7万株玉米"全周期体检"、育种方案从10人月缩到0.5人月!北京智能育种正在改写游戏规则
在北京通州区于家务乡的通州国际种业科技园区基地,20亩试验田里约7万株玉米正在接受一场"全周期体检"。
环绕式无人车拍下植株的颜色、纹理和株型,激光雷达勾勒三维结构,多光谱和热成像设备捕捉长势与温度变化。一台不足半米宽的机器人钻入冠层之下,近距离记录茎秆粗细、植株疏密和吐丝进度。
这不是科幻场景,这是正在发生的中国智能育种实践。
机器"看"玉米:一致性超95%
从6叶期到9叶期,再到大喇叭口期和吐丝期,设备已完成4个阶段的数据采集,后续将跟踪至成熟期。一次作业由两人操作,每小时可完成约4000株的数据采集。1000株以内的小批量数据,4至6小时可形成结果;全区域数据可在24小时内完成解析和质控。
交到育种人员手中的,不只是田间照片,还有性状数据表、三维点云模型、品系对比图表和单株表型档案。团队随机抽取100株玉米,以人工测量的株高作对照,机器测量结果的一致性超过95%,误差低于5厘米。
在海南崖州南繁基地,同类装备还与无人机协同作业,在240亩试验田完成了超过36万株玉米的全生育期数据采集。
北京市农林科学院信息技术研究中心研究员郭新宇指出:表型是基因型与环境互作的结果,只有把表型数据与基因组数据结合起来,才能更好地认识不同基因型在真实田间的表现。
算法"评"种鸡:出生就知道"成绩"
一只尚未产蛋的雏鸡,能不能提前判断它将来产多少蛋?
在北京市华都峪口禽业,一管血就可以帮助育种人员更早读出候选种鸡的遗传潜力。雏鸡出生后采集血液、提取DNA,用蛋鸡育种芯片检测基因变异位点。模型从亲本和群体的历史数据中学习,对新一批候选种鸡逐只预测,形成涵盖不同性状的"成绩单"和综合排名。
这套体系已经结出果实。"京粉6号"在百万只规模养殖条件下稳定实现"700天产500枚蛋",相关成果获得2025年度国家科学技术进步奖二等奖。
平台"串"流程:10人月变0.5人月
即将在9月4日第三十三届中国北京种业大会上发布的"神农育种Studio",要解决的是一个更根本的问题——分散的数据、模型和软件怎样被育种人员更方便地用起来。
过去,育种人员需要在数据库、表格和多种软件间反复切换,有些环节还要请信息技术人员编写程序。现在,育种人员用自然语言提出目标,Studio先识别任务所需的数据、模型和软件,再按需调用相应工具,完成资料检索、亲本筛选、品系评价、多环境试验分析等任务。
效率变化令人瞩目:以设计一套小麦育种方案为例,过去需要投入10人月(1人工作10个月,或10人工作1个月);借助Studio可降至0.5人月。
神农大模型的数据底座已汇集超过1000万条农业知识图谱数据、超过5000万条农业生产数据。团队已借助平台从数百个生菜品种中海选出"雁栖1号""雁栖2号",将新品种培育时间从五六年缩短至两三年。
笔者观点
从机器进田采数据,到算法辅助选材料,再到大模型串起研究环节,三种场景勾勒出智能育种的一条完整数据链路。
人工智能不能让种子跳过生长季,却能接过大量重复、耗时的前期工作。它可以把田间观察变成更完整的数据,把海量候选材料排出次序,把分散的研究环节自动串联起来。
当育种方案从10人月压缩到0.5人月,当新品种培育从五六年缩短到两三年,中国育种正在从"经验驱动"走向"数据驱动"。这或许才是AI赋能农业最深刻的变化——不是替代人,而是让人的每一轮选择少花一些时间、少走一些弯路。
来源:农民日报·中国农网
耕读智库