من الحقل إلى مصنع النباتات! طرح علماء صينيون نهجًا جديدًا لتحسين زراعة المحاصيل
في الآونة الأخيرة، طرح فريق يانغ تشي تشانغ من معهد الزراعة الحضرية التابع للأكاديمية الصينية للعلوم الزراعية، بالتعاون مع معهد علوم المحاصيل التابع للأكاديمية الصينية للعلوم الزراعية، ومعهد الزراعة الحديثة بجامعة بكين، وشركة شنتشن هوا دا وان وو للتكنولوجيا المحدودة، وغيرها نهجًا جديدًا تمامًا لتحسين المحاصيل: مصنع تحسين المحاصيل. وقد نُشرت نتائج البحث ذات الصلة في المجلة الدولية «Molecular Plant».
لمواجهة مشكلات التحسين التقليدي المتمثلة في طول مدة الدورة الزمنية وانخفاض الكفاءة، يقترح المقال نقل المراحل الطويلة والمكلفة من عملية التحسين إلى البيئة الداخلية، حيث يتم إجراء عمليات تكرار سريعة ضمن بيئة متحكم فيها بدقة بواسطة مسرّعات التحسين داخل مصانع النباتات، وبالتكامل مع أساليب مثل التحسين القائم على التصميم الجزيئي والتنبؤ بنماذج النمط الظاهري، مما يتيح إتمام دورة كاملة من البذرة إلى البذرة داخل المصنع، وبالتالي تغيير الاعتماد التقليدي على البيئة الطبيعية في عمليات التحسين وتقصير مدة استنباط أصناف جديدة بشكل كبير.
وقد قسّم المقال تطور مصنع التحسين إلى خمس مراحل:
الإصدار 1.0: تحقيق الإزهار المبكر للمحاصيل فقط؛
الإصدار 2.0: تقصير كبير لمراحل النمو الكاملة؛
الإصدار 3.0: إدخال علم الأوميكس البيئي، وتحديد مجموعات مختلفة من العوامل الحرارية والضوئية والمائية لاختيار الجينات المرتبطة بالتكيف البيئي، مع إجراء اختبارات حقلية للتحقق من الفعالية؛
الإصدار 4.0: دمج البيانات الضخمة والذكاء الاصطناعي، وتوحيد بيانات النمط الجيني والنمط الظاهري والبيئي لإنشاء نماذج تنبؤية، بما يحقق «التحسين المصمم»؛
الإصدار 5.0: تصور نظري يعتمد على إنجاز زراعة اصطناعية للمحاصيل داخل المصنع، ما يقلب المفهوم التقليدي للزراعة الحقلية.
أنشأ طرقًا دقيقة للحصول على النمط الظاهري الحي للمحاصيل في الموقع داخل بيئة المسرّع، بالإضافة إلى نماذج تنبؤ ديناميكية للصفات النباتية، مما يتيح التنبؤ بالنمط الظاهري عبر بيئات متعددة، متخطيًا بذلك التحديات التقنية الرئيسية المتعلقة بدمج «التكاثر السريع» و«الاختيار الدقيق»، ليصبح مصنع تحسين المحاصيل قادرًا على تنفيذ القدرات الأساسية للإصدار 4.0، مما يوفّر دعمًا مهمًا لتعزيز الابتكار العلمي والتكنولوجي في قطاع البذور في بلادنا.https://doi.org/10.1016/j.molp.2026.07.017
معهد الزراعة الحضرية التابع للأكاديمية الصينية للعلوم الزراعية