3月20日
在三亚开幕,会上发布
“2024年中国种业10件大事”
此外
“好吃品种”系列金奖名单
也在会上公布
人工智能、大数据等新质生产力赋能农业现代化
南繁“智”变 引领“慧”育种
春为岁首,农为行先,时至春分,春管春耕已进入关键期。如今,农业生产方式、技术工具、组织形式、支撑体系等已发生翻天覆地的巨变。这背后,离不开人工智能、大数据等新质生产力的赋能。
田间有“耳目”、云端有“大脑”、地里有“助理”……3月20日,2025种子大会暨南繁硅谷论坛在三亚开幕,智慧农业推动种业向数字化、信息化、智能化发展成为各方热议的话题。
3月20日,2025年种子大会暨南繁硅谷论坛现场,与会嘉宾在观看展览。王程龙 摄
01
智能助力
极大提升种业科研精度和效率
田谁来种?地谁来耕?在位于三亚崖州区的南京农业大学南繁智慧农场示范基地,智能机器人大展身手。
在示范演示时,随着技术人员按下启动键,无人驾驶的耕地机迅速规律地进行旋耕作业,作业精度达到厘米级。在该基地的另一个水田地块内,满载水稻秧苗的插秧机不断前行,一行行秧苗被齐整地插入田中。
“传统插秧机需要两人操作,一人驾驶,一人摆秧,而智能无人驾驶插秧机根据定点信息设置的行驶路线,一个人在场外操控就可完成全部工作,每小时至少插秧7亩地,又快又精准。”南京农业大学智慧农业团队有关负责人说。
室内展览现场展示的自动割胶设备。王程龙 摄
智能机器人不仅是“种地能手”,也是称职的“科研助理”。中国农业科学院的棉花基地里,会“跑酷”的六足机器人头顶6个摄像头,能精准捕捉每株棉花冠层花蕾数量、茎秆的粗细、高矮等情况,茎秆粗细误差不超过0.1毫米。在另一处野生稻种植基地,科研人员戴上野生稻抗病性智能评价鉴定AR眼镜,可以实时获取抗病性智能评价鉴定信息,准确度高达99.7%,每份材料的鉴定时间约为1.58秒。
“团队结合AR与人工智能技术,创新了稻瘟病抗病性的鉴定方式,节约人力、提高效率、提升准确性。”中国农业科学院南繁研究院智慧化数字化南繁技术团队执行首席张建华说,以“新一代数字科技与生物技术深度融合”为特征的智慧育种时代正加速到来,人工智能、大数据、云计算等技术赋能育种效率跃升。
当前,科研人员探索建立以“实时感知、定量决策、智能控制、精确投入、智慧服务”为技术内涵的现代化农业生产管理方式,极大提升了种业科研和农业作业的精度和效率。
02
“云”端管理
数字化技术催生南繁变革
坐在电脑前,“云”上管田是否可行?中国种子集团有限公司的物联网系统给出了肯定的答案。
点开中国南繁硅谷数字化产业全景图,人们可以精准获取该集团各个基地的育种研发、良种繁制等情况。随机点开位于崖州区的白鸡基地板块,面积、研究作物、研究团队等信息立刻呈现。通过遥感传回的信息,科研人员还能实时获取该基地的异常区分析和植物冠层含水等情况,并及时采取相应措施。
3月20日,海南省南繁种业CRO供需对接会现场,一家电子加速诱变育种公司在现场介绍育种成果。王程龙 摄
“南繁基地是种业新质生产力要素最集中的区域,智能化、机械化、数字化平台的综合试验基地正在催生南繁变革。”中国种子集团有限公司总经理助理张晓强说。
不仅能在“云”端管田,还能从“云”端获取育种数据。中国农业科学院国家南繁研究院试验田内,一座轨道式高通量植物表型采集平台搭载6种高精度的图像采集传感器在田地上方缓缓前行,对片区内玉米品种进行表型数据采集,全天候观察、记录3800株玉米的每一个特征。精确的作物三维图像犹如植物“CT片”,方便科研人员掌握丰富、可靠的表型数据,寻找所需的遗传材料资源。
“该平台是我国自主开发的田间高通量植物表型平台,大幅提高了工作效率。该院建设运行的国家南繁作物表型研究设施,效率比传统人工方式提升4倍至5倍,每年鉴定作物种质资源6万份次以上。”科研人员李艺超说。
“新质生产力的‘新’体现在技术创新的革命性、要素配置的创新性、转化效能的产业性和发展方式的绿色性。其中,技术创新是最核心的因素,新设备等技术的投用有力推动种业发展。”农业农村部种业专家咨询组组长余欣荣表示。
03
算法支撑
推动“经验育种”向“精确育种”转变
一个优良品种,需要从几百上千个原始材料选配杂交组合中筛选而来,工作量大,时间漫长,是否有可能预测作物长势,精准筛选潜力材料?这正是中国农科院南繁院副院长李慧慧团队的研究方向。
“团队最近研发了一套新的人工智能算法——自动化机器学习框架,通过将环境数据与基因组信息深度融合,实现了作物精准遗传分析与基因组预测,计算时间比传统统计模型缩短290倍,为作物智能设计育种提供有效工具。”李慧慧介绍。
聚焦用好大数据模型,海南大学三亚南繁研究院夏志强团队也在不断探索。“团队开发的Hyper-seq技术,通过检测种苗DNA,就能知道这个植株会长成什么样子,可以有效指导新品种的选育。”夏志强说,科技赋能正推动“经验育种”向“精确育种”转变。
2025种子大会暨南繁硅谷论坛室内展览展示的各种辣椒。王程龙 摄
室内展览现场展示的玉米种子。王程龙 摄
随着遥感、自动化机械、数据分析、人工智能等各类技术的深入应用,农业生产正朝着更精准、高效和可持续的方向发展,以新质生产力赋能农业现代化在南繁沃土上有了更多生动的注脚。
崖州湾国家实验室精准设计与智造团队、中国农业大学和上海人工智能实验室共同发布了首个种业大语言模型“丰登”;张建华团队构建了轻量化的作物病害等级及抗病性鉴定模型、田间作物表型智能获取模型算法;中国科学院遗传发育所携手华大生命科学研究院、崖州湾国家实验室和中国科学院基因组研究所等单位绘制了首个国产大豆的全生命周期器官发育“时空图谱”……
中国工程院院士万建民说,我国主要农作物基因资源挖掘位居国际前列,育种技术不断创新,预测和选择算法实现新突破;合成生物算法和模型取得新进展,性状设计改良效率不断提升,有力创制了一批目标性状突出作物新种质。
图为大会展览现场展出的农作物种子AI光学色选机等产品。李学仕 摄
“当前,种业正迎来以‘生物技术+信息技术+大数据+人工智能’为特征的育种4.0时代。三亚作为南繁硅谷的核心区域,将着力培育农业新质生产力,推动种业创新链、产业链、资金链、人才链深度融合,让更多的科技成果从实验室走向田间地头,从三亚辐射全国、遍及世界。”三亚市有关负责人表示。
来源: 三亚日报、海南日报
美编:龙 晖
编辑: 陈思思
审核: 向顺宇