康普森農(nóng)業(yè)：基因助力種業(yè)發(fā)展

趙狄娜

商業(yè)化育種平臺和企業(yè)都迎來了黃金發(fā)展時(shí)期，也肩負(fù)著一份責(zé)任。

農(nóng)業(yè)育種一直是我國整體發(fā)展的重要基礎(chǔ)，當(dāng)前的育種技術(shù)正處于從基因組技術(shù)向多方面共性技術(shù)融合的4.0時(shí)代，追求更大程度的進(jìn)展及創(chuàng)新，國際種業(yè)競爭態(tài)勢愈發(fā)激烈。然而，我國農(nóng)業(yè)分子育種起步晚，與歐美國家有一定的差距，需要大力建設(shè)新一代的商業(yè)化育種平臺，結(jié)合高效的基因檢測技術(shù)、自動化的表型采集和高精準(zhǔn)的數(shù)據(jù)分析能力，指導(dǎo)育種工作的進(jìn)行。因此，無論商業(yè)化育種平臺還是企業(yè)都迎來了黃金發(fā)展時(shí)期，也肩負(fù)著一份責(zé)任。

北京康普森農(nóng)業(yè)科技有限公司（以下簡稱康普森）成立于2018年，為北京康普森生物技術(shù)有限公司的全資子公司。公司致力于利用基因科技和大數(shù)據(jù)賦能中國種業(yè)，為農(nóng)業(yè)企業(yè)提供全面的數(shù)據(jù)解決方案，已形成基因檢測、數(shù)據(jù)分析、種質(zhì)資源數(shù)據(jù)庫建設(shè)、育種分析平臺搭建、育種指導(dǎo)平臺和品種銷售平臺為一體的全方位產(chǎn)業(yè)布局，推動中國種業(yè)發(fā)展，構(gòu)建精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)的新業(yè)態(tài)，先后被評為國家高新技術(shù)企業(yè)、北京市專精特新中小企業(yè)、中關(guān)村高新技術(shù)企業(yè)、北京市創(chuàng)新型中小企業(yè)等。

硬實(shí)力引領(lǐng)創(chuàng)新升級

“康普森自始至終重視研發(fā)創(chuàng)新，作為國家種業(yè)陣型企業(yè)的創(chuàng)新主力軍，貫徹落實(shí)農(nóng)業(yè)農(nóng)村部扶持國家種業(yè)陣型企業(yè)的戰(zhàn)略部署，與我國種業(yè)發(fā)展同頻共振?！惫究偨?jīng)理郝曉東表示，“我們已與國內(nèi)知名農(nóng)業(yè)類院校中國農(nóng)業(yè)大學(xué)、中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院等農(nóng)業(yè)科研單位建立了深厚的合作關(guān)系，聘任研究范疇涵蓋豬、肉雞、蛋雞、牛、羊、大豆、玉米、水稻等物種的14位院士、首席科學(xué)家等科研人員擔(dān)任康普森專家顧問?！彼€進(jìn)一步介紹，除了由國內(nèi)領(lǐng)先科學(xué)家領(lǐng)銜外，康普森還以青年碩博為研發(fā)主力軍，研究生以上學(xué)歷人員占員工總?cè)藬?shù)的75%，本科及以上學(xué)歷人員占95%，團(tuán)隊(duì)人員從事農(nóng)業(yè)領(lǐng)域達(dá)十年以上，擁有豐富經(jīng)驗(yàn)，涉及分子育種、數(shù)字農(nóng)業(yè)、種養(yǎng)殖、設(shè)施農(nóng)業(yè)、品牌推廣等農(nóng)業(yè)上下游行業(yè)鏈相關(guān)人才。

