2025年12月22日，中国科学院发布A类先导专项“种子精准设计与创造”（以下简称种子专项）系列科研成果。经过6年攻关，专项取得了覆盖理论、技术、产品的全链条体系化突破，创制37个“一增二减”先导型品种，累计推广先导型作物新品种1448万亩，取得了显著的社会经济效益，为解决我国农业痛点，打造种业振兴的“中国芯”提供科技支撑。

图1：“种子精准设计与创造”专项目标

多项硬核突破，让种子拥有“智慧”

面对化肥过量、病虫害频发、资源约束趋紧等农业“痛点”，科学家们以“精准设计”为路径，取得多项硬核突破。

让水稻“减肥”不减产，研究团队克隆了可使水稻在氮肥减少20%~30%的情况下产量保持稳定的关键基因，为破解化肥过量使用难题提供了“基因钥匙”。同时，为解决小麦白粉病、赤霉病等难题，研究团队挖掘出我国地方品种特有的广谱抗白粉病且兼具麦瘟病抗性的Pm24基因，还培育出抗赤霉病高产小麦“中科166”，让农药用量大幅下降，推广面积已近150万亩，筑牢了主粮安全“防护网”。

在技术层面，中国科学院遗传与发育生物学研究所研究员高彩霞团队自主研发多重基因组编辑技术，创制出既抗白粉病又高产的小麦新种质，一举打破“抗病不高产”的育种魔咒，拿下我国首个口粮作物基因编辑生产应用安全证书。

种子专项首席科学家、中国科学院院士李家洋团队从零开始改造野生稻，攻克野生稻遗传转化、基因组注释等重重难关，成功创制出新型四倍体水稻材料，开辟了全新育种路径。

图2：研究团队创制的抗白粉病高产小麦

广泛惠及产业，精准设计育种在多领域成功应用

从田间到餐桌，从作物到水产，不同产业中，都能看到精准设计振兴种业的力量。

针对我国大豆进口量大，生产力不足的问题，研究团队绘制全球领先的大豆图形结构泛基因组图谱，成功培育出“科豆”“东生”系列等10个高产高营养大豆新品种。在水产领域，中国科学院院士、中国科学院水生生物研究所研究员桂建芳团队首次提出“双三倍体”概念，培育出生长速度、养殖存活率、饲料效率均显著提升的异育银鲫候选新品系“中科6号”。同时，研究团队还创制出可用于养殖的无肌间刺异育银鲫。

这些成果生动诠释了从理论到产业的贯通之力。其中，针对我国东北稻区及南方双季稻区的重大需求，研究团队通过“分子设计育种”理念，精准聚合了粒型、产量、抗病、抗倒伏、耐盐碱等一系列优良基因，培育的“中科发”系列水稻已经成为“明星品种”。在东北稻区，“中科发5号”比当地主栽优质品种增产超20%，盐碱地亩产突破600公斤，2024年跻身全国常规水稻推广面积第五位；在南方稻区，“中科发早粳1号”实现我国双季早粳稻品种“零的突破”，将优质新粳米上市期提前2~3个月，让老百姓更早吃上当年的新米。

图3：异育银鲫候选新品系“中科6号”与异育银鲫无肌间刺新品系

从“经验”到“精准设计”，我国育种科学正经历深刻变革

过去，传统育种周期长达8-10年，杂交选育如同在黑暗中摸索。如今，在中国科学家手中，育种已蜕变为一门可预测、可编程、可定制的精密科学。

据介绍，种子专项于2019年11月启动，由中国科学院联合院内外30家优势单位协同攻关。该专项聚焦水稻、小麦等主要农作物和鱼等动物，以实现“一增二减”——增产提质、减投提效、减损促稳为核心目标，最终实现精准创造增产10%~20%、减投15%~20%和减损15%~20%的动植物品种。

中国科学院可持续发展科技研究局局长薛强表示，未来抢占种业科技制高点，需要构建起自主的、引领性的种业科学体系与创新生态，要培育更高产、更营养、更节水、更抗灾的“智慧种子”，为早日实现种业科技高水平自立自强，建设农业强国贡献力量。