電腦育種，速度如飛
《 農(nóng)民日?qǐng)?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(zhǎng)度、抗性等等相關(guān)數(shù)據(jù)。 而今天乃至未來(lái)，品種研發(fā)過(guò)程中多了一個(gè)好幫手——AGROBASE軟件，將讓育種過(guò)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(yáng)，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(lái)——這是育種人最熟悉的畫(huà)面和工作流程了。 但是未來(lái)，一個(gè)新的畫(huà)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(huà)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(lái)，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(guó)外引進(jìn)的育種信息化軟件時(shí)，他會(huì)習(xí)慣性地拿傳統(tǒng)的育種過(guò)程來(lái)做對(duì)比：“我以前做過(guò)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(tái)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(shuō)，為了解放育種家的雙手，平板電腦上還會(huì)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(jiǎn)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(shuō)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(guó)家的育種管理軟件，其功能涵蓋了品種研發(fā)過(guò)程中所需的測(cè)試、育種、高級(jí)統(tǒng)計(jì)分析、品種比較、圖片管理、種子庫(kù)管理和田間調(diào)查等所有內(nèi)容。在我國(guó)，中國(guó)種子集團(tuán)最先引入并使用。 近幾年，品種審定綠色通道開(kāi)通，自主選育的品種能否通過(guò)“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(jué)得很好，但是在區(qū)試中就是通不過(guò)去。”不少種企向記者反映過(guò)類似問(wèn)題。 |
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“出現(xiàn)這樣的問(wèn)題，一般來(lái)說(shuō)，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(shuō)，像AGROBASE這款育種管理軟件就可以從根本上解決類似問(wèn)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(duì)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(lái)。 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(lái)’。”中玉金標(biāo)記開(kāi)放日上，大田測(cè)試總監(jiān)郭仁俊向前來(lái)的種企介紹AGROBASE時(shí)說(shuō)。 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(lái)”呢？ “比如，每到春天，育種家都要在材料庫(kù)里翻來(lái)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(shuō)，而使用育種管理軟件保存育種材料，如同圖書(shū)館里給每本書(shū)一個(gè)編號(hào)，按照編號(hào)來(lái)找就容易得多了。 “找到材料”對(duì)育種管理軟件來(lái)說(shuō)，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(shuō)，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(guò)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(duì)照組進(jìn)行比較來(lái)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(shuō)，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(duì)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(jí)。”姚丙晨說(shuō)。 事實(shí)上，對(duì)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(huì)面臨的“人走線斷”問(wèn)題——材料在育種家手里，不能實(shí)現(xiàn)共享，育種家離開(kāi)企業(yè)后，育種進(jìn)程只能終止。 國(guó)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(guò)程，給農(nóng)民培育更多更好的種子。”郭仁俊說(shuō)。 |
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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(duì)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(lái)說(shuō)說(shuō)這個(gè)“西醫(yī)”，對(duì)于育種來(lái)說(shuō)，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(duì)于作物的統(tǒng)一命名？如果系譜書(shū)寫(xiě)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(cè)”。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(zhǎng)發(fā)育情況、親本分別是誰(shuí)，以及種植地點(diǎn)和測(cè)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(lái)需要花費(fèi)大量時(shí)間，但AGROBASE只需要簡(jiǎn)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(lái)。然而，對(duì)于AGROBASE，一個(gè)關(guān)聯(lián)的數(shù)據(jù)庫(kù)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(huì)選擇例如“點(diǎn)對(duì)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(duì)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(chǎng)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(wèn)題對(duì)于AGROBASE來(lái)說(shuō)，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(guò)“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(guó)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(guò)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(chǔ)，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(guò)遠(yuǎn)程演示、視頻教學(xué)、集中培訓(xùn)、現(xiàn)場(chǎng)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(wèn)題。 |
