马铃薯是世界上最重要的块茎类粮食作物，全球有13亿人口以马铃薯为主食，是全球第三大主粮，也是中国的第四大主粮。但是千百年来，它的生产都依靠薯块进行无性繁殖，导致繁殖系数低、储运成本高、易携带病虫害。近年来，我国科学家们正在开展一项“优薯计划”来改变这一状况。中国农业科学院深圳农业基因组研究所（简称基因组所）黄三文团队最新研究成果实现了颠覆性创新，第一代基因组设计的杂交马铃薯问世，用二倍体育种替代四倍体育种，用杂交种子繁殖替代薯块繁殖。2021年6月24日，国际学术期刊《细胞》在线发表了题为“Genome design of hybrid potato（杂交马铃薯的基因组设计）”的研究成果，标志着“优薯计划”实施以来取得了里程碑式突破。

与其他粮食作物不同，马铃薯是进行无性繁殖的同源四倍体物种。马铃薯遗传的复杂性，导致育种过程非常缓慢，全世界还有上百年的老品种仍在大面积种植。比如，美国的薯条加工型品种Russet Burbank，是1902年育成的，至今仍是美国的第一大品种。中国栽培面积最大的品种克新1号是1958年育成的，至今已经种植了60多年。此外，马铃薯不靠种子繁殖，而是靠薯块进行无性繁殖，也导致了产业面临着更多难题。为了彻底解决马铃薯产业面临的问题，在农业农村部、中国农业科学院和深圳市的支持下，基因组所黄三文研究员联合云南师范大学等国内外优势单位发起了“优薯计划”，即运用“基因组设计”的理论和方法体系培育杂交马铃薯，用二倍体育种替代四倍体育种，并用杂交种子繁殖替代薯块繁殖。……