基于大數(shù)據(jù)的種業(yè)科研體系建設(shè)與管理

朱 虹 宋羅娜 侯軍岐

（北京信息科技大學(xué)經(jīng)濟(jì)管理學(xué)院，北京 100192）

目前，全球種子產(chǎn)業(yè)已由小規(guī)模分散化向大規(guī)模集約化轉(zhuǎn)變，種子生產(chǎn)和銷售的集中度顯著提高。在種業(yè)發(fā)達(dá)的國家，由于多年的競爭使得產(chǎn)業(yè)逐漸形成壟斷的格局，當(dāng)信息、技術(shù)全部掌握在一處時(shí)，可以達(dá)到更高質(zhì)量的生產(chǎn)和更快速的創(chuàng)新。發(fā)達(dá)國家的種業(yè)企業(yè)在多年的發(fā)展中一直在完善自己的產(chǎn)業(yè)鏈，將原本的單一產(chǎn)品逐漸向多類擴(kuò)張直至全產(chǎn)業(yè)，也慢慢在只提供產(chǎn)品的基礎(chǔ)上向客戶提供服務(wù)。在我國，種子產(chǎn)業(yè)的集中度還不夠高，黨的十八大以來，我國愈發(fā)重視種業(yè)的改革和發(fā)展，所以建立一個(gè)基于大數(shù)據(jù)的種業(yè)科研體系迫在眉睫。可利用大數(shù)據(jù)推進(jìn)種子產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新，加速科研成果轉(zhuǎn)化，以提高我國種業(yè)在全球范圍內(nèi)的競爭力。

1 我國種業(yè)科研體系現(xiàn)狀及存在的問題

1.1 種業(yè)科研體系現(xiàn)狀我國種業(yè)的科研體系主要由國家、省、市級(jí)科研院所、高校研究院和種子企業(yè)構(gòu)成。在實(shí)踐中，種子的選育環(huán)節(jié)主要集中于科研院所和高校，而種子企業(yè)更多參與的是種子的生產(chǎn)與經(jīng)營活動(dòng)。育種和生產(chǎn)經(jīng)營獨(dú)立存在于各組織系統(tǒng)中，互不隸屬。雖然我國種業(yè)總體規(guī)模龐大，但企業(yè)規(guī)模都比較小，且經(jīng)營分散，相比于種業(yè)發(fā)達(dá)國家的企業(yè)，年銷售收入少，市場(chǎng)份額占比小，總體競爭力遠(yuǎn)遠(yuǎn)不足。

1.2 種業(yè)科研體系存在問題目前，我國種業(yè)科研體系發(fā)展正面臨挑戰(zhàn)。自改革開放以來，國內(nèi)種業(yè)一直在加強(qiáng)技術(shù)的發(fā)展，并取得很大的進(jìn)展，助力了我國種業(yè)發(fā)展。但國內(nèi)種業(yè)主要的研發(fā)力量來自于國家、省、市級(jí)科研院所和高校，企業(yè)的研發(fā)能力相比較而言就很薄弱。對(duì)于科研單位和院校來說，信息資源不對(duì)等間接制約了研發(fā)效率和成果轉(zhuǎn)化速度。科研單位有時(shí)無法和企業(yè)進(jìn)行有效的合作[1]，導(dǎo)致品種的研發(fā)與推廣出現(xiàn)嚴(yán)重脫節(jié)。此外，各級(jí)政府對(duì)于種子研發(fā)的資金支持有限，存在科研環(huán)境較差和科研人才流失等現(xiàn)象[2]。相比種業(yè)發(fā)展較好的國家，我國對(duì)于種子的產(chǎn)權(quán)保護(hù)意識(shí)也較為薄弱，市場(chǎng)上種子產(chǎn)品的質(zhì)量參差不齊，這些都影響了種業(yè)科研的創(chuàng)新與發(fā)展。

