自動(dòng)抓取種子機(jī)械臂。
科幻電影《流浪地球》中,為了延續(xù)人類文明,科學(xué)家在領(lǐng)航者空間站建立了一個(gè)“種子方舟”——以冷藏的方式儲(chǔ)存了1億顆植物種子,找到“新家”后重建農(nóng)業(yè)……實(shí)際上,“冷藏儲(chǔ)存種子”這樣的橋段現(xiàn)實(shí)中已存在。那么,現(xiàn)實(shí)中人們又是如何將種子安全儲(chǔ)存2年、5年、10年、20年甚至更長(zhǎng)時(shí)間呢?里下河地區(qū)農(nóng)科所(揚(yáng)州農(nóng)科院)樊川基地智能化“種子冷庫(kù)”,就是一個(gè)可以讓種子長(zhǎng)期安全“沉睡”的庫(kù)。
這里可儲(chǔ)存10萬(wàn)份農(nóng)業(yè)種質(zhì)資源
在江都區(qū)樊川基地,里下河地區(qū)農(nóng)科所(以下簡(jiǎn)稱農(nóng)科所)的種質(zhì)資源庫(kù)項(xiàng)目已基本建好,工作人員正在進(jìn)行“種子冷庫(kù)”設(shè)備的安裝調(diào)試。不久之后,農(nóng)科所所有的作物種子如小麥、水稻、油菜、蔬菜以及花卉等將全部轉(zhuǎn)移到這里進(jìn)行安全保存。屆時(shí),這個(gè)“種子冷庫(kù)”有保存各類作物種子10萬(wàn)份的能力。
“種子冷庫(kù)”中期庫(kù)。
種質(zhì)資源庫(kù)建設(shè)面積約1700平方米,其中庫(kù)體面積約200平方米,前處理室200多平方米,設(shè)備總投資約1000萬(wàn)元。
“這個(gè)種質(zhì)資源庫(kù)完全是對(duì)標(biāo)國(guó)家最先進(jìn)種質(zhì)資源庫(kù)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行建設(shè)的。”農(nóng)科所相關(guān)負(fù)責(zé)人介紹,以前的作物種質(zhì)資源保存沒(méi)有專門的地方,這次專門建設(shè)了一幢大樓,就是為了擴(kuò)大作物種質(zhì)資源保存的庫(kù)容,讓作物種質(zhì)資源保存更加安全可靠。
“種子冷庫(kù)”可讓種子安全“沉睡”
植物種子的胚胎,只有當(dāng)環(huán)境溫度和濕度達(dá)到一定程度時(shí)才會(huì)萌動(dòng)發(fā)芽,“種子冷庫(kù)”正是通過(guò)低溫儲(chǔ)存的方式,讓種子安全地“沉睡”。
“種子冷庫(kù)”根據(jù)實(shí)際需求分為3個(gè)庫(kù)體,短期庫(kù)、中期庫(kù)和長(zhǎng)期庫(kù)。短期庫(kù)是一個(gè)使用頻率最高的庫(kù),如春天采收的作物種子到秋天就要用,短期內(nèi)要使用的種子就放在這里“臨時(shí)儲(chǔ)存”,“種子冷庫(kù)”溫度設(shè)置在4℃,種子可安全存放1—2年的時(shí)間。實(shí)際上,這類種質(zhì)資源數(shù)量還比較多,因此農(nóng)科所建設(shè)了兩個(gè)短期庫(kù),以滿足日常科研需求。
“種子冷庫(kù)”短期庫(kù)。
中期庫(kù)是一個(gè)使用頻率較少的庫(kù),如一些作物種子,短期內(nèi)用不上但較長(zhǎng)期依然需要用,這類種質(zhì)資源就保存在這里,“種子冷庫(kù)”溫度設(shè)置在零下4℃,種子在這個(gè)庫(kù)可安全存放5—10年。
