日前，水稻生物信息与大数据育种研究室揭牌仪式在广东省农业科学院水稻研究所举行。哈佛医学院博士后刘琦以生物信息学学科带头人的身份加盟，任研究室主任。

　　近年来，全球农业发达国家陆续进入以“生物技术+人工智能+大数据”为特征的育种4.0时代。生物信息学是其中的热点科研领域，对基因组、转录组及蛋白组学等的信息分析研究，正在为生物育种带来全新的活力与创造力。

　　省农科院水稻所是国内知名的水稻育种机构，多年来推出了一大批优良水稻品种和育种材料，造就了业界闻名的“粤稻现象”，但对生物信息学的研究和应用还需进一步加强。

水稻生物信息与大数据育种研究室团队成员合影，右三为刘琦。

　　省农科院水稻所所长何秀英表示，研究室的设立适应了现代生物育种技术发展的需求，将通过开发和利用生物信息软件，结合比较基因组学、群体遗传学和分子生物学等，开展水稻分子育种相关研究，为水稻遗传改良提供更多的生物信息学支撑，推动水稻传统育种向现代生物育种转变。

　　研究室主任刘琦原为哈佛医学院博士后，主要从事生物信息学研究。医学领域与水稻领域的生物信息学研究有何异同？全球范围内种业领域的生物信息学研究和应用情况如何？此番加盟，刘琦将具体从事哪些工作，他期待为传统水稻育种带来哪些改变？

　　为此，南方农村报对刘琦进行了专访，以下是专访内容：

　　1、请您讲讲自己的科研经历

　　我博士毕业于中国林业科学研究院，随后去哈佛医学院和波士顿儿童医院从事生物信息学博士后研究工作，2021年到省农科院水稻所开展水稻生物信息与大数据育种研究工作。

　　2、您之前在哈佛医学院工作，回国后为何选择到省级科研院所工作？

　　省农科院水稻所（国家水稻改良中心广州分中心）是一个非常不错的平台，在水稻研究和育种领域具有辉煌历史以及独特优势，开创了水稻矮化育种，引领了水稻育种史上第一次绿色革命，主持和参与育成多个超级稻品种，约占全国超级稻品种总数的17.8%，数量位居全国水稻科研单位之首，育成了一大批优质稻品种和优质杂交稻亲本，在全国大面积推广，被称为“中国籼稻、广东种芯”。保存的水稻种质资源和野生稻资源居于国内外前列，建有的广东省水稻育种新技术重点实验室是广东省第一批、农业第一个立项的省重点实验室。

　　3、水稻的生物信息学研究与动物、医学生物信息学研究有何异同？有哪些先进方法可以借鉴？

　　水稻等植物中很多研究方法最先都是来源于动物和医学研究，生物信息学也不例外。医学生物信息学走在生物信息学研究的最前沿，领域更加细分，例如单细胞测序、空间转录组学、ENCODE和GTEx等前沿科学研究计划。通过借鉴这些前沿研究方法将有效促进水稻生物信息学研究，为了解水稻基因提供重要技术手段。

水稻生物信息与大数据育种研究室位于省农科院水稻所内的实验北楼。该楼还用于公共实验室及基因编辑等平台和学科建设。

　　4、世界种业已进入“常规育种+生物技术+信息化”的育种“4.0时代”，生物信息能在水稻育种、水稻产业中扮演何种角色，发挥何种作用？

　　近年来，随着基因组、转录组、蛋白质组和代谢组等多组学技术飞速发展，生物组学数据爆炸性增长。大量最新的数据技术、人工智能技术不断发展，并与生命科学深度交叉融合，作物育种进入了多组学大数据时代。巨量的多组学数据为从整体、不同层面剖析作物性状的分子调控网络，为实现复杂性状的精准、高效改良提供了数据基础。另一方面，机器学习等数据技术为这些多组学大数据的深度挖掘与育种模型构建提供了技术支撑。因此，使用生物信息学相关技术研发基于多组学大数据和机器学习的作物精准育种模型和平台，是突破育种技术瓶颈的重要途径。

　　5、据您了解，在种业领域的生物信息学研究和应用，哪些国家、科研单位或企业是走在前列的，国内现状如何？

　　目前，美国、荷兰等发达国家的研究机构和种业公司已广泛开展基于多组学大数据的精准育种技术研发和应用探索，但是我国这方面的研究才刚开始。广东是我国种业发展的前沿阵地，拥有极其丰富的作物种质资源，特别是水稻具有辉煌的育种历史与成就。省农科院水稻所积累的水稻种质资源在国内外居于前列，并积累了大量水稻品种的基因组测序、基因组重测序和转录组测序等数据。因此，我们必须抓住目前的多组学技术和数据技术的浪潮，充分利用农科院丰富的种质资源和数据基础，构建基于多组学大数据为核心驱动力的新一代作物育种模型和数据库体系，为我国种业高质量发展和粮食安全提供大数据支持，有效指导作物新品种选育，实现育种技术的突破性提升。

　　6、目前，您的团队在开展哪些工作？

　　主要有三方面的工作，一是基于大数据开发生物信息学方法、软件和平台，研究水稻发育、杂种优势、抗逆以及驯化的分子调控机制，挖掘水稻优势性状的分子标记，为水稻分子设计育种与遗传改良提供重要信息；二是基于多组学大数据，利用比较基因组学和系统生物学构建大规模水稻基因分子网络，开发网络算法鉴定水稻产量、品质和抗性相关的关键基因和新候选基因，进行功能验证和育种应用；三是构建基于多组学大数据为核心驱动力的新一代作物育种模型和多组学数据库体系，为我国种业高质量发展和粮食安全提供大数据支持，将有效指导作物新品种选育，实现育种技术的提升。

　　7、广东水稻育种取得不俗成绩，形成业内公认的“粤稻现象”，是否可以运用生物信息学手段，在基因、分子水平对这个现象的形成机理进行“解密”？

　　省农科院水稻所育成了一大批优质稻品种和优质杂交稻亲本，在全国大面积推广，形成称为“中国籼稻、广东种芯”的“粤稻现象”。随着高通量测序技术的发展，可通过泛基因组以及全基因组重测序获得的大数据，利用比较基因组学解析不同品种之间的血缘关系，从而解密“粤稻现象”。

　　8、您有没有为自己设立一些工作目标？您期待为省农科院水稻所带来哪些变化？

　　一是提升团队的生物信息学研究实力，探索生物信息学前沿科学问题，聘期发表多篇高水平成果；二是扩大学术交流，增强省农科院水稻所的生物信息学术影响力；三是寻求与单位内部和国内外其他单位的不同团队之间的广泛合作，特别是涉及生物信息学相关研究，争取创建国内前列的农业（水稻）生物信息学研究中心。此外，组建并带领省农科院水稻所的超级计算平台和生物信息平台，为所内生物信息学相关工作提供重要的平台保障和数据支持，带领省农科院水稻所生物信息学领域达到国内外先进水平。