AI大模型驱动育种：重塑种业新格局的科技革命

2025年，人工智能大模型正以前所未有的速度重塑传统育种行业，推动中国种业从"经验驱动"向"数据驱动"的深刻变革。从国家级实验室的突破性成果到产业端的商业化应用，AI育种技术正成为保障国家粮食安全、提升农业竞争力的核心引擎。

技术突破：从大模型到智能体的全面布局

种业大模型"丰登"开启新纪元

2024年4月，上海人工智能实验室联合崖州湾国家实验室和中国农业大学，发布了我国首个种业大语言模型"丰登"(SeedLLM)。该模型在"书生·浦语"2.0基础上，输入了科技文献、产业实践报告等海量专业数据，训练出具有强大理解和分析能力的种业大模型。经标准化人工评估评测，"丰登"在最佳答案个数和综合分数上的表现超出预期，超越了业界公认的高性能大模型Claude 3和GPT-4，其综合得分是相关专业本科生的4.87倍。

首个自主科学发现系统问世

2025年7月，上海人工智能实验室联合崖州湾国家实验室和中国农业大学等单位，推出生物育种领域首个自主科学发现系统"丰登·基因科学家"(GeneScientist)。该系统在"丰登"大模型基础上进一步研发，已具备模拟分子生物学家自主开展作物基因功能研究的能力。在"基因科学家"的辅助下，科研人员在主粮作物中成功发现了数十个此前未被报导的基因功能，并获得实验证实。

智能基座构建全链条技术体系

2025年11月，崖州湾国家实验室与华为共同发布面向农业育种领域的AI智能基座——"繁-未来农业智能枢纽"。该基座通过构建多地多中心的统一数据平台，实现多模态种业数据的标准化归集，使能AI提升育种效率。基于此，"繁-未来农业智能枢纽"将重塑育种流程，有望将过去"亲本选种-试验育种-大田种植"的流程从过去的20代(8-10年)缩短至5代(3-4年)，减少50%育种周期，效率提升30%。

应用成效：从实验室到田间的实践突破

育种周期大幅缩短

AI大模型的应用正在彻底改变传统育种模式。中国农科院科研团队开发的算法能够精准预测作物表型，计算时间比传统统计模型缩短290倍；中种集团发布的"玉米品种晋级与精准定位决策系统"，快速、准确完成品种优劣势分析和适宜种植区域的精准定位。

基因功能发现能力显著提升

"丰登·基因科学家"智能体通过整合全球学术论文、专业著作和实验数据等多源信息，构建"基因—性状—环境"三维知识图谱，并建立全球首个作物基因功能研究推理链数据库，汇聚30万条"假设—实验—结论"标准格式的数据链条。在水稻研究中，智能体成功生成多轮实验方案，科研人员依据方案开展实验，发现了多个基因的新功能。例如，一个此前未被报道的基因可通过调控植物激素平衡影响株高，另有多个基因被证实与光合效率密切相关。

商业化品种成功落地

先正达集团自主研发的GASEL(Genomic Awesome Selection)智能育种系统，已应用于国内玉米育种的全流程，并成功选育出"先达7388"和"先达608"等商业化玉米品种。系统以AI算法支撑基因组选择技术，实现从材料预测到田间验证的全流程智能驱动，预测准确率达60%-80%，处于行业领先水平。

政策支持：国家战略引领产业发展

国务院发文明确方向

2025年8月，国务院印发《关于深入实施"人工智能+"行动的意见》，首次明确提出"加快人工智能驱动的育种体系创新，支持种植、养殖等农业领域智能应用"。文件强调要大力发展智能农机、农业无人机、农业机器人等智能装备，提高农业生产和加工工具的智能感知、决策、控制、作业等能力，强化农机农具平台化、智能化管理。

多部门协同推进

农业农村部等部门出台《全国智慧农业行动计划(2024-2028年)》，聚焦智慧农业发展的重点领域和关键环节，提出组织实施智慧农业3大行动，包括推动农业全产业链数字化改造、探索智慧农业未来方向等具体举措。目标是到2030年，农业生产信息化率达35%，2035年突破40%。

产业生态：从科研到应用的完整链条

科研机构引领创新

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，正通过"繁-未来农业智能枢纽"等平台，构建覆盖基因组学、表型组学、环境组学的标准化数据集，打造行业专属的育种智能体。实验室高级科学家袁晓辉表示："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。为此，我们亟需构建一个能整合全球大田与实验室数据并提供智能分析能力的系统。"

企业端多点突破

在商业化应用层面，一批专业化育种管理系统逐步成熟。隆平高科玉米全基因组选择模型正式上线；天丰智慧AI育种平台推动育种从"经验依赖"向"数据驱动"转型；新希望六和聚焦"AI+基因组选择"技术融合，搭建覆盖全国20余个育种基地的智能数据平台；温氏股份打造"全产业链数据协同育种体系"，打通育种、养殖、屠宰等环节数据壁垒。

中试基地打通转化通道

河南落地全国首个农业领域国家人工智能应用中试基地，以中原农谷为载体，聚集数十家高能级创新平台，通过中试基地的过渡性试验，将实验室里的育种智能技术转化为标准化、规模化的生产方案。该基地目前已助力河南822个品种通过国家审定，126个优质新品种落地推广，其中强筋小麦"中麦578"种植面积达500万亩，年增产粮食超20亿斤。

未来展望：重塑全球种业竞争格局

技术融合加速

AI与基因编辑技术的深度融合将催生行业新范式。育种流程将重构为"AI预测靶点→基因编辑→表型验证→模型迭代"的闭环系统，使育种成本降低40-60%，育种周期缩短30-50%。

全球竞争格局重构

当育种效率取决于数据积累的广度、算法模型的精度与算力基础设施的强度时，产业竞争的护城河已被重新定义。中国在AI育种前沿的系列突破，正是在这一全新赛道上实现"换道超车"的战略实践。未来，谁掌握数据，谁就拥有算法优势。

粮食安全保障能力提升

AI大模型驱动育种不仅是一场技术革命，更是保障国家粮食安全的战略举措。通过缩短育种周期、提高育种效率、降低育种成本，AI技术正在为保障"中国碗"装满"中国粮"提供强有力的科技支撑，助力我国加快实现种业科技的创新突破与跨越发展。

从实验室的突破性成果到田间的实际应用，从国家战略的顶层设计到企业的商业化实践，AI大模型驱动育种正在中国形成完整的创新生态。这场由数据驱动的科技革命，不仅将重塑传统育种行业，更将为保障全球粮食安全、应对气候变化挑战提供强有力的技术支撑。