日前，水稻生物信息與大數據育種研究室揭牌儀式在必威betways 水稻研究所舉行。哈佛醫學院博士後劉琦以生物信息學學科帶頭人的身份加盟，任研究室主任。

　　近年來，全球農業發達國家陸續進入以“生物技術+人工智能+大數據”為特征的育種4.0時代。生物信息學是其中的熱點科研領域，對基因組、轉錄組及蛋白組學等的信息分析研究，正在為生物育種帶來全新的活力與創造力。

　　省農科院水稻所是國內知名的水稻育種機構，多年來推出了一大批優良水稻品種和育種材料，造就了業界聞名的“粵稻現象”，但對生物信息學的研究和應用還需進一步加強。

水稻生物信息與大數據育種研究室團隊成員合影，右三為劉琦。

　　省農科院水稻所所長何秀英表示，研究室的設立適應了現代生物育種技術發展的需求，將通過開發和利用生物信息軟件，結合比較基因組學、群體遺傳學和分子生物學等，開展水稻分子育種相關研究，為水稻遺傳改良提供更多的生物信息學支撐，推動水稻傳統育種向現代生物育種轉變。

　　研究室主任劉琦原為哈佛醫學院博士後，主要從事生物信息學研究。醫學領域與水稻領域的生物信息學研究有何異同？全球範圍內種業領域的生物信息學研究和應用情況如何？此番加盟，劉琦將具體從事哪些工作，他期待為傳統水稻育種帶來哪些改變？

　　為此，南方農村報對劉琦進行了專訪，以下是專訪內容：

1、請您講講自己的科研經曆

　　我博士畢業於中國林業科學研究院，隨後去哈佛醫學院和波士頓兒童醫院從事生物信息學博士後研究工作，2021年到省農科院水稻所開展水稻生物信息與大數據育種研究工作。

2、您之前在哈佛醫學院工作，回國後為何選擇到省級科研院所工作？

　　省農科院水稻所（國家水稻改良中心廣州分中心）是一個非常不錯的平台，在水稻研究和育種領域具有輝煌曆史以及獨特優勢，開創了水稻矮化育種，引領了水稻育種史上第一次綠色革命，主持和參與育成多個超級稻品種，約占全國超級稻品種總數的17.8%，數量位居全國水稻科研單位之首，育成了一大批優質稻品種和優質雜交稻親本，在全國大麵積推廣，被稱為“中國秈稻、廣東種芯”。保存的水稻種質資源和野生稻資源居於國內外前列，建有的廣東省水稻育種新技術重點實驗室是廣東省第一批、農業第一個立項的省重點實驗室。

　3、水稻的生物信息學研究與動物、醫學生物信息學研究有何異同？有哪些先進方法可以借鑒？

　　水稻等植物中很多研究方法最先都是來源於動物和醫學研究，生物信息學也不例外。醫學生物信息學走在生物信息學研究的最前沿，領域更加細分，例如單細胞測序、空間轉錄組學、ENCODE和GTEx等前沿科學研究計劃。通過借鑒這些前沿研究方法將有效促進水稻生物信息學研究，為了解水稻基因提供重要技術手段。

水稻生物信息與大數據育種研究室位於省農科院水稻所內的實驗北樓。該樓還用於公共實驗室及基因編輯等平台和學科建設。

4、世界種業已進入“常規育種+生物技術+信息化”的育種“4.0時代”，生物信息能在水稻育種、水稻產業中扮演何種角色，發揮何種作用？

　　近年來，隨著基因組、轉錄組、蛋白質組和代謝組等多組學技術飛速發展，生物組學數據爆炸性增長。大量最新的數據技術、人工智能技術不斷發展，並與生命科學深度交叉融合，作物育種進入了多組學大數據時代。巨量的多組學數據為從整體、不同層麵剖析作物性狀的分子調控網絡，為實現複雜性狀的精準、高效改良提供了數據基礎。另一方麵，機器學習等數據技術為這些多組學大數據的深度挖掘與育種模型構建提供了技術支撐。因此，使用生物信息學相關技術研發基於多組學大數據和機器學習的作物精準育種模型和平台，是突破育種技術瓶頸的重要途徑。

　5、據您了解，在種業領域的生物信息學研究和應用，哪些國家、科研單位或企業是走在前列的，國內現狀如何？

　　目前，美國、荷蘭等發達國家的研究機構和種業公司已廣泛開展基於多組學大數據的精準育種技術研發和應用探索，但是我國這方麵的研究才剛開始。廣東是我國種業發展的前沿陣地，擁有極其豐富的作物種質資源，特別是水稻具有輝煌的育種曆史與成就。省農科院水稻所積累的水稻種質資源在國內外居於前列，並積累了大量水稻品種的基因組測序、基因組重測序和轉錄組測序等數據。因此，我們必須抓住目前的多組學技術和數據技術的浪潮，充分利用農科院豐富的種質資源和數據基礎，構建基於多組學大數據為核心驅動力的新一代作物育種模型和數據庫體係，為我國種業高質量發展和糧食安全提供大數據支持，有效指導作物新品種選育，實現育種技術的突破性提升。

　6、目前，您的團隊在開展哪些工作？

　　主要有三方麵的工作，一是基於大數據開發生物信息學方法、軟件和平台，研究水稻發育、雜種優勢、抗逆以及馴化的分子調控機製，挖掘水稻優勢性狀的分子標記，為水稻分子設計育種與遺傳改良提供重要信息；二是基於多組學大數據，利用比較基因組學和係統生物學構建大規模水稻基因分子網絡，開發網絡算法鑒定水稻產量、品質和抗性相關的關鍵基因和新候選基因，進行功能驗證和育種應用；三是構建基於多組學大數據為核心驅動力的新一代作物育種模型和多組學數據庫體係，為我國種業高質量發展和糧食安全提供大數據支持，將有效指導作物新品種選育，實現育種技術的提升。

7、廣東水稻育種取得不俗成績，形成業內公認的“粵稻現象”，是否可以運用生物信息學手段，在基因、分子水平對這個現象的形成機理進行“解密”？

　　省農科院水稻所育成了一大批優質稻品種和優質雜交稻親本，在全國大麵積推廣，形成稱為“中國秈稻、廣東種芯”的“粵稻現象”。隨著高通量測序技術的發展，可通過泛基因組以及全基因組重測序獲得的大數據，利用比較基因組學解析不同品種之間的血緣關係，從而解密“粵稻現象”。

8、您有沒有為自己設立一些工作目標？您期待為省農科院水稻所帶來哪些變化？

　　一是提升團隊的生物信息學研究實力，探索生物信息學前沿科學問題，聘期發表多篇高水平成果；二是擴大學術交流，增強省農科院水稻所的生物信息學術影響力；三是尋求與單位內部和國內外其他單位的不同團隊之間的廣泛合作，特別是涉及生物信息學相關研究，爭取創建國內前列的農業（水稻）生物信息學研究中心。此外，組建並帶領省農科院水稻所的超級計算平台和生物信息平台，為所內生物信息學相關工作提供重要的平台保障和數據支持，帶領省農科院水稻所生物信息學領域達到國內外先進水平。