2 大數(shù)據(jù)對(duì)種業(yè)科研體系的影響

2.1 有利于信息資源整合信息化是種業(yè)未來發(fā)展的趨勢(shì)。以信息化為中心去完善種業(yè)科研資源，能夠提高科研效率，減輕相關(guān)人員工作重復(fù)性，更好地幫助種業(yè)與大環(huán)境相結(jié)合。建立種業(yè)大數(shù)據(jù)平臺(tái)可以整合各個(gè)科研單位的信息資源，以大數(shù)據(jù)信息體系為基礎(chǔ)，可以讓科研人員及時(shí)掌握所需要的種業(yè)信息，不但能夠節(jié)省時(shí)間，還可以提升成果的轉(zhuǎn)化效率節(jié)省經(jīng)費(fèi)。有著大數(shù)據(jù)平臺(tái)的支撐，相關(guān)科研成果可以更快地投入市場(chǎng)，相關(guān)農(nóng)業(yè)企業(yè)以及個(gè)人都可以更方便快捷地掌握有關(guān)資料，推動(dòng)種業(yè)發(fā)展的同時(shí)也可加速我國農(nóng)業(yè)創(chuàng)新。

2.2 提升相關(guān)機(jī)構(gòu)監(jiān)管效率種子從研發(fā)到生產(chǎn)再到銷售存在許多環(huán)節(jié)，其中有許多環(huán)節(jié)稍不注意就會(huì)產(chǎn)生仿冒產(chǎn)品，對(duì)于政府和相關(guān)機(jī)構(gòu)來說監(jiān)管一直是極為重要的一環(huán)。大數(shù)據(jù)平臺(tái)可以強(qiáng)化各級(jí)監(jiān)管機(jī)構(gòu)職能，加強(qiáng)政府對(duì)種業(yè)科研院所和企業(yè)的監(jiān)管以及機(jī)構(gòu)間的相互監(jiān)督。通過整合各級(jí)管理機(jī)構(gòu)有關(guān)種業(yè)鏈和種業(yè)信息資源，可以建立全國種業(yè)數(shù)據(jù)資源管理中心。通過建立縱向和橫向的跨部門數(shù)據(jù)共享協(xié)調(diào)機(jī)制[3]，為各級(jí)監(jiān)管主體提供政策法規(guī)、市場(chǎng)供需、產(chǎn)品價(jià)格、品種與技術(shù)等綜合信息服務(wù)。提升種業(yè)監(jiān)管機(jī)構(gòu)的信息化程度，將有助于改善種子市場(chǎng)環(huán)境，加強(qiáng)知識(shí)產(chǎn)權(quán)保護(hù)，推進(jìn)種子產(chǎn)業(yè)高質(zhì)量發(fā)展。大數(shù)據(jù)平臺(tái)在某種程度上還能對(duì)某些具有一定規(guī)模、核心競爭力、發(fā)展力的種業(yè)企業(yè)進(jìn)行扶持。企業(yè)也可以通過大數(shù)據(jù)平臺(tái)與育種基地和銷售終端串聯(lián)，形成一個(gè)閉環(huán)，環(huán)環(huán)相扣，實(shí)現(xiàn)一體監(jiān)管。

2.3 保證數(shù)據(jù)安全可靠，促進(jìn)種業(yè)創(chuàng)新種業(yè)資源信息的真實(shí)性直接影響國家農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的品質(zhì)和產(chǎn)量，大數(shù)據(jù)平臺(tái)將充分考慮數(shù)據(jù)和信息源的真實(shí)性和可靠性。依托完善的信息篩選機(jī)制，加強(qiáng)對(duì)信息和數(shù)據(jù)的管理。在信息和數(shù)據(jù)符合實(shí)際科研條件的前提下，大數(shù)據(jù)平臺(tái)通過驗(yàn)證信息內(nèi)容，可進(jìn)一步提升數(shù)據(jù)質(zhì)量，促進(jìn)種子產(chǎn)業(yè)的新品種研發(fā)和相關(guān)科學(xué)研究。為此，各科研院所和企業(yè)應(yīng)建立完善的數(shù)據(jù)信息篩選機(jī)制，加強(qiáng)大數(shù)據(jù)信息資源的內(nèi)容管理，有利于種業(yè)科研信息內(nèi)容的及時(shí)更新和反饋。對(duì)于來源不明或信息不準(zhǔn)確的數(shù)據(jù)，需要集中進(jìn)行數(shù)據(jù)銷毀。一方面，避免因數(shù)據(jù)錯(cuò)誤而導(dǎo)致科研信息外流，影響后續(xù)研究工作；另一方面，也可以為后續(xù)階段的大數(shù)據(jù)信息處理和篩選積累經(jīng)驗(yàn)，確保種業(yè)大數(shù)據(jù)環(huán)境下的科研管理科學(xué)有效。

