中國日報11月17日電(記者 馬思)在海南崖州灣,一場靜默的農(nóng)業(yè)革命正在發(fā)生,在屏幕上流動的數(shù)據(jù)和算法或?qū)⒏淖冎袊N的歷史,過去需要8-10年才能選育出一個優(yōu)良品種,未來有望縮短至3-4年。
近日在三亞舉辦的2025年植物表型組學(xué)國際研討會上,崖州灣國家實驗室與華為聯(lián)合發(fā)布“繁-未來農(nóng)業(yè)智能樞紐”,這是一個面向農(nóng)業(yè)育種領(lǐng)域的AI智能基座。它或?qū)⒏淖冄永m(xù)多年的傳統(tǒng)育種模式,為保障國家糧食安全提供技術(shù)支撐。
據(jù)悉,“繁-未來農(nóng)業(yè)智能樞紐”這個名字頗具深意?!胺薄奔热∽院D夏戏被?,又寓意“種子繁育”,更寄托著“以數(shù)據(jù)繁育智能”的理想。這個由崖州灣國家實驗室與華為共同打造的智能基座,希望將育種轉(zhuǎn)變?yōu)榫珳?zhǔn)的“科學(xué)”。
育種之困:從“數(shù)據(jù)孤島”到“十年磨劍”
傳統(tǒng)育種在很大程度上依賴科研人員多年的經(jīng)驗和感覺,過程如同大海撈針,周期漫長,成功率不足1%。
崖州灣國家實驗室副主任陳凡直指行業(yè)痛點:“傳統(tǒng)育種工作很大程度依靠經(jīng)驗。從傳統(tǒng)育種走向精準(zhǔn)設(shè)計育種,需要基于海量數(shù)據(jù)的作物性狀和基因型之間的關(guān)聯(lián)解析?!?/p>
長期以來,各育種單位形成的“數(shù)據(jù)孤島”阻礙了育種效率的提升。陳凡進一步解釋:“數(shù)據(jù)孤島一直存在,我們原來的科研工作一直就是基于各自的研究目標(biāo)、研究內(nèi)容來實現(xiàn)。對于農(nóng)業(yè)研究來說,它更復(fù)雜,因為我們對基因型、表型、環(huán)境數(shù)據(jù)甚至土壤數(shù)據(jù)等,都各自是各自的數(shù)據(jù)?!?/p>
與此同時,中國種業(yè)正面臨“資源天花板逼近、技術(shù)天花板未破、成果天花板壓頂”的三重夾擊。全球65%的種子市場被5家外企占據(jù),基因?qū)@蠖啾豢鐕揞^掌控。
破局之道:“繁-未來農(nóng)業(yè)智能樞紐”如何重構(gòu)育種流程
“繁-未來農(nóng)業(yè)智能樞紐” 這一智能基座是由崖州灣國家實驗室在華為AI數(shù)據(jù)湖解決方案支撐下開發(fā)的AI全鏈條技術(shù)體系,包含育種智能體、種業(yè)數(shù)據(jù)集、工具集及軟硬件基礎(chǔ)設(shè)施。其核心突破在于解決了長期制約AI賦能的數(shù)據(jù)瓶頸問題。
崖州灣國家實驗室高級科學(xué)家袁曉輝坦言:“我們深知,AI具備賦能農(nóng)業(yè)科學(xué)的巨大潛力,但數(shù)據(jù)問題始終是制約其落地的核心瓶頸。農(nóng)業(yè)數(shù)據(jù)分散、標(biāo)準(zhǔn)不一、共享困難,AI難以利用、改善業(yè)務(wù)效率,研究者既不知道數(shù)據(jù)的來源和品質(zhì),也無法辨別哪些可以被AI所理解,這導(dǎo)致AI跑不動、即使跑下去也都是錯的。”他補充道,一個能聯(lián)結(jié)全球大田與實驗室數(shù)據(jù)、并提供智能分析能力的“樞紐”系統(tǒng),是我們的重點。
據(jù)悉,智能樞紐從三個維度破解育種難題。一、數(shù)據(jù)整合:整合來自全國多源頭的環(huán)境、性狀、表型、基因型數(shù)據(jù),讓跨域數(shù)據(jù)被統(tǒng)一匯聚,以進一步供規(guī)范化加工。二、模型構(gòu)建:利用專業(yè)的數(shù)據(jù)清洗標(biāo)注工具,結(jié)合相關(guān)應(yīng)用編排及開發(fā)框架、模型開發(fā)工具,快速構(gòu)造行業(yè)定制化的專屬模型。三、智能分析:育種智能體可基于研究目標(biāo)進行智能地數(shù)據(jù)關(guān)聯(lián)篩選、自動化編排分析流程、建模驗證、智能決策,高效尋找合適育種路線。
過去“親本選種—試驗育種—大田種植”的流程從20代(8-10年)有望縮短至5代(3-4年),育種周期縮短50%,效率提升30%。
強強聯(lián)合:為何是崖州灣與華為?
