3月20日,2025年種子大會(huì)暨南繁硅谷論壇現(xiàn)場(chǎng),與會(huì)嘉賓在觀看展覽。海南日?qǐng)?bào)全媒體記者 王程龍 攝
3月20日,海南省南繁種業(yè)CRO供需對(duì)接會(huì)現(xiàn)場(chǎng),一家電子加速誘變育種公司在現(xiàn)場(chǎng)介紹育種成果。海南日?qǐng)?bào)全媒體記者 王程龍 攝
2025種子大會(huì)暨南繁硅谷論壇室內(nèi)展覽展示的各種辣椒。海南日?qǐng)?bào)全媒體記者 王程龍 攝
室內(nèi)展覽現(xiàn)場(chǎng)展示的玉米種子。海南日?qǐng)?bào)全媒體記者 王程龍 攝
室內(nèi)展覽現(xiàn)場(chǎng)展示的自動(dòng)割膠設(shè)備。海南日?qǐng)?bào)全媒體記者 王程龍 攝
■ 海南日?qǐng)?bào)全媒體記者 黃媛艷
春為歲首,農(nóng)為行先,時(shí)至春分,春管春耕已進(jìn)入關(guān)鍵期。如今,農(nóng)業(yè)生產(chǎn)方式、技術(shù)工具、組織形式、支撐體系等已發(fā)生翻天覆地的巨變。這背后,離不開人工智能、大數(shù)據(jù)等新質(zhì)生產(chǎn)力的賦能。
田間有“耳目”、云端有“大腦”、地里有“助理”……3月20日,2025種子大會(huì)暨南繁硅谷論壇在三亞開幕,智慧農(nóng)業(yè)推動(dòng)種業(yè)向數(shù)字化、信息化、智能化發(fā)展成為各方熱議的話題。
智能助力 極大提升種業(yè)科研精度和效率
田誰來種?地誰來耕?在位于三亞崖州區(qū)的南京農(nóng)業(yè)大學(xué)南繁智慧農(nóng)場(chǎng)示范基地,智能機(jī)器人大展身手。
在示范演示時(shí),隨著技術(shù)人員按下啟動(dòng)鍵,無人駕駛的耕地機(jī)迅速規(guī)律地進(jìn)行旋耕作業(yè),作業(yè)精度達(dá)到厘米級(jí)。在該基地的另一個(gè)水田地塊內(nèi),滿載水稻秧苗的插秧機(jī)不斷前行,一行行秧苗被齊整地插入田中。
“傳統(tǒng)插秧機(jī)需要兩人操作,一人駕駛,一人擺秧,而智能無人駕駛插秧機(jī)根據(jù)定點(diǎn)信息設(shè)置的行駛路線,一個(gè)人在場(chǎng)外操控就可完成全部工作,每小時(shí)至少插秧7畝地,又快又精準(zhǔn)!蹦暇┺r(nóng)業(yè)大學(xué)智慧農(nóng)業(yè)團(tuán)隊(duì)有關(guān)負(fù)責(zé)人說。
智能機(jī)器人不僅是“種地能手”,也是稱職的“科研助理”。中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院的棉花基地里,會(huì)“跑酷”的六足機(jī)器人頭頂6個(gè)攝像頭,能精準(zhǔn)捕捉每株棉花冠層花蕾數(shù)量、莖稈的粗細(xì)、高矮等情況,莖稈粗細(xì)誤差不超過0.1毫米。在另一處野生稻種植基地,科研人員戴上野生稻抗病性智能評(píng)價(jià)鑒定AR眼鏡,可以實(shí)時(shí)獲取抗病性智能評(píng)價(jià)鑒定信息,準(zhǔn)確度高達(dá)99.7%,每份材料的鑒定時(shí)間約為1.58秒。
“團(tuán)隊(duì)結(jié)合AR與人工智能技術(shù),創(chuàng)新了稻瘟病抗病性的鑒定方式,節(jié)約人力、提高效率、提升準(zhǔn)確性!敝袊r(nóng)業(yè)科學(xué)院南繁研究院智慧化數(shù)字化南繁技術(shù)團(tuán)隊(duì)執(zhí)行首席張建華說,以“新一代數(shù)字科技與生物技術(shù)深度融合”為特征的智慧育種時(shí)代正加速到來,人工智能、大數(shù)據(jù)、云計(jì)算等技術(shù)賦能育種效率躍升。
當(dāng)前,科研人員探索建立以“實(shí)時(shí)感知、定量決策、智能控制、精確投入、智慧服務(wù)”為技術(shù)內(nèi)涵的現(xiàn)代化農(nóng)業(yè)生產(chǎn)管理方式,極大提升了種業(yè)科研和農(nóng)業(yè)作業(yè)的精度和效率。
“云”端管理 數(shù)字化技術(shù)催生南繁變革
坐在電腦前,“云”上管田是否可行?中國種子集團(tuán)有限公司的物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)給出了肯定的答案。
點(diǎn)開中國南繁硅谷數(shù)字化產(chǎn)業(yè)全景圖,人們可以精準(zhǔn)獲取該集團(tuán)各個(gè)基地的育種研發(fā)、良種繁制等情況。隨機(jī)點(diǎn)開位于崖州區(qū)的白雞基地板塊,面積、研究作物、研究團(tuán)隊(duì)等信息立刻呈現(xiàn)。通過遙感傳回的信息,科研人員還能實(shí)時(shí)獲取該基地的異常區(qū)分析和植物冠層含水等情況,并及時(shí)采取相應(yīng)措施。
“南繁基地是種業(yè)新質(zhì)生產(chǎn)力要素最集中的區(qū)域,智能化、機(jī)械化、數(shù)字化平臺(tái)的綜合試驗(yàn)基地正在催生南繁變革。”中國種子集團(tuán)有限公司總經(jīng)理助理張曉強(qiáng)說。