3 基于大數(shù)據(jù)的種業(yè)科研體系的構(gòu)建

3.1 基于大數(shù)據(jù)的育種資質(zhì)管理育種資質(zhì)管理工作對(duì)于農(nóng)業(yè)生產(chǎn)來說是一項(xiàng)基礎(chǔ)性工作。由于我國的種子產(chǎn)業(yè)一直實(shí)行的是品種審定后的市場(chǎng)準(zhǔn)入制度，傳統(tǒng)育種資質(zhì)的管理依托于各級(jí)政府以及各個(gè)種子監(jiān)管機(jī)構(gòu)，管理環(huán)節(jié)多、處理周期長，且資源庫信息傳遞繁瑣，很容易導(dǎo)致數(shù)據(jù)更新不及時(shí)，或者相關(guān)信息滯后的局面。采用大數(shù)據(jù)技術(shù)對(duì)育種資質(zhì)進(jìn)行管理，可以簡化申請(qǐng)流程，并提供快速查詢服務(wù)?？s減資質(zhì)認(rèn)證的周期，一方面可以將科研成果快速投入市場(chǎng)，另一方面方便相關(guān)人員查詢使用，減少無謂的工作量。建立種質(zhì)資源管理的信息庫，不但為農(nóng)作物準(zhǔn)入、品種執(zhí)法提供技術(shù)支持，還可以提高育種效率，加速育種進(jìn)程。

3.2 基于大數(shù)據(jù)的品種選配體系構(gòu)建建立基于大數(shù)據(jù)的品種選配平臺(tái)有利于提高種業(yè)科研產(chǎn)業(yè)化效率。傳統(tǒng)的品種選配既消耗人力，又耗費(fèi)時(shí)間精力。建立品種選配的信息化平臺(tái)可以充分利用已有的數(shù)據(jù)經(jīng)驗(yàn)，提高目標(biāo)品種產(chǎn)出率，避免劣質(zhì)品種的產(chǎn)生。還可利用區(qū)塊鏈等技術(shù)，引入基因大數(shù)據(jù)，錄入并鎖定不同品種的基因信息，保證種子信息的真實(shí)可靠性。一方面可以避免科研數(shù)據(jù)造假的情況，另一方面也能防止一些企業(yè)惡意盜取成果生產(chǎn)假冒產(chǎn)品的情況，逐漸形成一個(gè)完善的、純潔的種子產(chǎn)業(yè)發(fā)展體系。無論是育種企業(yè)還是政府育種機(jī)構(gòu)都可通過大數(shù)據(jù)平臺(tái)掌握更多種子信息。從品種的實(shí)驗(yàn)信息到種質(zhì)資格等，充分利用現(xiàn)有信息資源，將各個(gè)機(jī)構(gòu)、企業(yè)的數(shù)據(jù)共享進(jìn)行有機(jī)結(jié)合，打破科研結(jié)果游離于市場(chǎng)的僵局，加速創(chuàng)新。

3.3 基于大數(shù)據(jù)的制種體系構(gòu)建種子質(zhì)量的好壞，影響著農(nóng)作物產(chǎn)量的多少。所以構(gòu)建基于大數(shù)據(jù)的制種體系尤為重要。目前，種業(yè)發(fā)達(dá)國家已開始將現(xiàn)代信息技術(shù)、傳感技術(shù)、自動(dòng)化技術(shù)應(yīng)用到育種中，并開發(fā)出一系列適用于育種環(huán)節(jié)的智能檢測(cè)輔助儀器設(shè)備。依托更多信息化和智能化產(chǎn)品設(shè)備可以減少勞動(dòng)強(qiáng)度、降低投入成本、提高育種效率、加速育種進(jìn)程。利用物聯(lián)網(wǎng)等技術(shù)將制種環(huán)境、生產(chǎn)、儲(chǔ)存、運(yùn)輸?shù)认嚓P(guān)要素進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，可以最大程度地保障種子質(zhì)量。對(duì)氣候、土壤、肥料等數(shù)據(jù)信息進(jìn)行采集，結(jié)合農(nóng)作物生長規(guī)律可以建立模型，實(shí)現(xiàn)農(nóng)作物的高質(zhì)量產(chǎn)出。

