位于青岛高新区的山东极智生物科技有限公司实验室内，技术人员用超薄切片机处理一片植物根尖样本，肉眼难辨的根尖组织截面图在显示屏上呈现层层叠叠的彩色网格，像一幅抽象派油画。
“这是空间条形码芯片，每一个点对应组织的一个坐标点，用来检测基因在染色体上的空间位置和信息。切片后，RNA（核糖核酸）会带着‘地址标签’进入测序仪，还原出基因表达在空间上的‘热力图’。”极智生物技术员潘宏伟告诉记者，这种时空转录组切片技术处于行业领先水平。
作为基因检测领域的高新技术企业，极智生物主要从事数字育种CRO（合同研发组织）服务及高产优质+耐逆+抗病小麦新品种创制研发。“公司基于自主搭建的功能基因位点数据库、先进的基因检测技术平台、AI驱动的精准育种预测算法以及快速繁育平台，为科研机构和种企提供‘基因型体检—最优亲本组配—快速纯合—GS（全基因组选择育种）品种早期选择’的精准育种解决方案，助力育种企业缩短育种周期、降低育种成本、提高育种效率。”极智生物总经理徐凤凤介绍。
瞄准行业难题，极智生物持续开展技术攻关。“以时空转录组切片技术为例，样本处理环节困难重重。”潘宏伟说，植物组织的结构复杂，不同细胞类型和组织层次紧密相连，在切片过程中极易造成组织变形、RNA降解等问题，严重影响后续基因表达信息的准确获取。为此，技术团队进行了上百次实验，尝试多种切片方法和样本固定液配方，最终找到一种能够最大程度保持组织形态完整、减少RNA降解的处理方案。
时空转录组切片技术的成功应用，使科研人员能够深入了解植物基因在不同组织和发育阶段的表达模式。“例如，在研究小麦应对干旱胁迫时，通过该技术可以精准定位到哪些基因在根部的特定区域表达上调或下调，从而为培育耐旱小麦品种提供理论依据。”潘宏伟说。
数据处理和分析也是极智生物重点研发的方向。“海量的基因数据如同杂乱无章的信息海洋，如何从中快速准确地筛选出与育种相关的关键信息，以及如何将基因数据与传统育种表型数据有效整合，都是需要破解的难题。”潘宏伟说。
为此，极智生物组建了一支包括生物信息学专家、数据科学家和育种专家在内的跨学科团队，自主开发了一套数据预处理和分析流程，利用先进的数据挖掘算法和机器学习技术，能够高效地从海量基因数据中提取关键信息，并将其与表型数据进行深度融合。
在不断实践中，极智生物逐步完善基因检测技术平台和AI育种预测算法，推动育种过程更加精准化和智能化。“根据基因检测结果，企业对育种材料进行精准筛选，避免了传统育种中大量的盲目试错过程。以前，培育一个新品种可能需要8年至10年，现在借助新技术，育种周期可以缩短至3年至5年，育种成本降低约30%至50%。”徐凤凤说。
种子是农业的“芯片”，技术研发能力是核心竞争力。“我们努力通过整合各方面资源，建立一个全链条系统化工程化的育种系统。”徐凤凤说，公司将积极推进高产优质+耐逆+抗病的小麦突破性新品种创制工作以及优良底盘品种的快速定向改良工作，力争通过2年至3年的时间，完成多个优良基因聚合的小麦品种培育。（经济日报记者 刘 成）
