在海南省三亚市崖州湾,一场静默的农业革命正在发生,在屏幕上流动的数据和算法或将改变中国育种的历史,过去需要8-10年才能选育出一个优良品种,未来有望缩短至3-4年。
近日在三亚举办的2025年植物表型组学国际研讨会上,崖州湾国家实验室与华为联合发布“繁-未来农业智能枢纽”,这是一个面向农业育种领域的AI智能基座。它或将改变延续多年的传统育种模式,为保障国家粮食安全提供技术支撑。
据悉,“繁-未来农业智能枢纽”这个名字颇具深意。“繁”既取自海南南繁基地,又寓意“种子繁育”,更寄托着“以数据繁育智能”的理想。这个由崖州湾国家实验室与华为共同打造的智能基座,希望将育种转变为精准的“科学”。
育种之困:从“数据孤岛”到“十年磨剑”
传统育种在很大程度上依赖科研人员多年的经验和感觉,过程如同大海捞针,周期漫长,成功率不足1%。
崖州湾国家实验室副主任陈凡直指行业痛点:“传统育种工作很大程度依靠经验。从传统育种走向精准设计育种,需要基于海量数据的作物性状和基因型之间的关联解析。”
长期以来,各育种单位形成的“数据孤岛”阻碍了育种效率的提升。陈凡进一步解释:“数据孤岛一直存在,我们原来的科研工作一直就是基于各自的研究目标、研究内容来实现。对于农业研究来说,它更复杂,因为我们对基因型、表型、环境数据甚至土壤数据等,都各自是各自的数据。”
与此同时,中国种业正面临“资源天花板逼近、技术天花板未破、成果天花板压顶”的三重夹击。全球65%的种子市场被5家外企占据,基因专利大多被跨国巨头掌控。
破局之道:“繁-未来农业智能枢纽”如何重构育种流程
“繁-未来农业智能枢纽” 这一智能基座是由崖州湾国家实验室在华为AI数据湖解决方案支撑下开发的AI全链条技术体系,包含育种智能体、种业数据集、工具集及软硬件基础设施。其核心突破在于解决了长期制约AI赋能的数据瓶颈问题。
崖州湾国家实验室高级科学家袁晓辉坦言:“我们深知,AI具备赋能农业科学的巨大潜力,但数据问题始终是制约其落地的核心瓶颈。农业数据分散、标准不一、共享困难,AI难以利用、改善业务效率,研究者既不知道数据的来源和品质,也无法辨别哪些可以被AI所理解,这导致AI跑不动、即使跑下去也都是错的。”他补充道,一个能联结全球大田与实验室数据、并提供智能分析能力的“枢纽”系统,是我们的重点。
据悉,智能枢纽从三个维度破解育种难题。一、数据整合:整合来自全国多源头的环境、性状、表型、基因型数据,让跨域数据被统一汇聚,以进一步供规范化加工。二、模型构建:利用专业的数据清洗标注工具,结合相关应用编排及开发框架、模型开发工具,快速构造行业定制化的专属模型。三、智能分析:育种智能体可基于研究目标进行智能地数据关联筛选、自动化编排分析流程、建模验证、智能决策,高效寻找合适育种路线。
过去“亲本选种—试验育种—大田种植”的流程从20代(8-10年)有望缩短至5代(3-4年),育种周期缩短50%,效率提升30%。
强强联合:国家队与科技队的跨界合作
崖州湾国家实验室作为中国农业领域唯一的国家级实验室,肩负着创制重大战略性品种,弥补缺口的使命。实验室成立于2022年,坐落在三亚崖州湾科技城,涵盖我国宝贵的农业科研平台——南繁科研育种基地。
而华为的参与,则为解决育种数据难题提供了技术方案。华为数据存储产品线副总裁袁远指出:“AI时代是数据的黄金时代,科研行业正面临数据量大、数据复杂以及一系列数据工程与模型工程难题。通过AI数据湖建设,将为企业高效供给高质量AI语料、加速模型构建。”
袁远进一步解释道,双方合作的契合度很高,因为“对于这样的大型农业研究,第一要整合各种类型的数据,整合各地的数据,形成数据集、语料集。通过对数据的分析,再运用AI的手段,能够产生我们想达成的育种目标,这个大的方向是和华为目前发力AI数据湖的方向是完全一致的。”
据介绍,华为AI数据湖解决方案基于华为AI工具链ModelEngine,可大幅降低数据工程与模型工程复杂度,数据标注效率可提升4倍,将行业专属模型的构建耗时从15天缩至5天,缩短应用上线周期80%以上。通过DME(Omni-Dataverse)构建统一数据空间,打造多地多中心的数据平台,实现跨地域、跨设备的数据调度、高效检索与可信流动。此外,依托全闪化介质创新,凭借极致读写性能、出色容量密度、极低单位能耗,满足海量多模态数据的融合存储。
深远影响:科技产业价值与社会意义
专家表示,“繁-未来农业智能枢纽”的发布,不仅代表着技术突破,更蕴含着深远的产业价值和社会意义。
科技产业价值方面,这一平台树立了“国家队+科技队”的跨界合作范式。崖州湾国家实验室代表着顶尖的国家战略高度与科研课题深度,华为代表着信息通信技术领域顶尖的数字技术。二者跨界合作、彼此弥合,为攻克国家级难题开辟了全新道路。
社会意义方面,该项目将直接助力国家粮食安全战略。陈凡指出,智能枢纽的建设目的就是“基于数据来推进全国区域农业的发展,支持高产、稳产,减少农药、化肥的释放,保证农业土地的可持续利用。”
更深远的是,育种的成果是无国界的。在全球气候变化、耕地锐减、资源不均的多重危机下,“繁”的模式可推广给全球农业研究者,在恶劣环境中稳定生产更多优质粮食,解决饥荒与供应威胁。
未来展望:从“追赶者”到“领跑者”
随着国家“人工智能+”行动的深入推进,这场发生在田野间的数字革命,正悄然改变着中国最古老产业的面貌。
“繁-未来农业智能枢纽”的发布,是我国在智慧育种领域渴望从跟随者转向领跑者的努力。陈凡评价道:“这个智能系统目前在全球是没有的。我们的特点就是要快速的加大现在‘南繁硅谷’的建设,来实现未来农业的智能枢纽过程。”
从背着硬盘奔波,到数据在云端自由流动;从依赖科学家的经验直觉,到AI辅助的精准决策——在这片曾经孕育了杂交水稻奇迹的土地上,新的奇迹正在数据与算法的滋养下生根发芽。
正如袁远所言:“我们将来的合作前景是非常广阔的,现在只是刚刚开始。”而这刚刚开始的合作,正为中国乃至全球的粮食安全绘制着一幅更加稳固的技术基石。
(中国日报社海南记者站 编辑:陈博文 记者:马思)