合作概述 - SuperQ Quantum Computing Inc 与 Alliance of Bioversity International and CIAT 达成五年战略合作 通过量子及超算技术推动农业研究和植物育种创新 [1] - 合作聚焦开发混合量子算法 以应对全球粮食韧性和安全领域的重大挑战 [1] - 合作初期重点开发量子增强管道 加速针对稻瘟病等主要作物疾病的抗性育种研究 [2] 技术应用与目标 - 利用量子及超算技术显著加速抗病作物的发现与开发 以保护全球粮食供应 [2] - 通过量子计算解锁基因组学和多组学的新见解 帮助植物育种者更高效开发抗逆作物 [3] - 开发专门量子算法用于基因调控网络、基因组学及多组学整合在作物育种中的应用 [7] 合作具体内容 - 合作包含四大关键目标：量子算法开发、培训计划、联合研究试点及知识交流 [3][7] - SuperQ将为联盟及CGIAR合作伙伴提供量子计算应用培训 包括研讨会和加速器计划 [7] - 试点项目从水稻抗稻瘟病研究开始 后续扩展至CGIAR网络内其他作物 [7] 公司战略与定位 - SuperQ致力于 democratize 量子技术 通过解决现实挑战证明其价值 [4] - 公司通过旗舰Super™平台提供先进计算能力 覆盖金融、医疗、物流及国防等领域 [9] - SuperQ总部位于加拿大 在美国、中东及亚洲等关键区域战略布局超级枢纽 [9] 合作伙伴背景 - Alliance of Bioversity International and CIAT 是聚焦农业、环境及营养的全球研究中心网络 [4] - 该联盟隶属于CGIAR全球研究伙伴关系 致力于推动粮食系统转型及气候危机下的创新 [5]

研究背景与意义 - 单个细胞发育成胚胎是生物学中最深刻的进程之一 胚胎通常起源于受精卵 传统观点认为唯有受精卵才具备全能性[2] - 植物中已分化的体细胞在适宜条件下能重新获得全能性并启动胚胎发生 这种现象被称为体细胞胚胎发生 为研究细胞可塑性与重编程提供了宝贵模型[2] - 植物体细胞胚胎发生的精确细胞起源和分子通路是悬而未决的世纪难题 "单个体细胞如何发育成完整植株"被Science列为最具挑战的125个关键科学问题之一[2] 研究团队与发表 - 山东农业大学张宪省 苏英华及荷兰拉德堡德大学须健 北京华大生命科学研究院夏科科作为共同通讯作者 于2025年9月16日在Cell发表研究成果[3] - 研究首次完整揭示了植物单个体细胞通过重编程改变命运最终发育为完整植株的全过程[4] - 该研究破解了困扰科学界百余年的"植物细胞全能性"机制之谜 为作物遗传改良与高效再生提供了全新理论支撑[5] 核心发现与机制 - 研究证实LEAFY COTYLEDON2 (LEC2)使表达SPEECHLESS (SPCH)的拟分生组织母细胞脱离气孔谱系 驱动它们转化为全能的体细胞胚胎起始细胞[7] - 通过时间进程活体成像 单细胞核RNA测序和空间激光捕获显微切割结合RNA测序 揭示了命运分叉点 MMC衍生细胞可分化为保卫细胞或转变为富含生长素的保卫母细胞中间态[7] - LEC2和SPCH协同激活色氨酸氨转移酶-1 (TAA1)和YUC4 建立局部生长素生物合成回路 这对体细胞胚胎起始细胞的特化至关重要[8] - 遗传和启动子分析证实MMC是体细胞胚胎的起源 TAA1/YUC介导的生长素生物合成对于全能性和胚胎发生不可或缺[8] 关键突破点 - LEC2能将体细胞表皮细胞重编程为全能性体细胞胚胎起始细胞[9] - LEC2和SPCH通过靶向TAA1和YUC4共同激活局部生长素生物合成[9] - GMC-auxin中间态标志着气孔细胞从分化向全能性的转变[9] - 转录重编程和生长素信号转导驱动气孔细胞的重编程[9] 研究意义与应用 - 研究首次全面解析了单个植物体细胞重编程形成全能干细胞并再生完整植株的分子机制 在GMC-auxin中间态下大量转录因子形成高度耦合的调控网络激活下游胚胎发生程序[11] - 该研究有助于理解植物细胞发育的根本规律 为精准调控植物再生和定向改良作物性状提供了全新思路与技术工具[11]

