国内商业化育种雏形初现,「百奥云」助推农业智能育种4.0时代

2021-06-30
百奥云育种数据平台获隆平高科全球玉米科研团队推广使用。

近年来,前沿技术与农业的结合愈加紧密,科技深度赋能产业发展。

快鲤鱼曾在「中科原动力」融资报道中提到:在不断地政策倾斜和资源配套下,智慧农业已成为新型农村建设中的重要工程。我国当前农业智能化转型主要集中在四大场景:数据平台服务、无人机植保、精细化养殖和农机自动化驾驶。

而近日,快鲤鱼接触的另一家企业「百奥云」正是专注于四大场景中的数据平台服务,在智能化育种的细分赛道上“用数据说话”,并获亚洲最大的种子公司之一——隆平高科的全球玉米科研团队推广使用

农业育种领域相对小众。在业内,人们普遍认为种业发展有四个阶段:1.0时代是农家育种,2.0时代是杂交育种,分子育种(包括分子标记、转基因、基因编辑育种等)被定义为3.0时代,而利用生物技术、人工智能、大数据信息技术进行育种则属于4.0时代。

相比于12000多年前第一批粮食作物被驯化的育种1.0时代,今天的植物育种家们拥有大量的创新技术可用于作物改良,许多发达国家已经进入育种4.0时代,我国目前仍在过渡期,水平多停留在2.0-3.0阶段,育种家的经验判断仍在决策中占重要比率。

「百奥云」创始人&CEO王冰冰毕业于美国爱荷华州立大学,获遗传学博士学位,回国前曾任职于明尼苏达大学从事博士后研究,以生物信息与种业大数据管理和挖掘为主要方向。

2017年,隆平高科在巴西收购子公司,王冰冰及其团队远赴当地开展需求调研,深入了解国外育种家在使用育种过程中对数据分析的要求以及品种晋级的标准,为该项目开发育种决策软件,半年内即实现投入使用。

数据分析、挖掘手段帮助更多的育种家做出决策,在当时国内尚未出现掌握相关技术的企业,这一契机让王冰冰萌生创业想法。2018年初,长沙百奥云数据科技有限公司正式成立。

百奥云立足育种的前沿领域,针对我国商业化育种初现雏形、育种数据面临爆发式增长的现状,提出了育种"信息化-数字化-智能化"的发展路线。

当前产品为百奥云智能育种平台,围绕育种数据的采集、管理和分析挖掘,百奥云现已搭建起百奥e采、表型数据系统、基因型大数据平台(GBDS)和全基因组选择预测(GWS)平台等软硬件产品体系。

百奥e采数据采集助手是一款用于田间和温室表型数据采集的微信小程序,无需依赖育种软件,帮助育种数据采集从手写时代向数据时代过渡。系统内置多作物多性状定义,用户也可自定义性状,可支持图片采集并自动为图片标注采集地点、区域及日期等信息,数据采集、校对后可即时下载为excel表格,支持一键分享与数据的锁防误删。

百奥云-表型数据系统是一个基于B/S架构的全新SaaS数据系统,通过对农作物品种的比较和测试数据进行专业分析,帮助育种家了解品种的性状特点,一键式生成各种品种审定所需的报表和报告,完成数据从导入到分析报告的全过程。

该系统具有强大的分析和数据管理功能,不仅能进行常规的方差分析,还可对原始性状数据进行空间校正,并通过混合线性模型计算品种育种值(BLUP)等参数。系统的高级分析功能可深度挖掘和比较品种间的差异,整合分析多年多点的数据,从而帮助育种家筛选出优秀的新品种。

而随着测序检测成本不断下降,未来检测一个材料的基因型将比检测其表型更便宜,预计将会产生海量的基因型数据。且商业化育种项目每年都培育几千个新材料,每个材料均包含几万个基因型位点,将产生几干万到上亿条数据,常规的关系型数据库无法有效管理海量基因型数据。

针对这一问题,百奥云基因型大数据平台(GBDS)采用分布式数据库架构管理海量基因型数据,系统可提供常用的基因型分析工具,如遗传距离分析、聚类分析、群体结构分析、PCA分析,基因型比较等,只要点击几下鼠标就可以轻松完成专业的基因型数据分析工作。

与此同时百奥云还提供多种机器学习算法,通过智能育种模块把育种材料的基因型数据及杂交后代的田间表现结合起来,对尚未配制的杂交组合的田间表现进行准确预测(全基因组选择 WGS),从而大幅提高育种效率。

百奥云现主要以技术为核心竞争力,有自己的IT团队和农业专家团队,也曾多次到访隆平玉米科学院,调研国内用户的分析需求和使用习惯,在保证软件符合客户实际使用需求的同时更具前瞻性,从专业的国际化技术视野不断迭代

公司将逐渐把优势集中于智能化,不断进行数据积累,保持算法建模的先进性,目前百奥云已经积累了上万份水稻材料和几千份玉米材料的基因型数据,以及来自各地数百万个田间测试小区玉米和水稻表型的数据,并与佳和种业等单位正密切合作,打造智能育种的案例。

未来百奥云将大力开展田间和环境型数据的采集和数据库建设,以收集更多高质量的数据,用于模型构建。

在商业模式上,百奥云现可提供SaaS平台服务,客户享受产品和数据服务,平台收取年费,同时也支持软件的私有化部署,并可以为大中型客户提供定制化服务。

现百奥云主要客户为农业科研单位和B端种子公司,已应用于在全国50多家单位,累积了数百名育种科研用户,公司现已实现盈利。

团队方面,百奥云现有员工近20人,研发人员占比较大,半数团队成员拥有硕士及以上学历,软件开发核心人员均具有十年以上实战经验,并直接领导或参与过农业软件的开发项目。

2020年百奥云顺利通过国家高新技术企业认定,现已获得来自绿道投资的数百万元人民币天使轮融资。

未来百奥云将加大算法、销售和管理等方面高端人才的招募,完善团队架构,并以育种信息化为基础,在育种数据采集、模型构建以及AI算法等方面加大投入,在全国五大区域铺开销售,快速占领国内市场。同时公司也将布局逐步拓展海外市场:包括以玉米育种为主的美洲市场及以水稻育种为主的亚洲市场,提升智能育种领域国际知名度。

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