在資深技術(shù)團(tuán)隊(duì)的帶領(lǐng)下，經(jīng)過多年深耕，康普森積累了百萬級樣本數(shù)據(jù)，搭建了獨(dú)立的服務(wù)器集群和基因組育種服務(wù)平臺，在業(yè)內(nèi)具有很強(qiáng)的數(shù)據(jù)分析實(shí)力，積累PB級別育種數(shù)據(jù)、涵蓋了作物、畜禽、水產(chǎn)方向多個物種。據(jù)悉，康普森具有關(guān)鍵共性平臺集成優(yōu)勢，擁有最全檢測平臺，包括華大DNBSEQ?T7、華大MGISEQ?2000、Illumina?iScan、Affymetrix-Gene?Titan基因芯片平臺、Agena?Massarray質(zhì)譜分析平臺、KASP基因分型平臺、Real?time?PCR平臺等技術(shù)平臺，根據(jù)不同需求、不同應(yīng)用場景，用于開發(fā)基于高通量測序、基因芯片、目標(biāo)區(qū)域捕獲測序、質(zhì)譜、KASP等技術(shù)平臺的產(chǎn)品研發(fā)和檢測服務(wù)，可實(shí)現(xiàn)千萬位點(diǎn)的檢測需求和應(yīng)用場景。年檢測通量可達(dá)200萬樣本量，全自動化的實(shí)驗(yàn)檢測平臺使檢測周期保障在7～10個自然日?！澳壳埃灯丈酒a(chǎn)品已依據(jù)我國本土企業(yè)需求、育種進(jìn)展以及我國地方資源情況、育種進(jìn)展進(jìn)行多次更新和升級。”郝曉東說。

深植于個性化芯片定制領(lǐng)域的康普森，自主研發(fā)了CAGT?靶向捕獲芯片技術(shù)，擁有豐富動植物固相和液相芯片定制服務(wù)經(jīng)驗(yàn)，目前已成功開發(fā)百余款不同物種芯片，如豬“中芯一號”、肉雞“京芯一號”、蛋雞“鳳芯一號”、大豆“中豆芯一號”“中豆芯二號”等明星產(chǎn)品，廣泛應(yīng)用于科學(xué)研究以及產(chǎn)業(yè)育種，推動了我國種質(zhì)資源保護(hù)利用及新品種/配套系的選育。近日，康普森迎來“鹿芯二號”梅花鹿100K育種芯片的成功研發(fā)，這將極大促進(jìn)梅花鹿產(chǎn)業(yè)化發(fā)展升級。

梅花鹿位居特種畜禽之首，是具有重要經(jīng)濟(jì)和文化價(jià)值的鹿科動物之一，全身都是寶。我國是梅花鹿資源大國、養(yǎng)殖大國，同時(shí)也是世界鹿產(chǎn)品第一消費(fèi)國、第一進(jìn)口國。2020年梅花鹿首次納入《國家畜禽遺傳資源目錄》，成為33個畜禽物種之一。但是，我國梅花鹿產(chǎn)業(yè)從養(yǎng)殖到產(chǎn)品開發(fā)的整個產(chǎn)業(yè)鏈都存在技術(shù)落后、管理混亂、質(zhì)量良莠不齊、技術(shù)與生產(chǎn)脫節(jié)的情況，同時(shí)，梅花鹿系譜混亂、育種技術(shù)停留在表型選種階段，嚴(yán)重制約了梅花鹿產(chǎn)業(yè)的發(fā)展?！盀榱烁么龠M(jìn)梅花鹿的種業(yè)創(chuàng)新和產(chǎn)業(yè)可持續(xù)的健康發(fā)展，充分利用現(xiàn)代分子育種技術(shù)，加快提高我國梅花鹿生產(chǎn)性能，提高產(chǎn)業(yè)收益，降低育種成本，我們成功研發(fā)創(chuàng)制了‘鹿芯二號?！焙聲詵|介紹。

據(jù)悉，這一芯片以農(nóng)業(yè)農(nóng)村部特種經(jīng)濟(jì)動物遺傳育種與繁殖重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室-中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院特產(chǎn)研究所動物遺傳資源青年科技創(chuàng)新團(tuán)隊(duì)多年研究數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)，基于國內(nèi)外8個梅花鹿亞種、7個梅花鹿培育品種（品系）的196個梅花鹿樣本高深度重測序數(shù)據(jù)，平均測序深度>30×，位點(diǎn)來源廣泛、品種覆蓋面全、品種適用性廣；通過數(shù)據(jù)嚴(yán)格篩選和質(zhì)控，獲得分型質(zhì)量高、多態(tài)性高、染色體上均勻分布的位點(diǎn)，適用于梅花鹿的遺傳改良和基礎(chǔ)研究，為其品種選育工作提供了有力的技術(shù)支撐和指導(dǎo)依據(jù)。