崖州灣國家實驗室作為中國農(nóng)業(yè)領(lǐng)域唯一的國家級實驗室,肩負(fù)著創(chuàng)制重大戰(zhàn)略性品種,彌補缺口的使命。實驗室成立于2022年,坐落在三亞崖州灣科技城,涵蓋我國寶貴的農(nóng)業(yè)科研平臺——南繁科研育種基地。
而華為的參與,則為解決育種數(shù)據(jù)難題提供了技術(shù)方案。華為數(shù)據(jù)存儲產(chǎn)品線副總裁袁遠(yuǎn)指出:“AI時代是數(shù)據(jù)的黃金時代,科研行業(yè)正面臨數(shù)據(jù)量大、數(shù)據(jù)復(fù)雜以及一系列數(shù)據(jù)工程與模型工程難題。通過AI數(shù)據(jù)湖建設(shè),將為企業(yè)高效供給高質(zhì)量AI語料、加速模型構(gòu)建?!?/p>
袁遠(yuǎn)進一步解釋道,雙方合作的契合度很高,因為“對于這樣的大型農(nóng)業(yè)研究,第一要整合各種類型的數(shù)據(jù),整合各地的數(shù)據(jù),形成數(shù)據(jù)集、語料集。通過對數(shù)據(jù)的分析,再運用AI的手段,能夠產(chǎn)生我們想達(dá)成的育種目標(biāo),這個大的方向是和華為目前發(fā)力AI數(shù)據(jù)湖的方向是完全一致的?!?/p>
據(jù)介紹,華為AI數(shù)據(jù)湖解決方案基于華為AI工具鏈ModelEngine,可大幅降低數(shù)據(jù)工程與模型工程復(fù)雜度,數(shù)據(jù)標(biāo)注效率可提升4倍,將行業(yè)專屬模型的構(gòu)建耗時從15天縮至5天,縮短應(yīng)用上線周期80%以上。通過DME(Omni-Dataverse)構(gòu)建統(tǒng)一數(shù)據(jù)空間,打造多地多中心的數(shù)據(jù)平臺,實現(xiàn)跨地域、跨設(shè)備的數(shù)據(jù)調(diào)度、高效檢索與可信流動。此外,依托全閃化介質(zhì)創(chuàng)新,憑借極致讀寫性能、出色容量密度、極低單位能耗,滿足海量多模態(tài)數(shù)據(jù)的融合存儲。
深遠(yuǎn)影響:科技產(chǎn)業(yè)價值與社會意義
專家表示,“繁-未來農(nóng)業(yè)智能樞紐”的發(fā)布,不僅代表著技術(shù)突破,更蘊含著深遠(yuǎn)的產(chǎn)業(yè)價值和社會意義。
科技產(chǎn)業(yè)價值方面,這一平臺樹立了“國家隊+科技隊”的跨界合作范式。崖州灣國家實驗室代表著頂尖的國家戰(zhàn)略高度與科研課題深度,華為代表著信息通信技術(shù)領(lǐng)域頂尖的數(shù)字技術(shù)。二者跨界合作、彼此彌合,為攻克國家級難題開辟了全新道路。
社會意義方面,該項目將直接助力國家糧食安全戰(zhàn)略。陳凡指出,智能樞紐的建設(shè)目的就是“基于數(shù)據(jù)來推進全國區(qū)域農(nóng)業(yè)的發(fā)展,支持高產(chǎn)、穩(wěn)產(chǎn),減少農(nóng)藥、化肥的釋放,保證農(nóng)業(yè)土地的可持續(xù)利用。”
更深遠(yuǎn)的是,育種的成果是無國界的。在全球氣候變化、耕地銳減、資源不均的多重危機下,“繁”的模式可推廣給全球農(nóng)業(yè)研究者,在惡劣環(huán)境中穩(wěn)定生產(chǎn)更多優(yōu)質(zhì)糧食,解決饑荒與供應(yīng)威脅。
未來展望:從“追趕者”到“領(lǐng)跑者”
隨著國家“人工智能+”行動的深入推進,這場發(fā)生在田野間的數(shù)字革命,正悄然改變著中國最古老產(chǎn)業(yè)的面貌。
“繁-未來農(nóng)業(yè)智能樞紐”的發(fā)布,是我國在智慧育種領(lǐng)域渴望從跟隨者轉(zhuǎn)向領(lǐng)跑者的努力。陳凡評價道:“這個智能系統(tǒng)目前在全球是沒有的。我們的特點就是要快速的加大現(xiàn)在‘南繁硅谷’的建設(shè),來實現(xiàn)未來農(nóng)業(yè)的智能樞紐過程?!?/p>
從背著硬盤奔波,到數(shù)據(jù)在云端自由流動;從依賴科學(xué)家的經(jīng)驗直覺,到AI輔助的精準(zhǔn)決策——在這片曾經(jīng)孕育了雜交水稻奇跡的土地上,新的奇跡正在數(shù)據(jù)與算法的滋養(yǎng)下生根發(fā)芽。
正如袁遠(yuǎn)所言:“我們將來的合作前景是非常廣闊的,現(xiàn)在只是剛剛開始?!倍@剛剛開始的合作,正為中國乃至全球的糧食安全繪制著一幅更加穩(wěn)固的技術(shù)基石。