算法育種時(shí)代，AI如何“看懂”植物、重塑未來(lái)農(nóng)業(yè)？12月12日，南京農(nóng)業(yè)大學(xué)與江北新區(qū)研創(chuàng)園聯(lián)合舉辦AI for Agriculture Science成果發(fā)布會(huì)暨人工智能OPC基地揭牌儀式。來(lái)自高校、政府、企業(yè)、投資機(jī)構(gòu)的近百位嘉賓齊聚江北新區(qū)研創(chuàng)園共同見(jiàn)證5項(xiàng)引領(lǐng)AI+未來(lái)農(nóng)業(yè)的突破性成果集中發(fā)布，其中多款為行業(yè)首發(fā)， 涵蓋作物表型、智能設(shè)計(jì)育種、農(nóng)藥智慧研發(fā)等關(guān)鍵領(lǐng)域。

校地?cái)y手：點(diǎn)燃未來(lái)農(nóng)業(yè)創(chuàng)新引擎

“AI正對(duì)傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)方式、生產(chǎn)關(guān)系和治理體系帶來(lái)深層變革，成為實(shí)現(xiàn)農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化、保障國(guó)家糧食安全和推動(dòng)鄉(xiāng)村振興的關(guān)鍵技術(shù)支撐?！蹦暇┺r(nóng)業(yè)大學(xué)黨委常委、副校長(zhǎng)丁艷鋒介紹，近年來(lái)，南京農(nóng)業(yè)大學(xué)在14個(gè)學(xué)科進(jìn)入ESI全球前百分之一、3個(gè)學(xué)科進(jìn)入前千分之一，植物學(xué)與動(dòng)物學(xué)、農(nóng)業(yè)科學(xué)躋身前萬(wàn)分之一的堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)上，進(jìn)一步前瞻布局成立前沿交叉研究院，圍繞農(nóng)業(yè)人工智能、植物表型組學(xué)、農(nóng)業(yè)與人類(lèi)健康、合成生物學(xué)等新型方向大力推動(dòng)學(xué)科交叉，一批前沿成果不斷涌現(xiàn)，為科技賦能農(nóng)業(yè)發(fā)展注入新動(dòng)能。

發(fā)布會(huì)現(xiàn)場(chǎng)，丁艷鋒與江北新區(qū)研創(chuàng)園黨工委書(shū)記、管辦主任吳恒共同為“南京農(nóng)業(yè)大學(xué)-南京江北新區(qū)研創(chuàng)園人工智能OPC基地（AI for Agriculture Science）”揭牌。該基地聚焦AI與農(nóng)業(yè)科學(xué)交叉領(lǐng)域，將推動(dòng)技術(shù)攻關(guān)、成果轉(zhuǎn)化與人才集聚，構(gòu)建產(chǎn)學(xué)研用一體化平臺(tái)，為校地合作提供產(chǎn)業(yè)視角與應(yīng)用場(chǎng)景。

“此次合作響應(yīng)國(guó)家‘人工智能+’行動(dòng)戰(zhàn)略，實(shí)現(xiàn)南農(nóng)的人才、研發(fā)優(yōu)勢(shì)與研創(chuàng)園環(huán)境、算力、金融等資源稟賦互補(bǔ)。期待校地?cái)y手將基地打造為農(nóng)業(yè)AI技術(shù)的研發(fā)高地、成果轉(zhuǎn)化的示范窗口，在推動(dòng)科技創(chuàng)新和產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新融合上打頭陣?！倍∑G鋒說(shuō)。

AI重塑未來(lái)農(nóng)業(yè)：五大重磅成果集中亮相

發(fā)布會(huì)上，南京農(nóng)業(yè)大學(xué)集中推出5項(xiàng)AI+未來(lái)農(nóng)業(yè)研究重磅成果，包括4款智慧育種大模型、1款智能體，其中多款為行業(yè)首發(fā)。

南京農(nóng)業(yè)大學(xué)前沿交叉研究院植物表型組學(xué)交叉研究中心劉守陽(yáng)教授、金時(shí)超副教授、佟昊副教授，生物信息學(xué)中心劉金定副教授，前沿交叉研究院院長(zhǎng)、國(guó)家中藥材產(chǎn)業(yè)技術(shù)體系崗位科學(xué)家竇道龍教授分別圍繞“fomo4 wheat作物表型大模型”“AI+遙感驅(qū)動(dòng)的作物數(shù)字孿生系統(tǒng)”“作物動(dòng)態(tài)智能設(shè)計(jì)育種大模型”“大豆智慧育種平臺(tái)”“‘藥問(wèn)’農(nóng)藥科學(xué)家智能體”進(jìn)行專(zhuān)題分享。

