中國日報11月17日電(記者 馬思)在海南崖州灣,一場靜默的農業革命正在發生,在屏幕上流動的數據和算法或將改變中國育種的歷史,過去需要8-10年才能選育出一個優良品種,未來有望縮短至3-4年。
近日在三亞舉辦的2025年植物表型組學國際研討會上,崖州灣國家實驗室與華為聯合發布“繁-未來農業智能樞紐”,這是一個面向農業育種領域的AI智能基座。它或將改變延續多年的傳統育種模式,為保障國家糧食安全提供技術支撐。
據悉,“繁-未來農業智能樞紐”這個名字頗具深意。“繁”既取自海南南繁基地,又寓意“種子繁育”,更寄托著“以數據繁育智能”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,希望將育種轉變為精準的“科學”。
育種之困:從“數據孤島”到“十年磨劍”
傳統育種在很大程度上依賴科研人員多年的經驗和感覺,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痛點:“傳統育種工作很大程度依靠經驗。從傳統育種走向精準設計育種,需要基于海量數據的作物性狀和基因型之間的關聯解析。”
長期以來,各育種單位形成的“數據孤島”阻礙了育種效率的提升。陳凡進一步解釋:“數據孤島一直存在,我們原來的科研工作一直就是基于各自的研究目標、研究內容來實現。對于農業研究來說,它更復雜,因為我們對基因型、表型、環境數據甚至土壤數據等,都各自是各自的數據。”
與此同時,中國種業正面臨“資源天花板逼近、技術天花板未破、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,基因專利大多被跨國巨頭掌控。
破局之道:“繁-未來農業智能樞紐”如何重構育種流程
“繁-未來農業智能樞紐” 這一智能基座是由崖州灣國家實驗室在華為AI數據湖解決方案支撐下開發的AI全鏈條技術體系,包含育種智能體、種業數據集、工具集及軟硬件基礎設施。其核心突破在于解決了長期制約AI賦能的數據瓶頸問題。
崖州灣國家實驗室高級科學家袁曉輝坦言:“我們深知,AI具備賦能農業科學的巨大潛力,但數據問題始終是制約其落地的核心瓶頸。農業數據分散、標準不一、共享困難,AI難以利用、改善業務效率,研究者既不知道數據的來源和品質,也無法辨別哪些可以被AI所理解,這導致AI跑不動、即使跑下去也都是錯的。”他補充道,一個能聯結全球大田與實驗室數據、并提供智能分析能力的“樞紐”系統,是我們的重點。
據悉,智能樞紐從三個維度破解育種難題。一、數據整合:整合來自全國多源頭的環境、性狀、表型、基因型數據,讓跨域數據被統一匯聚,以進一步供規范化加工。二、模型構建:利用專業的數據清洗標注工具,結合相關應用編排及開發框架、模型開發工具,快速構造行業定制化的專屬模型。三、智能分析:育種智能體可基于研究目標進行智能地數據關聯篩選、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%。
強強聯合:為何是崖州灣與華為?
崖州灣國家實驗室作為中國農業領域唯一的國家級實驗室,肩負著創制重大戰略性品種,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,涵蓋我國寶貴的農業科研平臺——南繁科研育種基地。
而華為的參與,則為解決育種數據難題提供了技術方案。華為數據存儲產品線副總裁袁遠指出:“AI時代是數據的黃金時代,科研行業正面臨數據量大、數據復雜以及一系列數據工程與模型工程難題。通過AI數據湖建設,將為企業高效供給高質量AI語料、加速模型構建。”
袁遠進一步解釋道,雙方合作的契合度很高,因為“對于這樣的大型農業研究,第一要整合各種類型的數據,整合各地的數據,形成數據集、語料集。通過對數據的分析,再運用AI的手段,能夠產生我們想達成的育種目標,這個大的方向是和華為目前發力AI數據湖的方向是完全一致的。”
據介紹,華為AI數據湖解決方案基于華為AI工具鏈ModelEngine,可大幅降低數據工程與模型工程復雜度,數據標注效率可提升4倍,將行業專屬模型的構建耗時從15天縮至5天,縮短應用上線周期80%以上。通過DME(Omni-Dataverse)構建統一數據空間,打造多地多中心的數據平臺,實現跨地域、跨設備的數據調度、高效檢索與可信流動。此外,依托全閃化介質創新,憑借極致讀寫性能、出色容量密度、極低單位能耗,滿足海量多模態數據的融合存儲。
深遠影響:科技產業價值與社會意義
專家表示,“繁-未來農業智能樞紐”的發布,不僅代表著技術突破,更蘊含著深遠的產業價值和社會意義。
科技產業價值方面,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略高度與科研課題深度,華為代表著信息通信技術領域頂尖的數字技術。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略。陳凡指出,智能樞紐的建設目的就是“基于數據來推進全國區域農業的發展,支持高產、穩產,減少農藥、化肥的釋放,保證農業土地的可持續利用。”
更深遠的是,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業研究者,在惡劣環境中穩定生產更多優質糧食,解決饑荒與供應威脅。
未來展望:從“追趕者”到“領跑者”
隨著國家“人工智能+”行動的深入推進,這場發生在田野間的數字革命,正悄然改變著中國最古老產業的面貌。
“繁-未來農業智能樞紐”的發布,是我國在智慧育種領域渴望從跟隨者轉向領跑者的努力。陳凡評價道:“這個智能系統目前在全球是沒有的。我們的特點就是要快速的加大現在‘南繁硅谷’的建設,來實現未來農業的智能樞紐過程。”
從背著硬盤奔波,到數據在云端自由流動;從依賴科學家的經驗直覺,到AI輔助的精準決策——在這片曾經孕育了雜交水稻奇跡的土地上,新的奇跡正在數據與算法的滋養下生根發芽。
正如袁遠所言:“我們將來的合作前景是非常廣闊的,現在只是剛剛開始。”而這剛剛開始的合作,正為中國乃至全球的糧食安全繪制著一幅更加穩固的技術基石。