AI虚拟农田里“种”出好种子,种业振兴进入智能时代

种苗是农业生产的起点,种子是农业的“芯片”。过去培育一个高品质新品种,育种专家要像候鸟一样每年奔赴海南南繁基地,在田间反复选种、种植、收获,重复6到7轮、花上8到10年,才能找出性状稳定的优良品种。如今,人工智能正在改写这个流程。

AI大模型:在代码里“种”出好种子

在海南大学南繁学院,基因组与大数据育种实验室里没有培养皿和种苗圃,运转的是数据机房。副院长夏志强介绍,团队研发的AI生物信息科学智能体与大模型,能在虚拟农田里“算”出作物长什么样,帮育种人员节约近一半时间。

今年5月,团队发布了首个水稻泛基因组大模型。这个7亿参数的大模型通过阅读149份高质量水稻的“生命说明书”,理解了水稻DNA序列的内在规律,能标注基因功能、预测虚拟农田里的水稻长成什么样,也能根据水稻的样子反向推导基因排布。

在大豆领域,安徽农业大学联合中国农科院作物科学研究所发布了大豆垂直大模型“丰菽”2.0,整合了大豆种质资源、基因组数据、病害样本、育种试验记录等,可辅助开展病害诊断、育种亲本筛选、虚拟组合设计等,推动大豆育种从经验驱动向数据辅助决策转变。2026年,崖州湾国家实验室已部署国内首个种业大模型“丰登”,科研人员录入种质基因序列后,AI可快速模拟上万组基因搭配,预判作物抗病、高产、耐盐碱等性状。

智能设备:从人工到机器,从经验到标准

AI不光在“算”,还在“干”。

在衡水冀州区的种苗数智工厂,AI嫁接机器人搭载视觉识别与精准操控系统,每小时完成1200株嫁接,效率是人工的8到10倍,成活率稳定在98%以上。全自动播种流水线压穴、播种、覆土、喷水一气呵成,播种精度在98%以上,育苗周期比传统方式缩短5到7天。

在江苏淮安现代农业科技示范园,智能精量播种流水线播种速度达每小时1000盘,精度稳定在99%以上。全自动嫁接机5台机组联动,日产嫁接苗7万至14万株,嫁接成功率超98%。选苗补苗移栽机器人搭载高清机器视觉,可自动识别空穴、弱苗、病残苗,每小时处理300盘种苗。

在种业装备方面,甘肃省制种玉米去雄机及剥皮机一体化试点项目取得阶段性进展,12台智能制种玉米去雄机与10套移动式全自动剥皮机成功投放田间。智能去雄机突破了大高差范围智能仿形精准控制等技术,移动式全自动剥皮机则突破了低损柔性剥皮等关键技术,有效满足中小规模制种玉米的机械化需求。

从“拆盲盒”到“精准导航”

传统育种如同大海捞针,育种专家在成千上万个基因组合中靠经验试错。如今AI为育种装上精准导航:育种周期从8到10年缩短至3到5年,海南大学AI智能体5小时即可完成单人3天的基因鉴定工作。

在新疆阿克苏温宿生物育种基地,无人机搭载多光谱传感器高效获取作物表型数据,田间机器人按预设轨道自主行走,收集农作物株数、茎粗、穗数等信息。基地兼有高温、干旱、盐碱等特殊环境,智能化管理决策系统让育种数据采集和分析效率大幅提升。

智慧育种的战略价值已被提升到国家层面。农业农村部党组专题会强调,“十五五”时期要加快构建智能育种体系,培育更多突破性新品种,推进种业振兴。