以作物動(dòng)態(tài)智能設(shè)計(jì)育種大模型為例，這是由江蘇省特聘教授、南京農(nóng)業(yè)大學(xué)前沿交叉研究院佟昊副教授團(tuán)隊(duì)近日成功開(kāi)發(fā)的智慧育種大模型。該模型首次實(shí)現(xiàn)了作物全生長(zhǎng)周期的智能化模擬，破解了傳統(tǒng)育種周期長(zhǎng)、成本高、環(huán)境適應(yīng)難控等關(guān)鍵瓶頸，將育種周期縮短至少50%，且具備智能迭代學(xué)習(xí)能力。

“傳統(tǒng)育種需耗時(shí)數(shù)月甚至數(shù)年在田間篩選材料，而該模型僅憑遺傳信息即可預(yù)測(cè)作物表型，無(wú)需大規(guī)模田間實(shí)驗(yàn)，大幅縮短育種周期的同時(shí)降低人力物力成本?！辟￡徽f(shuō)，只要提供遺傳信息，就能知道作物每天的狀態(tài)和最終產(chǎn)量，這一特性讓育種篩選實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)化“心中有數(shù)”。

而面對(duì)復(fù)雜的農(nóng)業(yè)環(huán)境，該模型的精準(zhǔn)預(yù)測(cè)能力更顯價(jià)值。它整合了溫度、光照、土壤養(yǎng)分等環(huán)境數(shù)據(jù)，不僅能快速識(shí)別開(kāi)花等關(guān)鍵生長(zhǎng)階段，更能預(yù)判極端氣候?qū)Ξa(chǎn)量的影響?！耙坏┯龅綐O端天氣，可提前預(yù)測(cè)減產(chǎn)可能性，及時(shí)采取補(bǔ)救措施?！边@種“提前干預(yù)”能力，為穩(wěn)定糧食產(chǎn)能提供了技術(shù)保障。

校企簽約： 加速領(lǐng)跑未來(lái)農(nóng)業(yè)賽道 

聚焦AI+未來(lái)農(nóng)業(yè)系列成果轉(zhuǎn)化應(yīng)用，南京農(nóng)業(yè)大學(xué)社會(huì)合作處處長(zhǎng)許承保、蘇州中析生物信息有限公司董事長(zhǎng)朱斌分別代表校企雙方共同簽署合作協(xié)議，標(biāo)志著該系列成果在產(chǎn)學(xué)研協(xié)同轉(zhuǎn)化之路上邁出實(shí)質(zhì)性步伐。而吸引中析生物達(dá)成聯(lián)合研發(fā)、轉(zhuǎn)讓意向的成果，正是此次發(fā)布的“藥問(wèn)”農(nóng)藥科學(xué)家智能體。

“引入‘藥問(wèn)’后，農(nóng)藥研發(fā)周期有望大幅縮短，為企業(yè)節(jié)約更多時(shí)間與研發(fā)投入，提高了研發(fā)效率！”朱斌對(duì)這款農(nóng)藥研發(fā)自主化“科研伙伴”充滿(mǎn)信心。“同處江蘇這個(gè)經(jīng)濟(jì)大省、農(nóng)業(yè)大省，中析生物希望與南農(nóng)一道，在AI賦能農(nóng)業(yè)賽道上爭(zhēng)當(dāng)江蘇發(fā)展‘排頭兵’?！?/span>

作為全球首款農(nóng)藥全生命周期智能研發(fā)系統(tǒng)，“藥問(wèn)”可實(shí)現(xiàn)假說(shuō)生成、方案設(shè)計(jì)、實(shí)驗(yàn)優(yōu)化全流程智能支持，將傳統(tǒng)“十年磨一劍”的農(nóng)藥研發(fā)周期大幅縮短。南京農(nóng)業(yè)大學(xué)前沿交叉研究院院長(zhǎng)、國(guó)家中藥材產(chǎn)業(yè)技術(shù)體系崗位科學(xué)家竇道龍教授介紹，該智能體通過(guò)打通從靶點(diǎn)發(fā)現(xiàn)到退市迭代的14個(gè)核心環(huán)節(jié)，構(gòu)建“數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)-自主決策-循環(huán)進(jìn)化”的閉環(huán)科研體系，正以“AI驅(qū)動(dòng)的智能研發(fā)+自動(dòng)化實(shí)驗(yàn)執(zhí)行”閉環(huán)模式破解傳統(tǒng)農(nóng)藥研發(fā)“四高一長(zhǎng)”（高投入、高風(fēng)險(xiǎn)、高壁壘、長(zhǎng)周期）的行業(yè)困局。

“通過(guò)‘藥問(wèn)’，我們想要實(shí)現(xiàn)的不僅是重新定義農(nóng)藥研發(fā)規(guī)則，更希望以此為產(chǎn)業(yè)從規(guī)模領(lǐng)先向創(chuàng)新引領(lǐng)轉(zhuǎn)型按下加速鍵?！备]道龍說(shuō)。

