​(科學新知)當AI遇上種子 趙穎全 羅江

 種子,既記錄著古老農耕文明的農學智慧,也蘊含著未來科學技術的新突破。

 在海南三亞舉辦的2025種子大會暨南繁硅谷論壇上,智慧育種成為焦點議題,業內人士期待智慧育種破譯「基因密碼」,開啟種業創新的新賽道。

 「南繁硅谷」是國家種業科技創新攻關的核心平台。據估算,中國新育成的農作物品種中,超過70%經過南繁選育。

 當下,千行百業積極擁抱AI。當AI遇上種子,如何助力培育出「超級品種」?

 高產是育種永恆的主題,如今一粒好種子寄託了更多的期待:不僅要高產,還要穩產;氣候變化下,需要更強的耐逆性;資源環境約束下,要高效利用能量、資源環境友好……

 植物「低語」,科技「聆聽」。每一片葉子的捲曲、每一粒種子的飽滿都是它們訴說的故事。

 在會上,中國科學院院士李家洋提出「智能品種智能創造」的觀點令人耳目一新,即集成生物技術、信息技術、人工智能,培育出自主應對環境和氣候變化的品種。

 中國科學院院士錢前認為,作物的農藝性狀成千上萬,要做到「知其然也知其所以然」,需要算力、算法挖掘基因與性狀的關聯,以此為基礎整合優異性狀。同時,與傳統的「小作坊式」育種不同,智慧育種需要以工業化思路匯聚大量資源。

 AI育種、智慧育種正在從理論走向現實。在種子大會的室內展覽數字大屏上,智慧育種成果一一展現。40多家參展單位紛紛拿出了新鮮科技與看家品種。

 在中國種子集團有限公司,坐在電腦前「雲」上管田成為現實。點開中國南繁硅谷數字化產業全景圖,可以精準獲取各個基地的育種研發、良種繁制等情況。通過遙感傳回的信息,科研人員實時獲取該基地的異常區分析和植物冠層含水等情況,並及時採取相應措施。

 數據採集智能轉型、生物數據整合創新、智能算法效能躍升,構建出育種新場景:崖州灣國家實驗室聯合上海人工智能實驗室等單位,發佈首個種業大語言模型「豐登」;中國農科院科研團隊開發的算法能夠精準預測作物表型,計算時間比傳統統計模型縮短290倍;中種集團發佈「玉米品種晉級與精準定位決策系統」,快速、準確完成品種優劣勢分析和適宜種植區域的精準定位……

 智慧賦能,良種誕生更可預期。

 強優勢雜交水稻組合的選育,往往需要測交成千上萬個組合才能選出1個強優勢組合。「從經驗驅動到數據驅動,我們能夠利用算法預測出高產組合。」中國農科院國家南繁研究院副院長李慧慧說,依託全基因組雜種優勢預測模型,篩選出的一些組合已進入新品種審定區域試驗。

 經過多年南繁育種實踐,中國農業科學家成功培育出一批穩產廣適的小麥新品系。未來,「南繁硅谷」將通過大數據、人工智能等技術,培育更多適應不同生態環境的小麥新品種。

 中國智能育種方興未艾,但與跨國種業巨頭相比仍存差距。中國在大數據育種平台建設方面仍較薄弱,智能育種的商業化有待突破。海量的育種數據未實現互聯互通,也制約著「智慧大腦」算力與算法的充分釋放。

 「要加快運用智慧育種技術選育具有高產、優質、耐逆等特點的『超級品種』。」錢前說。

 借力數字技術驅動,不斷為中國農業「芯片」升級迭代,確保「中國碗」裝滿「中國糧」。◇