农业人工智能 小麦育种

人民日报"院士讲科普"刊发关于"植物星球计划"的科普文章,介绍AI可实现跨物种高通量、标准化、自动化基因注释,把原本需要数月才能完成的工作缩短到几天、整体准确率可稳定在较高水平;通过系统发育信息的"望远镜"和群体基因组的"显微镜"把"大海捞针"变成"精准导航",为下一代作物育种提供重要公共产品。

近日在山东泰安举行的小麦智能育种研讨会上,小麦育种具身机器人原型机首次公开亮相。该机器人由山东农业大学教授王宏伟、张亮团队联合研发,采用实时动态差分定位与视觉融合导航技术,可在试验田小区间自主移动作业;搭载滑台高清相机,可对田间小麦进行连续影像采集,并利用视觉算法自动量化株高、穗部性状等表型参数。系统结合智能决策模型对田间单株进行高通量初筛,自主识别具有进一步考察价值的候选植株。研究团队与山东极智生物科技有限公司达成合作意向。

山东农业大学张亮团队联合山东省农业科学院、中国农业大学等单位研发小麦育种具身机器人 WheatX,集感知、决策与选育功能于一体,可完成大田麦穗快速筛选、对量化达标麦穗喷涂颜料原位标记,实现「感知—决策—执行」全流程闭环;团队已与极智生物达成合作,将首款小麦育种大模型 iwheat 嵌入机器人,推动从原型机向产品级升级。

山东农业大学小麦育种全国重点实验室王宏伟、张亮教授团队联合山东农科院、中国农业大学、北京大学现代农业研究院研发的小麦育种具身机器人原型机公开亮相。机器人采用RTK与视觉融合导航，可自主移动作业，搭载滑台高清相机连续影像采集，结合育种家先验经验构建智能决策模型，对田间单株高通量初筛与精细作业。

近日，中国农业科学院农业环境与可持续发展研究所智慧气象与农业气候资源利用创新团队提出塑性感知基因组选择框架，实现了跨环境小麦基因组预测与育种资源高效配置。科研团队以重组自交系群体为材料，在 8 个环境中调查产量、千粒重、穗粒数、穗数和株高。研究发现仅使用 50% 基因型在 3 个环境中的表型数据，株高、穗粒数和千粒重的预测准确度即可分别达到 0.70、0.54 和 0.59，显示出减少试验规模的潜力。该研究得到国家重点研发计划、国家自然科学基金等项目支持。

中国农业大学副教授王耀君介绍：神农大模型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；团队借助平台从数百个生菜品种中海选出"雁栖 1 号""雁栖 2 号"。9 月 4 日"神农育种 Studio"将正式发布——以设计一套小麦育种方案为例，过去需要投入 10 人月，借助 Studio 可降至 0.5 人月，资料检索、数据处理、模型计算和初步方案生成等原分散工作可由平台连续完成。北京将依托农业中关村核心区打造北京农业中关村智能育种创新基地。

智慧气象与农业气候资源利用创新团队以重组自交系群体为材料，在 8 个环境中调查产量、千粒重、穗粒数、穗数和株高。研究发现，仅使用 50% 基因型在 3 个环境中的表型数据，株高、穗粒数和千粒重的预测准确度即可分别达到 0.70、0.54 和 0.59。