這只是康普森在技術(shù)研發(fā)方面取得的累累碩果之一。在剛剛過去的2024年第一季度，康普森有多項(xiàng)“新品”頻頻發(fā)布。如中國水產(chǎn)科學(xué)研究院生物技術(shù)研究中心李炯棠研究團(tuán)隊(duì)與康普森聯(lián)合開發(fā)了一款適合于鯉選育、品種鑒定等多用途的基因育種芯片——“鯉育一號”。該芯片包含了20K個高質(zhì)量的SNP位點(diǎn)，為鯉魚產(chǎn)業(yè)提質(zhì)增效，選育優(yōu)質(zhì)、高產(chǎn)、耐粗、高抗、耐密等優(yōu)異性狀的鯉魚良種提供有力的技術(shù)支撐。又如安徽農(nóng)業(yè)大學(xué)陳興勇團(tuán)隊(duì)基于長期積累的番鴨性能測定數(shù)據(jù)和全基因組測序結(jié)果，開發(fā)出國內(nèi)首款番鴨育種芯片——“永強(qiáng)番鴨1號”。該芯片包含了50K個高質(zhì)量的?SNP位點(diǎn)，為番鴨產(chǎn)業(yè)持續(xù)健康高速發(fā)展，選育出更加優(yōu)良的番鴨配套專用母本品系提供有力的技術(shù)支撐。

持續(xù)推動種業(yè)自立自強(qiáng)

有了過硬的技術(shù)加持，康普森在產(chǎn)業(yè)推廣方面優(yōu)勢明顯?！耙允袌鰹閷?dǎo)向，以良種為基礎(chǔ)，以產(chǎn)業(yè)化經(jīng)營為紐帶”，依據(jù)我國種業(yè)現(xiàn)狀，康普森以國際標(biāo)準(zhǔn)建立了研發(fā)、生產(chǎn)、市場、銷售和客戶服務(wù)體系，助力產(chǎn)業(yè)不斷落地。

豬基因組選擇育種就是其中之一?？灯丈瓌?chuàng)新性研發(fā)了一系列適合我國生豬種業(yè)發(fā)展需求的基因組分子育種技術(shù)，包括多個基因組育種新算法，同步自主開發(fā)了多款高效育種計(jì)算軟件，填補(bǔ)了我國在該領(lǐng)域的理論和技術(shù)空缺，構(gòu)建了國內(nèi)首個大規(guī)模豬基因組選擇參考群5萬余頭，實(shí)現(xiàn)了3個主要應(yīng)用育種群的多個世代的高效選育，不同性狀的年遺傳進(jìn)展增加了40%～80%，顯著提升了育種群的性能水平，為實(shí)現(xiàn)我國生豬種業(yè)的自立自強(qiáng)奠定了堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。

此外，康普森加速首批白羽肉雞新品種“廣明2號”育種進(jìn)展?！皬V明2號”白羽肉雞配套系等首批三個白羽肉雞新品種通過國家畜禽遺傳資源委員會審定，實(shí)現(xiàn)了我國白羽肉雞自主育種零的突破，打破了國外壟斷。

利用基因組技術(shù)，制定個性化保種方案，用基因組信息進(jìn)行精準(zhǔn)保種，不僅為自主育種提供了珍貴的材料，還開發(fā)了地方品種的商業(yè)價(jià)值。多年來，康普森利用基因組技術(shù)，指導(dǎo)保種工作，挖掘種質(zhì)特異功能基因，構(gòu)建種質(zhì)評價(jià)利用體系，搭建畜禽基因組DNA特征庫，對80余個地方品種進(jìn)行了保護(hù)和開發(fā)利用，并推出地方標(biāo)識產(chǎn)品鑒定服務(wù)，給予每一個地方標(biāo)識產(chǎn)品專有的基因“身份證”，防范產(chǎn)品遭受冒名、質(zhì)疑的風(fēng)險(xiǎn)和損失。

