春耕時節,我國智慧育種技術持續突破。人工智能(AI)技術在育種領域的創新應用,助推種業向數字化智慧化轉型,激活種業新質生產力。
精準識別花朵,最快僅需15秒即可完成單朵花授粉……不久前舉辦的2026種子大會上,世界首臺智能育種機器人“吉兒”備受關注。中國科學院研究團隊介紹,這款機器人首次提出了“作物-機器人”協同設計理念,深度融合生物技術與人工智能,可實現基于人工智能的自動化雜交授粉。目前這款機器人已在商業化生產溫室穩定運行,大幅降低了育種成本、縮短育種周期。
南繁智慧育種平臺則“上新”了兩項關鍵技術:一是基因環境互作算法工具,可融合作物遺傳信息與氣象、土壤等環境數據,分析作物性狀,計算時間較傳統統計模型大幅縮短,還能量化遺傳與環境對作物性狀的影響;二是育種仿真工具ISB,普適性強,可模擬不同繁殖方式的育種流程,在田間試驗前模擬親本組配、后代選擇等過程,精準預測雜交效果并篩選最佳方案。“這個工具相當于給育種工作‘提前彩排’,能大幅減少田間試驗的工作量,提高育種的可預見性和效率。”中國農業科學院國家南繁研究院副院長李慧慧介紹。
眼下,崖州灣國家實驗室聯合華為發布的農業育種智能基座“繁-未來農業智能樞紐”已投入使用,成為育種家的智能助手。崖州灣國家實驗室副主任陳凡介紹,該智能基座可高效整合多維度海量數據,為AI賦能生物育種提供大數據支撐,有望將育種周期從8-10年縮短至3-4年。
多項育種新技術已見成效。中種集團下屬中科荃銀打造的水稻導航育種平臺RiceNavi,可依據關鍵指標自動生成最優育種方案,提升分子育種精準度與效率。該平臺已為多家頂尖科研機構提供支持,截至2025年底累計解析水稻品種近500例。該平臺負責人方玉介紹,平臺助力選育的水稻新品種科優9085,刷新了安徽自育水稻品種產量紀錄,今年春耕將全面示范推廣。
針對小麥育種周期長、遺傳背景復雜等問題,山東極智生物作物育種事業部總監荊星介紹,其團隊整合數萬份種質資源、海量表型數據及多個AI算法打造的小麥智能設計育種平臺,實現育種全鏈條賦能,可將雜交組配周期縮短96%、成本降低80%。
我國雜交水稻育種長期處于世界領先地位,但仍面臨跨年度預測精度下降、多環境適應性難以兼顧等挑戰。隆平高科種業科學研究院副院長王凱表示,該公司通過構建多年多點數據模型,使雜交組合產量預測測試效率提升44%。
人工智能、大數據等數字技術的深度融入,正讓傳統育種迎來顛覆性變革。中國科學院院士、崖州灣國家實驗室主任李家洋指出,當前我國正處于從“分子標記輔助選擇”的3.0時代向“分子設計育種”的4.0時代跨越的關鍵期,育種已從“碰運氣”篩選轉向“按圖紙”組裝,按需定制理想品種。
“下一個十年將邁向‘智能育種’的5.0時代。”李家洋表示,這包含兩個層面:一是培育“智能品種”,讓作物能主動感知環境變化、調控生理狀態,破解高產與高抗的矛盾;二是實現“智能培育”,推動AI、大數據與生物技術、傳統育種深度融合,讓育種從“經驗選育”走向“精準智造”。
盡管技術突破顯著,但我國智慧育種仍面臨數據割裂、標準不一、算力分布不均、模型可解釋性不足等挑戰。對此,中國農業綠色發展研究會副理事長孫好勤提出三點倡議:瞄準綠色方向,將節水節肥、固碳納入育種核心指標;強化數字賦能,推動多組學技術與綠色育種深度融合;深化協同創新,統一數據標準,共建共享平臺,打造全球領先的綠色智慧種業創新高地。
華智生物技術有限公司副總裁王朝暉指出,基因型鑒定是數字化育種的基礎,需深入產業場景才能發揮價值。其團隊正通過搭建高通量自動化平臺、開發生物信息分析工具,并與育種企業深度合作,推動基因型鑒定從“可用”向“好用”“愿用”轉變,助力構建產學研協同的種業生態圈。
哈爾濱工業大學(深圳)國際人工智能研究院院長劉劼提出了“后大模型時代”的智慧農業新范式。面對農業領域數據分布不均、場景復雜等挑戰,高質量數據的收集與清理是模型有效性的前提,大模型的應用則通過檢索增強、微調等技術,實現垂直領域的深度適配。未來隨著智能工具成本的大幅降低,種業將迎來個性化、精準化的新階段,甚至可以為特定區域、特定需求定制專屬品種。(記者 吳蔚 羅江)
轉自:經濟參考報
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