云寿综合网讯:一片叶子挡在花朵前,机器人会怎么做?
在第三十三届中国北京种业大会现场,中国科学院遗传发育所研究员许操介绍,育种机器人“吉儿”2.0在识别到目标花朵被叶片遮挡后,可以通过双臂配合,一只机械臂拨开叶片,另一只继续进行授粉。目前,这款机器人主要面向番茄等作物的杂交授粉场景,相关应用仍处于测试和试点阶段。
9月4日,第三十三届中国北京种业大会在北京举行。本届大会以“AI赋能智慧育种 数智引领种业未来”为主题,首次以智慧育种为主线,集中展示育种芯片、表型装备、育种大模型、具身智能机器人等相关技术和成果,大会期间还发布了“神农育种Studio”智能育种工作台。
从识别一朵花,到记录一株作物长得怎么样,再到分析不同育种材料之间的差异,人工智能正在进入育种的部分环节。
那么,AI具体怎样参与育种?首先要从育种过程中需要面对的大量生物样本材料说起。

田间“看苗”:AI辅助记录信息
AI要参与育种,首先需要尽可能了解材料本身。
一方面,要分析材料携带哪些遗传信息;另一方面,还要观察这些遗传信息在真实生长过程中表现成什么样。
北京拉索生物科技有限公司市场总监丁文家把材料的遗传信息比作AI模型的“燃料”。她介绍,需要积累足够多、相对稳定的数据支撑,模型才能进一步分析不同样本之间的遗传差异。固相芯片,就是目前获取这类遗传信息的一种检测手段。
以动物育种为例,可以先检测群体中不同个体的遗传信息,再根据育种目标选择进入下一步繁育的个体。部分分子检测方式可能需要7至14天。类似的方法也被用于玉米等作物育种,为后续材料筛选提供参考。
不过,只知道一份材料“带着什么遗传信息”还不够。
材料种到田里之后,还要看它实际“长得怎么样”。比如株高、株型、生长状况、抗病性等,都是育种人员需要持续观察的信息。
百奥云(北京)科技有限公司负责人郭飞飞介绍,传统育种需要通过大量田间试验,从中筛选出好的材料,此过程周期长,消耗大量人工,筛选效率低。如今,无人机图像采集AI快速分析,田间机器人、AI眼镜、AI育种模型预测和选择等开始被用于辅助育种过程中的数据采集、育种决策等流程。
在今年大会“芯智汇”智慧育种论坛上,农芯科技(北京)有限责任公司董事长、总经理郑文刚介绍,其团队利用相关设备批量采集作物在田间的生长信息,再把这些信息与材料自身的遗传信息、种植环境等放在一起分析。
“数据采集已经延伸到不同育种场景。”郑文刚说,全国1000多个农作物品种区域试验站不同作物、不同品种的数据每年进入相关平台;在甘肃张掖和海南南繁基地,无人机、轨道车、机器人等设备也被用于记录作物的生长表现和环境信息。

模型“算苗”:帮助缩小选择范围
AI能否直接从大量育种材料中选出最终材料?
北京市农林科学院玉米所研究员王凤格说:“目前AI在赋能育种的过程中,它的定位应该是缩小范围,而不是直接确定最终材料。”
王凤格介绍,随着育种数据与算法工具的日益丰富,智能体驱动的AI育种应用应运而生,现阶段可以将已有的育种数据、分子数据等结合起来开展辅助分析,从大量材料中缩小需要进一步进入田间验证的候选范围。

“芯智汇”智慧育种论坛企业家对话中,多位嘉宾谈到,与一些能够很快获得反馈的人工智能应用不同,植物有自己的生长周期。一粒种子播种下去,需要等待数月,才能看到较为完整的生长表现。新的田间结果形成后,才能继续用于下一轮分析。
值得注意的是,田间环境也会影响结果。
论坛上还有嘉宾提出,同一份材料种植在不同地区、不同年份,表现可能并不完全一样。温度、光照、水分等环境条件发生变化,作物的生长表现也可能随之变化。
郭飞飞介绍,目前国内AI育种相关应用仍处于初步尝试阶段,部分智能设备价格相对较高,技术稳定性仍有提升空间,在具体应用过程中还可能受到网络环境等因素影响。
许操介绍,“吉儿”2.0目前正在一些农业产业园开展测试和试点,现阶段主要应用于杂交授粉等具体场景。
北京市委农工委委员、市农业农村局副局长陈连武介绍,目前北京智慧育种已涉及基因解码、表型感知、算法演算和田间应用等环节。“十五五”期间将在高质量数据集建设、智能装备国产化和成果转化效率等方面进一步提升。(转自新华网)
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