鹽池灘羊是寧夏回族自治區(qū)鹽池縣特產(chǎn)，中國地理標(biāo)志產(chǎn)品。其肉質(zhì)細(xì)嫩、無膻味、味道鮮美、脂肪分布均勻；所產(chǎn)二毛裘皮是裘皮中的上品、寧夏的“五寶”之一、鹽池“三寶”之首。鹽池灘羊商標(biāo)品牌價(jià)值高達(dá)68.95億元，多次入選G20、金磚五國、上合峰會國宴。鹽池灘羊打假難度高，為此，康普森聯(lián)合了北京農(nóng)科院畜牧獸醫(yī)研究所、寧夏農(nóng)林科學(xué)院，利用全基因組重測序和生物信息學(xué)分析的方法，從灘羊的尾指、毛色、皮毛卷曲度等特異性狀中，發(fā)現(xiàn)區(qū)別于其他綿羊品種的特異性SNP基因位點(diǎn)25個，構(gòu)建灘羊基因組變異的“指紋圖譜”；從基因組水平，精準(zhǔn)區(qū)分灘羊與其他地方肉羊品種資源，通過對模型的不斷優(yōu)化，開發(fā)了鹽池灘羊基因（SNP）鑒定技術(shù)，形成了“樣品采取-基因檢測-結(jié)果分析-報(bào)告出具”的標(biāo)準(zhǔn)化流程，打造了屬于鹽池灘羊的“基因身份證”。與此同時(shí)，還實(shí)現(xiàn)了鹽池灘羊基因檢測產(chǎn)業(yè)化落地。一是在檢測產(chǎn)品方面，打造品種特異位點(diǎn)集合，品種鑒定試劑盒；二是在知識產(chǎn)權(quán)方面，實(shí)行檢測方法專利保護(hù)，享有軟件著作權(quán)；三是在鑒定標(biāo)準(zhǔn)方面，形成該品種產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟，推動和規(guī)范行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)；四是在市場應(yīng)用方面，協(xié)助搭建檢測工作站，出具品種證書、防止假冒，并與大型生鮮連鎖機(jī)構(gòu)合作。

截至目前，康普森已獲得發(fā)明專利、軟件著作權(quán)、商標(biāo)等知識產(chǎn)權(quán)40余項(xiàng)，自主研發(fā)的“基于SS-GBLUP方法的畜禽基因組選擇分析軟件”獲中國畜牧業(yè)博覽會科技創(chuàng)新產(chǎn)品銀獎，“雞SNP親子鑒定檢測試劑盒”“牛親子鑒定和個體識別檢測試劑盒”“豬血統(tǒng)鑒定靶向捕獲試劑盒”等被推薦為北京市新產(chǎn)品，“豬基因組選擇育種服務(wù)”被推薦為北京市新服務(wù)，聯(lián)合完成的“廣明2號白羽肉雞新種源創(chuàng)制與育種技術(shù)體系構(gòu)建”獲中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院杰出科技創(chuàng)新獎和北京市科學(xué)技術(shù)進(jìn)步一等獎。

去年，在第十三屆可持續(xù)畜牧業(yè)全球議程多方平臺會議（中國區(qū)）上，郝曉東曾指出，育種技術(shù)需追求更大程度的進(jìn)展及創(chuàng)新，要大力建設(shè)新一代的商業(yè)化育種平臺，結(jié)合高效的基因檢測技術(shù)、自動化的表型采集和高精準(zhǔn)的數(shù)據(jù)分析能力，指導(dǎo)育種工作的進(jìn)行?？灯丈鳛槠渲械馁?，首先是繼續(xù)發(fā)揮科技創(chuàng)新的支撐引領(lǐng)作用，高效整合各方資源，提升科技企業(yè)創(chuàng)新能力，構(gòu)建科技型企業(yè)培育新生態(tài)；其次是通過科企合作共建研究平臺，以增強(qiáng)公司自主科技創(chuàng)新能力為著力點(diǎn)，基于科研、生產(chǎn)、銷售、科技交流、成果轉(zhuǎn)化“五位一體”的合作定位，突出“科技創(chuàng)新、技術(shù)集成、成果轉(zhuǎn)化”三大功能，推動形成從基礎(chǔ)研究、應(yīng)用基礎(chǔ)研究、關(guān)鍵技術(shù)和產(chǎn)品研發(fā)，到成果轉(zhuǎn)化應(yīng)用，上中下游相互協(xié)同促進(jìn)產(chǎn)學(xué)研用融合發(fā)展的建設(shè)局面；最后是更為重視人才引進(jìn)與培養(yǎng)，有計(jì)劃地吸納多學(xué)科、多層次的技術(shù)與產(chǎn)業(yè)人才，完善人才培訓(xùn)、管理和激勵體系，構(gòu)建國際水平人才團(tuán)隊(duì)，保證核心人才的穩(wěn)定?！霸谖磥淼陌l(fā)展中，康普森將依托先進(jìn)的測序和檢測技術(shù)、高效的信息分析能力、豐富的種質(zhì)資源、以多學(xué)科結(jié)合的新型育種創(chuàng)新體系為基礎(chǔ)，為打好種業(yè)翻身仗、推動我國由種業(yè)大國向種業(yè)強(qiáng)國奠定基礎(chǔ)?！?/p>