Suowei Wu, Xiaojuan Liu, Xinxin Zou, Xiangyuan Wan
玉米作为全球种植面积最广、总产量最高的第一大粮食作物，同时是饲料与工业加工的核心原料，其育种效率、品种改良速度以及杂种优势利用水平，直接关乎国家粮食安全、生态可持续与农业高质量发展。当前，以生物技术（biotechnology, BT）、信息技术（information technology, IT）、人工智能（artificial intelligence, AI）为核心的新一轮科技革命深度交叉融合，正在全面重塑玉米育种研发范式，推动传统 “经验依赖型育种” 加速向数据-算法-技术三位一体协同驱动的精准化、智能化、高效化育种转型升级。本文系统梳理了三大核心技术在玉米育种领域的最新突破与应用进展：生物技术依托基因编辑、单倍体诱导、全基因组选择、分子标记辅助育种等底层工具，显著加快重要农艺性状、抗逆性状与品质性状的基因挖掘与功能解析；信息技术通过多组学大数据、高通量表型组、环境组数据及基因型-表型-环境互作分析，为智能育种提供高质量数据底座；人工智能则依托机器学习、深度学习、智能预测模型与智能育种装备，实现数据高效挖掘、性状精准预测与育种决策自主化。文章重点总结了近五年玉米高产、抗逆、优质等关键功能基因的克隆、调控通路与分子机制，并详细介绍了GEAIR（genome editing with artificial-intelligence-based robots）智能育种机器人、AutoGP（automatic genomic prediction platform）智能育种平台等一批自主创新育种工具的研发与落地应用。在此基础上，本文首次从 “三位一体” 协同赋能视角，构建了 “生物技术提供底盘工具、信息技术筑牢数据底座、人工智能充当决策大脑” 的智能育种融合框架，深入阐释了三大技术协同增效的内在逻辑与全流程应用闭环，并基于 “个体发育假说” 提出了玉米杂种优势精准设计新路径。最后，文章分析了当前技术融合面临的关键瓶颈，并对未来智能设计育种的发展趋势进行分阶段展望，为我国玉米种业突破种源关键核心技术、破解 “卡脖子” 难题、提升育种自主创新能力、实现种业高质量可持续发展提供重要理论参考与技术指引。