不僅能在“云”端管田,還能從“云”端獲取育種數(shù)據(jù)。中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院國家南繁研究院試驗(yàn)田內(nèi),一座軌道式高通量植物表型采集平臺(tái)搭載6種高精度的圖像采集傳感器在田地上方緩緩前行,對(duì)片區(qū)內(nèi)玉米品種進(jìn)行表型數(shù)據(jù)采集,全天候觀察、記錄3800株玉米的每一個(gè)特征。精確的作物三維圖像猶如植物“CT片”,方便科研人員掌握豐富、可靠的表型數(shù)據(jù),尋找所需的遺傳材料資源。
“該平臺(tái)是我國自主開發(fā)的田間高通量植物表型平臺(tái),大幅提高了工作效率。該院建設(shè)運(yùn)行的國家南繁作物表型研究設(shè)施,效率比傳統(tǒng)人工方式提升4倍至5倍,每年鑒定作物種質(zhì)資源6萬份次以上。”科研人員李藝超說。
“新質(zhì)生產(chǎn)力的‘新’體現(xiàn)在技術(shù)創(chuàng)新的革命性、要素配置的創(chuàng)新性、轉(zhuǎn)化效能的產(chǎn)業(yè)性和發(fā)展方式的綠色性。其中,技術(shù)創(chuàng)新是最核心的因素,新設(shè)備等技術(shù)的投用有力推動(dòng)種業(yè)發(fā)展。”農(nóng)業(yè)農(nóng)村部種業(yè)專家咨詢組組長(zhǎng)余欣榮表示。
算法支撐 推動(dòng)“經(jīng)驗(yàn)育種”向“精確育種”轉(zhuǎn)變
一個(gè)優(yōu)良品種,需要從幾百上千個(gè)原始材料選配雜交組合中篩選而來,工作量大,時(shí)間漫長(zhǎng),是否有可能預(yù)測(cè)作物長(zhǎng)勢(shì),精準(zhǔn)篩選潛力材料?這正是中國農(nóng)科院南繁院副院長(zhǎng)李慧慧團(tuán)隊(duì)的研究方向。
“團(tuán)隊(duì)最近研發(fā)了一套新的人工智能算法——自動(dòng)化機(jī)器學(xué)習(xí)框架,通過將環(huán)境數(shù)據(jù)與基因組信息深度融合,實(shí)現(xiàn)了作物精準(zhǔn)遺傳分析與基因組預(yù)測(cè),計(jì)算時(shí)間比傳統(tǒng)統(tǒng)計(jì)模型縮短290倍,為作物智能設(shè)計(jì)育種提供有效工具!崩罨刍劢榻B。
聚焦用好大數(shù)據(jù)模型,海南大學(xué)三亞南繁研究院夏志強(qiáng)團(tuán)隊(duì)也在不斷探索!皥F(tuán)隊(duì)開發(fā)的Hyper-seq技術(shù),通過檢測(cè)種苗DNA,就能知道這個(gè)植株會(huì)長(zhǎng)成什么樣子,可以有效指導(dǎo)新品種的選育!毕闹緩(qiáng)說,科技賦能正推動(dòng)“經(jīng)驗(yàn)育種”向“精確育種”轉(zhuǎn)變。
隨著遙感、自動(dòng)化機(jī)械、數(shù)據(jù)分析、人工智能等各類技術(shù)的深入應(yīng)用,農(nóng)業(yè)生產(chǎn)正朝著更精準(zhǔn)、高效和可持續(xù)的方向發(fā)展,以新質(zhì)生產(chǎn)力賦能農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化在南繁沃土上有了更多生動(dòng)的注腳。
崖州灣國家實(shí)驗(yàn)室精準(zhǔn)設(shè)計(jì)與智造團(tuán)隊(duì)、中國農(nóng)業(yè)大學(xué)和上海人工智能實(shí)驗(yàn)室共同發(fā)布了首個(gè)種業(yè)大語言模型“豐登”;張建華團(tuán)隊(duì)構(gòu)建了輕量化的作物病害等級(jí)及抗病性鑒定模型、田間作物表型智能獲取模型算法;中國科學(xué)院遺傳發(fā)育所攜手華大生命科學(xué)研究院、崖州灣國家實(shí)驗(yàn)室和中國科學(xué)院基因組研究所等單位繪制了首個(gè)國產(chǎn)大豆的全生命周期器官發(fā)育“時(shí)空?qǐng)D譜”……
中國工程院院士萬建民說,我國主要農(nóng)作物基因資源挖掘位居國際前列,育種技術(shù)不斷創(chuàng)新,預(yù)測(cè)和選擇算法實(shí)現(xiàn)新突破;合成生物算法和模型取得新進(jìn)展,性狀設(shè)計(jì)改良效率不斷提升,有力創(chuàng)制了一批目標(biāo)性狀突出作物新種質(zhì)。
“當(dāng)前,種業(yè)正迎來以‘生物技術(shù)+信息技術(shù)+大數(shù)據(jù)+人工智能’為特征的育種4.0時(shí)代。三亞作為南繁硅谷的核心區(qū)域,將著力培育農(nóng)業(yè)新質(zhì)生產(chǎn)力,推動(dòng)種業(yè)創(chuàng)新鏈、產(chǎn)業(yè)鏈、資金鏈、人才鏈深度融合,讓更多的科技成果從實(shí)驗(yàn)室走向田間地頭,從三亞輻射全國、遍及世界!比齺喪杏嘘P(guān)負(fù)責(zé)人表示。(本報(bào)三亞3月20日電)