3.4 基于大數(shù)據(jù)的育種人才體系構(gòu)建發(fā)展建立基于大數(shù)據(jù)的育種人才體系一方面要培養(yǎng)更多的育種科研人員，另一方面要確?，F(xiàn)有科研人員的利益。培養(yǎng)科研人員要與各個(gè)高校的大數(shù)據(jù)平臺(tái)對(duì)接，對(duì)育種專業(yè)相關(guān)數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)、分析，更合理地制定培養(yǎng)方案，規(guī)劃就業(yè)去向。并且在人才培養(yǎng)過程中，要重視原有育種人員的信息技術(shù)培養(yǎng)，使其在原有育種經(jīng)驗(yàn)的基礎(chǔ)上能熟練掌握信息化技巧，推進(jìn)信息技術(shù)在作物育種中普及。保障科研人員的利益則需要落實(shí)科研成果歸屬，在信息化平臺(tái)上明確展示，并合理分配科研經(jīng)費(fèi)。確保科研人才不流失，才能加速種子產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新發(fā)展。

4 基于大數(shù)據(jù)的種業(yè)科研體系管理

我國種子產(chǎn)業(yè)的數(shù)據(jù)比較全面，但數(shù)據(jù)分散，信息零散，信息孤島現(xiàn)象明顯。許多數(shù)據(jù)仍然是分散、分割和封閉的。在保護(hù)各方利益的前提下，建立數(shù)據(jù)共享機(jī)制，逐步將信息標(biāo)準(zhǔn)化，提升數(shù)據(jù)庫的兼容性，對(duì)各方的信息資源進(jìn)行收集利用，將不同的數(shù)據(jù)庫進(jìn)行信息共享，形成一個(gè)完善的資源中心，促進(jìn)各方交流，將數(shù)據(jù)的價(jià)值最大化。

4.1 制定科學(xué)有效的信息管理結(jié)構(gòu)在運(yùn)用大數(shù)據(jù)時(shí)應(yīng)該保證科研數(shù)據(jù)的安全性，運(yùn)用多元化的方式解決數(shù)據(jù)的安全問題，構(gòu)建多元的管理機(jī)制，這樣才能讓科研數(shù)據(jù)更加安全，推動(dòng)科研工作順利實(shí)施。在將科研數(shù)據(jù)和信息整合到大數(shù)據(jù)平臺(tái)時(shí)應(yīng)該從管理制度、模式和方法等方面入手。首先，應(yīng)該制定科學(xué)有效的管理模式，鞏固好科研管理的基礎(chǔ)。其次，還應(yīng)該不斷提高執(zhí)行力，保證數(shù)據(jù)的規(guī)范運(yùn)用，解決在管理方面的形式化困境，為科研發(fā)展奠定好基礎(chǔ)。最后，在不同的管理模塊中，構(gòu)建完整的管理機(jī)構(gòu)，在數(shù)據(jù)管理時(shí)呈現(xiàn)出科學(xué)先進(jìn)的原則。

4.2 構(gòu)建完整的安全管理平臺(tái)數(shù)據(jù)管理平臺(tái)也能夠推動(dòng)科研信息化發(fā)展。為了構(gòu)建數(shù)據(jù)安全平臺(tái)，應(yīng)該從以下3 個(gè)方面出發(fā)：第一，與數(shù)據(jù)安全的企業(yè)加強(qiáng)交流互動(dòng)，開發(fā)安全的數(shù)據(jù)系統(tǒng)，并不斷對(duì)相關(guān)工作進(jìn)行拓展，全方位保證數(shù)據(jù)的安全，因此，為種業(yè)科研的發(fā)展構(gòu)建安全的環(huán)境是很有必要的。第二，各個(gè)機(jī)構(gòu)應(yīng)該與管理平臺(tái)提供信息選擇板塊，緊緊圍繞信息的規(guī)范性和安全性開展工作，運(yùn)用數(shù)據(jù)平臺(tái)加強(qiáng)在信息管理方面的聯(lián)系，充分保證信息的安全，不斷豐富數(shù)據(jù)管理方面的經(jīng)驗(yàn)。第三，各個(gè)研究院所和企業(yè)應(yīng)該保證信息管理方面的安全，構(gòu)建屬于自己的管理平臺(tái)進(jìn)行信息傳遞和交流，防止數(shù)據(jù)丟失，從而發(fā)揮出信息管理的作用，為科研發(fā)展提供安全的環(huán)境。

