普通水稻的两倍，蕴藏着海量的优良基因。科研人员没有走杂交的老路，而是制定了清晰的驯化路线：第一步，解析野生稻的全基因组，找到控制籽粒大小、落粒性、产量的关键基因；第二步，用基因编辑技术精准修改这些基因，让野生稻不再掉粒、籽粒变大；第三步，攻克野生稻“遗传转化难”的技术难关，让修改后的基因稳定遗传。

这套方法的神奇之处在于，它用短短几年时间，走完了大自然需要数千年才能完成的驯化之路。最终培育出的新型四倍体水稻，既继承了野生稻的抗逆抗病“超能力”，又拥有了栽培稻的高产优质特性。这不是简单的品种改良，而是真正的“创造”——创造出了一个全新的水稻类型，能在盐碱地、旱地等传统水稻无法生长的土地上高产。

技术三：“五选一定”精准育种范式——育种的“工作流程规则”，

如果说基因编辑和从头驯化是“精准设计的工具”，那么李家洋院士提出的“五选一定”精准育种范式，就是指导所有育种工作的顶层科学方法。它解决了一个关键问题：面对成千上万的基因和性状，我们该如何有序、高效地设计种子？这是从“技术”到“体系”的升华，也是中国育种能实现全链条突破的核心所在。

所谓“五选一定”，逻辑清晰又层层递进：先选区域，根据东北的低温、南方的高温、盐碱地的土壤，确定品种的种植环境；再选目标，明确要解决的核心问题，是高产？抗病？还是省肥？不盲目追求“全能品种”；接着选性状，把目标拆解成具体的农艺性状，比如高产可以拆解成分蘖数、穗粒数；然后选基因，找到控制每个性状的关键基因，这是设计的核心依据；再选亲本，挑选携带优良基因最多的品种作为基础；最后定路径，确定用基因编辑、杂交聚合还是从头驯化，不走弯路，直奔目标。

中科院的种子精准设计与创造，还有一个极具价值的突破：这套“读懂基因-精准调控”的科学方法，不是只适用于农作物，还可以推广到动物的育种中。桂建芳院士团队在水产育种上的突破，印证了精准设计的科学逻辑，具有极强的普适性。

鲫鱼的育种痛点和作物育种高度相似：生长速度慢、养殖存活率低、饲料利用率不高，还有满肚子的肌间刺，既影响口感又存在安全隐患。

桂建芳团队沿用了精准设计育种的核心方法：先解析鲫鱼的基因组，找到控制生长速度、存活率和肌间刺的关键基因；再提出“双三倍体”的创新概念，通过调控染色体数量，让鲫鱼的生长速度提升25%，存活率提升66.5%，饲料效率提升20%；最后用基因编辑技术，精准敲除控制肌间刺的基因，成功创制出无肌间刺的银鲫新品种。

民以食为天，食以种为先。这场从“优选培育”到“精准设计与创造”的跨越，不是简单的技术升级，而是育种科学的范式革命。