種子是農業的芯片。今年的中央一號文件提出,深入實施種業振興行動,加快攻克一批突破性品種。國家南繁科研育種基地是我國農業科研不可替代的戰略資源,在科研育種加代、應急種子生產、制種繁種等方面發揮著極其重要的作用。如今,這里正被建成集科研、生產、銷售、科技交流、成果轉化為一體的服務全國的“南繁硅谷”。初春時節,總臺央視記者來到這里采訪,看到了種源攻關的新變化。
在南繁基地的這塊棉花田里,記者看到這樣的場景,一群年輕人操作著機器人,帶著筆記本電腦,給棉花植株拍視頻,他們也被稱為農田里的AI訓練師。
這些年輕人告訴記者,在AI眼里,整片田地里的每一株棉花都是獨一無二的,株高有多少、莖稈有多粗、葉片樣態怎么樣,都有數據上的細微差別,而從影像中去不斷識別、提升精準度,就是第一課。
中國農科院智慧化數字化南繁技術團隊博士研究生何沛桐說,去年11月份這批棉花種下去后,團隊就開始用機器人采集影像。每7天采集一次,之后進行數據標注與AI訓練,記錄下不同苗期、不同地塊、不同品種的棉花生長信息,等到棉花收獲時就會形成一個完整的閉環。其間對AI不斷進行數據喂入與訓練校正,最終將得到一個“棉花通識課”成績優秀的AI模型。
有了這些AI模型,種源攻關的“最初一公里”——篩選海量田間數據,過去十幾個人大半個月的工作量,一個晚上就可以輕松解決,大大縮短了育種周期的田間基礎工作時間。
而在種植棉花之前,他們已經把玉米病害的AI模型部署到了AR眼鏡中,成為育種學家在試驗田里的新裝備。
種源攻關里的新裝備
在國家南繁科研育種基地里,記者看到了很多令人耳目一新的場景,育種已經不再單單是以前看到的田中繁復單調的勞作,而是有了更多新裝備、新技術、新模式的全方位賦能。
在海南南繁科技城的一棟人才公寓,夜深人靜的時候,記者從這里望出去,不遠處有一個光斑在緩慢移動。
記者來到了這處發光的所在,是搭載著一系列傳感器的軌道式采集平臺,它正在采集3800株玉米的各類性狀數據。從晚上7點開始,到第二天早上6點結束,以前科學家需要白天干的事兒已經被夜里忙碌的機器替代。
這塊試驗田里正在培育84個品種的玉米樣本,每一個的表現好不好都要通過基礎數據來判斷。以往科學家們要帶著足夠的人手,在田間地頭用工具一株一株地測量。而有了新裝備,培育篩選出一個新品種的周期就可以從10年縮短到4年。
在南繁科研育種基地,如今,一輛車裝滿五六個黑箱子也成為科研團隊出行的新常態。
中國農科院國家南繁研究院表型創新團隊科研骨干李藝超稱:“有可能大家誤以為你要出差,實際上你是去地里做實驗。這個是我們目前正在使用的大疆的無人機,它上面可以掛載不同的傳感器、掛在云臺上面。這個是我們一個地面的激光雷達,它可以立在田間,對整個田塊進行精確地掃描。這個儀器前面有一個像‘槍’一樣的東西,我們把光纖穿進去之后,更多是能夠獲取光譜類的一些數據。”
從空中俯瞰南繁科研育種基地,可以看到大小不一、顏色不一的試驗田塊錯落有致。
中國農科院國家南繁研究院表型創新團隊博士后劉帥兵稱:“這是我們努力的方向,通過自動化技術,包括表型鑒定技術、遙感技術、計算機技術,通過這些多學科交叉以后,一整個流程化的技術或者說科學體系,我們要完全自動化。”
種源攻關里的年輕力
如今,種業振興的道路上不僅有資深的育種學家,還有更多新面孔的加入,他們在核心種源攻關上發揮了什么作用?繼續來看。
在中國農業科學院國家南繁研究院的走廊里,記者看到,機器深度學習、大數據預測、人工智能應用,不少代表著前沿科技的詞匯出現在科研團隊和科研項目的名字中。一個個跨學科的青年人才通過精準培養、定向招引,加入到“爆改”傳統農業的隊伍。
這些年齡在25歲—28歲的青年人才,已經成為基地種業創新團隊的主力。他們把一部分育種過程放到大模型里進行,通過“紙上談兵”,替代過去田間的實際種植,減少成本、縮短時間。
采訪中記者了解到,在南繁科研育種基地,一系列政策扶持讓越來越多大學的相關院系來到這里,開展碩士生和博士生的課程。而當地各類涉農科研院所也為他們提供了實踐場景,讓不少跨學科的人才投身農業科技攻關。
中國農科院智慧化數字化南繁技術團隊科研助理申家煒稱:“我的同學和朋友也很不理解,就是你一個學機器人的、一個工科的,怎么還跑海南這么老遠去做農學了。一開始我確實沒辦法回答他們,后來我也想明白了,就是本質上,機器人發明出來,只有當它服務于人才是真正體現它最大價值的時候。”
農業農村部農村經濟研究中心主任金文成稱:“通過這些青年人才、戰略科學家的創新引領,來整體上帶動我們國家農業生產力的跨越式發展和進步,最后要構建農業的科技創新體系,打造自主創新平臺。”