集中發(fā)布成果介紹

FoMo4Wheat作物表型大模型

基于全球規(guī)模最大、多樣性最豐富的小麥田間圖像數(shù)據(jù)集ImAg4Wheat（涵蓋250萬(wàn)張圖像、2000余份基因型），團(tuán)隊(duì)成功構(gòu)建10億參數(shù)級(jí)作物視覺(jué)基礎(chǔ)模型，在生育期監(jiān)測(cè)、出苗率分析、穗密度統(tǒng)計(jì)及病害雜草識(shí)別等10余種表型任務(wù)中表現(xiàn)卓越，為精準(zhǔn)田間管理與智慧育種提供通用大模型底座。

AI+遙感驅(qū)動(dòng)的作物數(shù)字孿生系統(tǒng)

該系統(tǒng)首次打通了“多源遙感感知—數(shù)字孿生建模—AI決策生產(chǎn)”的環(huán)節(jié)，整合了Pheno Max、Pheno Screen等一系列自主研發(fā)的表型監(jiān)測(cè)裝備，聚合了PB級(jí)遙感影像、100萬(wàn)+級(jí)品種表型及千萬(wàn)級(jí)環(huán)境數(shù)據(jù)，實(shí)現(xiàn)了“良種+良法”一鍵匹配，有效實(shí)現(xiàn)了水稻、玉米、大豆三大主糧作物的生產(chǎn)布局優(yōu)化，推動(dòng)作物生產(chǎn)從“經(jīng)驗(yàn)驅(qū)動(dòng)”邁向“數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)”。

作物動(dòng)態(tài)智能設(shè)計(jì)育種大模型

該模型首次實(shí)現(xiàn)了作物全生長(zhǎng)周期的智能化模擬，整合海量基因信息、生長(zhǎng)環(huán)境數(shù)據(jù)與動(dòng)態(tài)表型組數(shù)據(jù)，打造了全新的“動(dòng)態(tài)虛擬生命體”。通過(guò)構(gòu)建“育種設(shè)計(jì)—田間驗(yàn)證—模型優(yōu)化”閉環(huán)流程，預(yù)測(cè)不同環(huán)境下不同作物種質(zhì)的生長(zhǎng)和產(chǎn)量表現(xiàn)，智能識(shí)別關(guān)鍵基因，高效篩選優(yōu)良種質(zhì)，并智能生成育種優(yōu)化方案。該模型破解了傳統(tǒng)育種周期長(zhǎng)、成本高、環(huán)境適應(yīng)難控等關(guān)鍵瓶頸，將育種周期縮短至少50%。

大豆智慧育種平臺(tái)

建成了全球最大、覆蓋范圍最廣的大豆一站式育種平臺(tái)。集成了全球最大的大豆多組學(xué)遺傳資源數(shù)據(jù)庫(kù)，涵蓋1萬(wàn)份高質(zhì)量基因組、3060萬(wàn)遺傳變異及90萬(wàn)條表型數(shù)據(jù)，構(gòu)建了高精度多芯片適配基因型填充體系，準(zhǔn)確率達(dá)99.3%。針對(duì)79種復(fù)雜性狀，完成622項(xiàng)全基因組關(guān)聯(lián)和薈萃分析，繪制4321個(gè)QTL全景圖譜及多效性導(dǎo)航圖，實(shí)現(xiàn)從基因型填充到親本優(yōu)化的全流程智能決策，加速大豆優(yōu)質(zhì)高產(chǎn)品種選育，推動(dòng)種業(yè)創(chuàng)新升級(jí)。

“藥問(wèn)”農(nóng)藥科學(xué)家智能體

行業(yè)內(nèi)首款農(nóng)藥科學(xué)家智能體，聯(lián)合蘇州中析生物等單位研發(fā)，作為農(nóng)藥全生命周期智能研發(fā)系統(tǒng)，打通從靶點(diǎn)發(fā)現(xiàn)到退市迭代的14個(gè)核心環(huán)節(jié)，以“AI驅(qū)動(dòng)的智能研發(fā)+自動(dòng)化實(shí)驗(yàn)執(zhí)行”閉環(huán)模式，破解農(nóng)藥研發(fā)“四高一長(zhǎng)”（高投入、高風(fēng)險(xiǎn)、高壁壘、長(zhǎng)周期）困局，融合千萬(wàn)級(jí)文獻(xiàn)專(zhuān)利與億級(jí)分子庫(kù)資源，實(shí)現(xiàn)假說(shuō)生成、方案設(shè)計(jì)、實(shí)驗(yàn)優(yōu)化全流程智能支持，通過(guò)持續(xù)吸收研發(fā)數(shù)據(jù)與實(shí)驗(yàn)反饋不斷自主進(jìn)化學(xué)習(xí)，實(shí)現(xiàn)假說(shuō)生成、方案設(shè)計(jì)、實(shí)驗(yàn)優(yōu)化全流程智能支持，將傳統(tǒng)“十年磨一劍”的農(nóng)藥研發(fā)周期大幅縮短，為產(chǎn)業(yè)注入核心競(jìng)爭(zhēng)力。