4.3 信息共享合作當(dāng)前，種業(yè)研發(fā)的重點(diǎn)在各個(gè)科研院所和高校，數(shù)據(jù)來源的途徑比較廣泛，將大數(shù)據(jù)運(yùn)用到科研上，可以加強(qiáng)與企業(yè)方面的交流。因此，科研管理應(yīng)該從合作以及推廣角度進(jìn)行。合作是企業(yè)為科研院所提供市場(chǎng)需求相關(guān)的資料和數(shù)據(jù)，科研院所側(cè)重研究，并授權(quán)給企業(yè)生產(chǎn)，并由企業(yè)來負(fù)責(zé)推廣。在信息推廣中，應(yīng)該深入挖掘數(shù)據(jù)，借助信息交流找到有意義的信息，從而讓數(shù)據(jù)更加真實(shí)可靠。與此同時(shí)，建立開放共享的信息交流機(jī)制，制定完善的科研信息共享計(jì)劃，建立科學(xué)有效的種業(yè)科研信息管理體系，滿足種業(yè)創(chuàng)新發(fā)展的需要。

4.4 創(chuàng)建新的科研管理模式種業(yè)管理應(yīng)該適應(yīng)新時(shí)代的發(fā)展。運(yùn)用大數(shù)據(jù)構(gòu)建平臺(tái)，制定系統(tǒng)完善的科研管理形式[4]，提高科研管理的實(shí)踐性。因此，在進(jìn)行管理時(shí)應(yīng)該從以下兩個(gè)方面著手：首先，運(yùn)用大數(shù)據(jù)進(jìn)行管理應(yīng)該呈現(xiàn)出先進(jìn)性和科學(xué)性，為科研工作提供保障，采用合理有效的信息管理方式，運(yùn)用管理平臺(tái)制定科學(xué)有效的管理結(jié)構(gòu)；其次，各個(gè)科研機(jī)構(gòu)要不斷創(chuàng)新工作的內(nèi)容，不應(yīng)該封閉對(duì)信息的管理，應(yīng)該從大局著手，處理掉那些具有風(fēng)險(xiǎn)的數(shù)據(jù)，創(chuàng)新管理的方式解決工作中的問題，彌補(bǔ)工作中的缺陷，這樣才能推動(dòng)工作可持續(xù)性發(fā)展。

4.5 滿足不同用戶需求種業(yè)的發(fā)展不但有科研還有生產(chǎn)、銷售、培育等環(huán)節(jié)，所以種業(yè)的大數(shù)據(jù)平臺(tái)不應(yīng)該只對(duì)科研院所和企業(yè)開放，也應(yīng)該有選擇性地將數(shù)據(jù)信息對(duì)農(nóng)業(yè)相關(guān)人員開放，如鄉(xiāng)鎮(zhèn)農(nóng)業(yè)負(fù)責(zé)人、生產(chǎn)管理者等。將種子的信息公開，并對(duì)各個(gè)信息和相關(guān)指標(biāo)加以標(biāo)注，能讓生產(chǎn)管理者更清晰地了解種子，更方便進(jìn)行日常維護(hù)，從土壤、環(huán)境、濕度等角度多方面進(jìn)行精準(zhǔn)種植，從而大幅提高產(chǎn)量。

種業(yè)的發(fā)展離不開創(chuàng)新，而構(gòu)建基于大數(shù)據(jù)的種業(yè)科研管理體系可以很好地推動(dòng)創(chuàng)新，提升種子質(zhì)量與產(chǎn)量。用信息化手段加強(qiáng)管理，可以更好地解決當(dāng)下種業(yè)存在的許多問題，做到信息互聯(lián)互通、共享共用、來源可查、去向可追、責(zé)任可究[5]。