农业现代化与科技创新 - 黑龙江省累计建成高标准农田近1.2亿亩 居全国首位 近60%的永久基本农田实现田成方、渠相通、旱能灌、涝能排 [5] - 通过生态修复与农业技术融合改造盐碱地7000多亩 水稻田从3-5亩小块田改为30亩大格田 提升耕地使用率和农机作业效率 [3][5] - "十四五"期间投入治理资金131亿元 治理侵蚀沟3.77万条 有效保护耕地900余万亩 [7] 智能农机装备突破 - 国产高端智能鲜食玉米收割机采用橡胶链条割台 减少玉米碰撞损伤 替代传统人工采摘和改装收割机 [11][13] - 整车实现智能化参数调整 突破国外技术垄断 为粮食安全提供装备支撑 [15] - 多光谱无人机巡田结合人工智能技术 实现水稻长势监测和收获进度判断 [23] 生物技术与数字化育种 - 人工智能育种平台可模拟杂交过程 预测子代性状 使育种从大海捞针转为精准选择 [19][21] - 人工智能育种节省40%成本 快速培育适配特定土地的优良品种 [21] - 100亩大豆试验田种植2600份种质资源 2025年将首次应用人工智能育种平台 [15] 全周期数字化农业管理 - 大数据平台贯穿水稻耕、种、管、收全环节 实现精准施肥、病虫害监测和成熟度判断 [25] - 通过手机即可管理万亩良田 从"靠天吃饭"转向"知天而作"的数字化农业模式 [27] - 秋收初期全省农作物收获133万亩 包括小麦、水稻、大豆等作物 [9]

农业知识产权重要性 - 农业知识产权涵盖植物新品种、地理标志、涉农专利、涉农商标、涉农著作权、涉农商业秘密、涉外农业知识产权等[6][7][8] - 农业知识产权是国家农业发展战略性资源和参与国际竞争的核心要素[13] - 中共中央、国务院2021年印发《知识产权强国建设纲要（2021—2035年）》推动建设农业知识产权强国[10][11][14] 华南农业大学实践成果 - 2016年成立全国农林院校首家校级知识产权研究中心，整合农业农村部测试中心、二级学院专家等资源[21][22][23] - 2019年联合广东省种子协会成立现代种业知识产权服务中心，每年完成十余件农业专利报告[24][25] - 2024年品种权授权数量位居全国农林高校第二，并制定《合水粉葛地理标志品牌管理办法》等地方性法规[26][27][28][29][30][31] - 2025年起草《广州市南沙区促进现代农业高质量发展扶持办法》种业政策，推动南沙种业支持力度达全国领先水平[32][33][34] - 2025年"早巨荔1号"品种权诉讼案被海南自贸港法院列为种业司法保护典型案例[35][36][37] 产学研多维布局 - 开设《农业知识产权》《植物品种DUS测试技术》等本硕课程，支撑种子科学与工程国家一流专业建设[43][44][45] - 参与《植物新品种保护条例》修订，研制岭南特色植物种属国际/国家/行业标准数十项[47][48] - 举办全国农业知识产权论坛、粤港澳大湾区农业知识产权高峰论坛等专业研讨会[56][57] - 结合"世界知识产权日"等节点开展讲座培训，提升行业对植物新品种权、地理标志的认知[49][50][51][53][54][55] 战略发展方向 - 以植物新品种权支撑种业振兴，发展农业专利驱动的创新型经济、农业商标驱动的品牌经济、地理标志驱动的特色经济[58][59]