给鱼虾做“基因体检”、让AI当“育种裁判”？中国水产科学研究院黄海水产研究所2024年度科研重大进展中，“海洋水产动物智慧育种新平台”这一成果集生物技术、AI、物联网于一体的黑科技，正把水产育种从“靠天碰运气”拉进“定向设计”的4.0时代。

  我国的水产育种，从传统选择育种、杂交育种，到现代细胞工程育种、分子育种；从起步较晚到实现“弯道超车”，凝聚了几代科研工作者的心血与拼搏。

图片经由AI处理

  “十三五”以来，我国水产科技人员持续夯实水产种业理论基础，积极开展原始创新与关键技术突破，在水产种质资源收集保存、基因资源发掘利用、育种技术研发及新品种培育等方面成效显著。

  我国水产生物基因组解析、种质创制等领域走在国际前列，培育出一大批水产新品种，初步构建起层次多样的水产种质保存技术体系，成功破译牙鲆、凡纳滨对虾、刺参、栉孔扇贝、海带等多种水产生物的全基因组序列。草鱼、团头鲂等大宗淡水鱼种质资源开发利用进程加速，扇贝分子育种技术突破全基因组选择育种实际应用瓶颈，建成国际领先的水产生物全基因组选择育种平台。

  尽管我国已破译40多种海水鱼类的基因组序列，在鱼类基因组解析领域取得重大进展，但可供育种利用的优质基因资源仍较为有限。当前，适养品种偏少已成为制约深远海养殖发展的突出短板——深远海养殖的大黄鱼、金鲳等品种与近海养殖重叠，虹鳟鱼等种源高度依赖进口，水产苗种繁育能力亟待提升。

  “海洋水产动物智慧育种新平台”由黄海所海洋渔业生物遗传资源评价与合成利用创新团队、凡纳滨对虾和中国对虾遗传育种创新团队、海水池塘生态工程化养殖创新团队、棘皮类遗传育种创新团队等多团队强强联合，依托国家海洋渔业生物种质资源库搭建而成，构建起一体化信息化管理体系。

  平台四大核心突破：给水产育种装上“智能引擎”。一是“数字化管家”。率先实现海洋水产动物种质资源实时数字化处理、安全存储、多重备份与可视化展示，让珍贵种质资源告别“分散管理”，迈入“云端统筹”时代。

鱼类表型高通量测定系统（图片来自黄海水产研究所）

  二是“3D视觉+AI测鱼”。创新研制桌面3D设备与水下视觉监测系统，搭建机器视觉+深度学习的表型测量体系，实现鱼类生长性状智能无损测量，平均精度超94%，兼顾安全性与精准效率。

  三是高通量慧眼识虾蟹。研发虾蟹类生长与抗病表型高通量识别系统，配套含9大功能模块的育种数据分析平台，集成多技术构建养殖信息智能采集分析体系。其中凡纳滨对虾测定系统稳定性98%、速度360尾/小时，效率超人工3倍，6个性状测量准确率96%、相对误差<5%。

对虾生长表型高通量测定系统（图片来自黄海水产研究所）

  四是全链条智慧闭环。创新活体刺参出皮率图像智能无损测算方法，预估准确性超90%，破解传统损伤难题；最终形成“表型精准鉴定-性状关联分析-育种策略评估-养殖智能分析”全链条体系，实现种质资源挖掘与智慧育种闭环创新。

海参棘刺表型智能识别（图片来自黄海水产研究所）

  作者：刘雅丹 研究员、全国首席科学传播专家

  科学性审核：王清印 研究员、中国水产学会原理事长、中国水产科学研究院黄海水产研究所原所长

  编辑整理：武玥彤 徐嘉懿（实习）