作者:刘逸杉 冯丽妃 来源:中国科学报 发布时间:2023/6/15 14:52:46
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人工智能赋能作物育种方兴未艾

 

“作物育种作为大数据和现代基因组学的重要领域,对人工智能既存在需求,也为人工智能应用提供了最好的应用场景。”中国科学院院士、中国科学院遗传与发育生物学研究所所长杨维才在6月13日在京举行的作物育种与人工智能研讨会开幕致辞上说。

种子是农业“芯片”,而人工智能被誉为科研范式的最新变革。此次会议围绕利用人工智能实现高效育种展开深入交流。来自科研院所、高校的学者以及相关企业的人士参会。

记者从会上了解到,当前中国育种产业仍处于2.0阶段——人工采集效率低、专业化标准程度低、育种决策高度依赖专家经验等。同时,传统育种仍面临诸多不利因素,如品质良莠不齐,病害种类繁多、气候与水资源短缺带来的挑战等问题。与会专家认为,人工智能会应对这些挑战提供了机遇。

目前,中国科学家在用人工智能实现精准育种方面已经进行了诸多实践。例如遗传与发育生物学研究所表型组学平台首席科学家蒋霓开发的基于人工智能的小麦品种图像识别技术,有望得到育种应用。北京市农林科学院研究员赵久然团队在玉米选育策略上进行了探索和革新,将现代育种装备与信息化技术手段相结合,创新优化并集成5个单项育种技术模块,形成“五位一体”工程化育种技术体系,提高育种效率,提升了优种数量。上海师范大学教授黄学辉团队开创构建的“水稻导航育种系统”(RiceNavi)能够在育种过程中发挥“地图导航”的作用。中国农业大学教授倪中福团队研发的智能育种机器人可高通量和全天候地获取表型数据,实现多生境下稳定行驶。华中农业大学教授李林团队开发的CropGPT平台旨在通过精准智能设计助力生物种业腾飞。甘肃省农业科学院白玉龙研究员设立的智能模型能够帮助育种家进行记录、分析及辅助判断育种选择,减轻了育种家的负担。

关于作物育种与人工智能的发展前景,与会专家认为,育种既需要全面的创新,如从育种方法到突破性品种的全链条创新,也需要个别重要性状的改良和提升,以此为目标持续改良、提升、迭代。而在这一条赛道上前进,应有意识地植入信息化、大数据理念和人工智能思维方式。

会上,华中农业大学副校长张献龙表示,农业育种经历了漫长的过程,未来需要将育种家、基因学家、人工智能专家三者的力量相结合,实现作物育种飞跃发展。同时,育种研究者不能仅停留在实验室里,而要到田里去,将实验与实践相结合。

本次会议由中国科学院遗传与发育生物学研究所以及植物细胞与染色体工程国家重点实验室共同举办。

科学家用无人机采集小麦品种数据 蒋霓供图

移动式田间表型采集车 蒋霓供图

 
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