長(zhǎng)期庫(kù)是使用頻率最低的庫(kù),一些作物種子在中短期甚至長(zhǎng)期都不會(huì)使用,但它作為種質(zhì)資源,它的基因在未來(lái)某一個(gè)時(shí)期依然可能會(huì)被需要,因此最適當(dāng)最方便的方法就是對(duì)其種質(zhì)資源進(jìn)行長(zhǎng)期儲(chǔ)存,長(zhǎng)期庫(kù)的溫度設(shè)置在零下18℃,種子在這里可安全存放20年以上。
它是揚(yáng)州首個(gè)智能化的“種子冷庫(kù)”
農(nóng)科所相關(guān)負(fù)責(zé)人介紹,種質(zhì)資源庫(kù)可儲(chǔ)存量大,因此在規(guī)劃建設(shè)時(shí),他們就引入了“互聯(lián)網(wǎng)+”“智慧農(nóng)業(yè)”“物聯(lián)網(wǎng)”等智能元素,“目前來(lái)看,它也是揚(yáng)州首個(gè)智能化的種質(zhì)資源庫(kù)。”
“種子冷庫(kù)”的中期庫(kù),種子從入庫(kù)-預(yù)冷-上架-出庫(kù),全程實(shí)現(xiàn)了智能化。簡(jiǎn)單來(lái)說(shuō),只要把種子放入中期庫(kù)入庫(kù)窗口,剩余的事情不再需要人去操作。
種子一旦放入入庫(kù)窗口,機(jī)器臂就會(huì)將種子抓上傳送帶,傳送帶先將種子傳送到自動(dòng)預(yù)冷馴化設(shè)備中進(jìn)行預(yù)冷馴化(可以幫助種子更好適應(yīng)寒冷氣候,提高種子的生存能力),然后進(jìn)入中期庫(kù)庫(kù)房存儲(chǔ),庫(kù)房里有搬運(yùn)機(jī)器人自動(dòng)將種子上架。而需要出種子時(shí),只要在庫(kù)外的操作終端上輸入存儲(chǔ)單元編號(hào),庫(kù)內(nèi)的挑揀機(jī)器人就會(huì)準(zhǔn)確從貨架上取出種子放上傳送帶,經(jīng)過(guò)“自動(dòng)復(fù)蘇防凝露”環(huán)節(jié)(這個(gè)裝置就是取種子的時(shí)候,讓種子從低溫到常溫有個(gè)恢復(fù)緩沖期,避免溫差過(guò)大損害種子,保持種子的健康),最后由機(jī)器臂抓到出庫(kù)窗口。
“整個(gè)過(guò)程實(shí)現(xiàn)了科學(xué)精準(zhǔn)存取。”農(nóng)科所相關(guān)負(fù)責(zé)人介紹,這樣全程智能化避免了對(duì)“種子冷庫(kù)”的干擾,保持它的穩(wěn)定可靠性。
每一份種子都有“身份證號(hào)”
雖然還沒(méi)有種子入庫(kù),但調(diào)試人員已準(zhǔn)備了若干有編號(hào)的瓶子。記者看到,瓶口上有“小麥32號(hào) XM00032”等字樣。這個(gè)編號(hào)其實(shí)就是小麥的“身份證號(hào)”,每一份種子入庫(kù)前都會(huì)貼上專屬于它們的“身份證號(hào)”。當(dāng)需要這份種子時(shí),只要在終端輸入這個(gè)“身份證號(hào)”就可以了。
記者了解到,目前農(nóng)科所的各種種質(zhì)資源有1萬(wàn)多份,而這個(gè)數(shù)量每年都在不同程度的遞增,如通過(guò)科研人員選育,一些表現(xiàn)優(yōu)良的種子就會(huì)進(jìn)入種子庫(kù)。種質(zhì)資源庫(kù)的庫(kù)容設(shè)置達(dá)10萬(wàn)份,一方面考慮到了日常科研中種子資源量的增加,另一方面也考慮到了社會(huì)上的種子存儲(chǔ)需求。
對(duì)作物育種科研人員來(lái)說(shuō),種質(zhì)資源庫(kù)就是他們的“寶庫(kù)”。如要解決小麥赤霉病,科研人員就需要從眾多的小麥種質(zhì)資源中,尋找到抗赤霉病的種質(zhì)資源,再通過(guò)雜交等方式,選育出抗赤霉病且高產(chǎn)的小麥品種,從而從根本上解決這一難題。
通訊員 焦雋 記者 向家富