3月20日，2025年種子大會暨南繁硅谷論壇現(xiàn)場，與會嘉賓在觀看展覽。海南日報全媒體記者 王程龍 攝
3月20日，海南省南繁種業(yè)CRO供需對接會現(xiàn)場，一家電子加速誘變育種公司在現(xiàn)場介紹育種成果。海南日報全媒體記者 王程龍 攝
2025種子大會暨南繁硅谷論壇室內(nèi)展覽展示的各種辣椒。海南日報全媒體記者 王程龍 攝
室內(nèi)展覽現(xiàn)場展示的玉米種子。海南日報全媒體記者 王程龍 攝
室內(nèi)展覽現(xiàn)場展示的自動割膠設(shè)備。海南日報全媒體記者 王程龍 攝
■ 海南日報全媒體記者 黃媛艷
春為歲首，農(nóng)為行先，時至春分，春管春耕已進入關(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種子大會暨南繁硅谷論壇在三亞開幕，智慧農(nóng)業(yè)推動種業(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)場示范基地，智能機器人大展身手。
在示范演示時，隨著技術(shù)人員按下啟動鍵，無人駕駛的耕地機迅速規(guī)律地進行旋耕作業(yè)，作業(yè)精度達到厘米級。在該基地的另一個水田地塊內(nèi)，滿載水稻秧苗的插秧機不斷前行，一行行秧苗被齊整地插入田中。
“傳統(tǒng)插秧機需要兩人操作，一人駕駛，一人擺秧，而智能無人駕駛插秧機根據(jù)定點信息設(shè)置的行駛路線，一個人在場外操控就可完成全部工作，每小時至少插秧7畝地，又快又精準�！蹦暇┺r(nóng)業(yè)大學(xué)智慧農(nóng)業(yè)團隊有關(guān)負責(zé)人說。
智能機器人不僅是“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“跑酷”的六足機器人頭頂6個攝像頭，能精準捕捉每株棉花冠層花蕾數(shù)量、莖稈的粗細、高矮等情況，莖稈粗細誤差不超過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價鑒定AR眼鏡，可以實時獲取抗病性智能評價鑒定信息，準確度高達99.7%，每份材料的鑒定時間約為1.58秒。
“團隊結(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)團隊執(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代正加速到來，人工智能、大數(shù)據(jù)、云計算等技術(shù)賦能育種效率躍升。
當(dāng)前，科研人員探索建立以“實時感知、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？中國種子集團有限公司的物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)給出了肯定的答案。
點開中國南繁硅谷數(shù)字化產(chǎn)業(yè)全景圖，人們可以精準獲取該集團各個基地的育種研發(fā)、良種繁制等情況。隨機點開位于崖州區(qū)的白雞基地板塊，面積、研究作物、研究團隊等信息立刻呈現(xiàn)。通過遙感傳回的信息，科研人員還能實時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、機械化、數(shù)字化平臺的綜合試驗基地正在催生南繁變革�！敝袊N子集團有限公司總經(jīng)理助理張曉強說。
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田內(nèi)，一座軌道式高通量植物表型采集平臺搭載6種高精度的圖像采集傳感器在田地上方緩緩前行，對片區(qū)內(nèi)玉米品種進行表型數(shù)據(jù)采集，全天候觀察、記錄3800株玉米的每一個特征。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。
“該平臺是我國自主開發(fā)的田間高通量植物表型平臺，大幅提高了工作效率。該院建設(shè)運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)的投用有力推動種業(yè)發(fā)展。”農(nóng)業(yè)農(nóng)村部種業(yè)專家咨詢組組長余欣榮表示。
算法支撐 推動“經(jīng)驗育種”向“精確育種”轉(zhuǎn)變
一個優(yōu)良品種，需要從幾百上千個原始材料選配雜交組合中篩選而來，工作量大，時間漫長，是否有可能預(yù)測作物長勢，精準篩選潛力材料？這正是中國農(nóng)科院南繁院副院長李慧慧團隊的研究方向。
“團隊最近研發(fā)了一套新的人工智能算法——自動化機器學(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，實現(xiàn)了作物精準遺傳分析與基因組預(yù)測，計算時間比傳統(tǒng)統(tǒng)計模型縮短290倍，為作物智能設(shè)計育種提供有效工具。”李慧慧介紹。
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團隊也在不斷探索。“團隊開發(fā)的Hyper-seq技術(shù)，通過檢測種苗DNA，就能知道這個植株會長成什么樣子，可以有效指導(dǎo)新品種的選育�！毕闹緩娬f，科技賦能正推動“經(jīng)驗育種”向“精確育種”轉(zhuǎn)變。
隨著遙感、自動化機械、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、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的注腳。
崖州灣國家實驗室精準設(shè)計與智造團隊、中國農(nóng)業(yè)大學(xué)和上海人工智能實驗室共同發(fā)布了首個種業(yè)大語言模型“豐登”；張建華團隊構(gòu)建了輕量化的作物病害等級及抗病性鑒定模型、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、崖州灣國家實驗室和中國科學(xué)院基因組研究所等單位繪制了首個國產(chǎn)大豆的全生命周期器官發(fā)育“時空圖譜”……
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)測和選擇算法實現(xiàn)新突破；合成生物算法和模型取得新進展，性狀設(shè)計改良效率不斷提升，有力創(chuàng)制了一批目標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驗室走向田間地頭，從三亞輻射全國、遍及世界�！比齺喪杏嘘P(guān)負責(zé)人表示。(本報三亞3月20日電)
