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智慧育种重塑农业“芯片”:AI赋能粮食安全新路径

一段时间以来,河南、陕西、黑龙江等地纷纷布局,通过深度融合人工智能、大数据与生物技术,加速发展智慧育种。这不仅是技术手段的迭代升级,更是对传统育种模式和产业形态的深刻重塑,对于打好种业翻身仗、夯实粮食安全根基具有重要战略意义。

与传统育种“靠经验、碰运气”的模式相比,智慧育种展现出周期短、精度高、成本低的显著优势。依托大模型与海量数据,智慧育种可实现高通量功能基因挖掘、育种方案精准生成及后代性状智能预测,推动育种工作从经验判断迈向数智计算。过去培育一个高品质新品种,需常年埋头田间,从成千上万个基因组合中盲目筛选,整个过程犹如“拆盲盒”,充满不确定性。如今,人工智能如同一个“超级大脑”,可在田间试验前精准预测基因组合后的作物表型,从而高效淘汰低质量杂交组合,锁定最优解。

智慧育种更实现了从“靠天吃饭”到“环境智造”的跨越。传统育种高度依赖自然气候,世代周期长。而智慧育种通过精准调控光、温、水、气、肥等环境参数,打破季节与地域限制,既可模拟极端环境筛选抗逆性强的优质品种,又能实现一年多代的快速繁育。例如,中国农业科学院研发的育种技术,可使水稻、小麦、大豆等多类作物生育期缩短51%至63%,大幅压缩育种周期。

在产业链前端,智能育种机器人“吉儿”已能精准识别花朵、完成杂交授粉,破解了人工去雄耗时费力、效率低下的难题。从田间表型实时采集到品种选育的智能化决策,智慧育种正逐步实现全过程精准感知与自动控制,助力我国快速培育适应本土生态的优良品种,加快实现重要农产品种源自主可控。

希鸥网观察认为,智慧育种不仅是技术革新,更是农业科技创新体系的系统性升级。当前,崖州湾国家实验室已发布全球首个种业大语言模型“丰登”,可精准预测作物表型,计算效率较传统模型提升290倍;中国农科院研发的全基因组杂种优势预测模型,让杂交水稻育种从“测交上万次”迈向“算法筛选”,部分组合已进入区域试验。这些突破标志着我国种业正迈向“智能设计”新阶段。

然而,智慧育种作为一项系统性工程,仍面临数据孤岛、高端智能装备自主化不足、交叉复合型人才匮乏等现实短板。对此,需从数据、技术、人才、产业多维度协同发力。

要搭建育种资源共享数据平台,统筹构建全国农业数据网络枢纽,统一表型、基因型数据采集与存储标准,健全跨地域、跨部门的数据共享机制。在为育种大模型提供“燃料”的同时,也要筑牢农业数据安全屏障,防范关键种质数据泄露与篡改风险。

要加快关键核心技术攻坚,瞄准全基因组选择、基因编辑等前沿领域,加大专项研究投入,着力突破制约我国智慧育种发展的“卡脖子”技术。加快高通量作物表型观测设备、智能化育种装备的研制与升级,缩短与国外先进水平的差距,强化智慧育种的硬件支撑。

要健全复合型人才培养机制,鼓励涉农高校设立跨学科专业、加强校企联合培养,突破传统院系培养模式,带动师资灵活配置、课程体系重构、科研资源协同,培育既懂遗传育种规律,又精通人工智能算法和大数据处理的复合型创新人才,为种业振兴筑牢人才基石。

要强化产学研用深度融合,推动国家实验室、科研院所与种业龙头企业紧密合作、资源互补,加快形成智慧育种协同创新联盟。通过共建联合实验室、共享育种数据与算力资源,开展关键核心技术联合攻关,打通“基础研究—技术开发—产业应用”链条,让科研与生产紧密结合,提升育种科技成果转化率。

希鸥网观察指出,随着政策支持、技术突破与产业协同的持续深化,智慧育种将加速从“实验室成果”走向“田间地头”,成为保障国家粮食安全、实现种业科技自立自强的核心引擎。

(本稿件整理自网络公开报道,将同步发布希鸥网、创新日报、锐CEO网、NasdaqLtd观察网、斯贝瑞品牌资讯、AI联播等网站,编辑:张多金,微信号:meisceo29,写稿、投稿咨询联系我。)

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