毕倩倩向学者谈十五五规划：AI正在开发数十万遗传资源“天书” – 新京报

饲养员的工作是什么？闷热的麦田里，米粒大小的麦花纷纷授粉。在齐膝高的稻田里，每颗穗子上附着的谷粒数量是一粒一粒地数着的。从袁隆平时代的传统杂交水稻到基因编辑分子标记育种，育种似乎总是涉及日常田间工作和每年的人工选择。然而，在人工智能时代，播放方式正在发生着巨大的变化。传感器不断采集现场数据，大型模型比例无限模拟性状变化，人工智能自主识别和筛选表型数据，虚拟场景中各种物质瞬间完成生长周期……《中华人民共和国国民经济发展“十五五”规划纲要（草案）》提出“全面推进数字智能技术赋能；全面实施数字智能技术赋能”。人工智能技术“智能+行动”。鲜为人知的是，人工智能正开始广泛应用于育种领域的农业科学研究，并正在迅速改变现代育种的方式。新京报记者采访全国人大代表、中国科学院院士、中国农业科学院研究所研究员钱谦，畅谈AI时代的基因改良。全国人大副委员、中国科学院院士、中国农业科学院研究员钱谦 图片来源：AI时代的机器人“饲养员” 新京报：“十五五”规划草案提出全面实施“人工智能+”行动。有与您的工作相关的申请吗？人工智能和机器人、农业场景自然科学研究开始大规模应用这些技术，比如在育种领域，大数据、人工智能和物联网已经开始广泛应用。去年3月举办的2025种子大会和南方硅谷论坛上，有40多台机器展示了智能繁衍的成果。 安茜：人类的繁衍大概经历了五个阶段。最古老的是传统的经验育种。简单来说，就是根据经验，选择健壮、多粒、抗病的植物，然后传承下去。第二代是cgene 河口。自从孟德尔打开遗传学之门以来，杂交就是一个典型的例子。第三代是分子标记育种，第四代是基因编辑育种。目前我们正处于第五代智能养殖，可以称之为养殖5.0时代。在我们的研究中，我们开发了d 一个名为 Breeding Flywheel 的系统，这是一个数据驱动的自我强化系统。飞轮比喻描述了从初创到持续增长的过程。最初需要大量的动力，但系统逐渐积累动力，进入自我维持的加速阶段，最终建立自我强化的增长周期。简单地说，这种育种体系在该领域得到了广泛传承。通过将传感器连接到无人机遥感和卫星遥感，我们收集各种信息。24小时观察比肉眼观察更准确、更完整。在实验室中，胚胎显微注射平台可实现高精度遗传转化，单细胞分离系统支持高通量操作，人工智能驱动的蛋白质工程平台可加速功能设计。大规模育种模型可以分析大量表型数据、创建虚拟环境、模拟性能和追踪不同基因对在不同环境下作物可能产生的结果，并在数千个结果中准确、快速地找到想要的结果。这种现代智能农业广泛利用人工智能、大型模型和不同类型的机器人，为可持续粮食生产提供更快、更智能的解决方案。人工智能实现4.7亿年植物进化信息新京报：您认为人工智能目前在育种中哪些领域发挥着最重要的作用？钱谦：遗传资源的探索可能是此时人工智能的提升最重要的事情，也可能发挥最重要的作用。种质资源简单来说就是一个物种的遗传物质资源。我明白。在农作物领域，这包括种子、花粉、茎尖、无性繁殖的块茎和农作物 DNA，是育种的基础g。我们的育种是在挖掘现有的大量遗传资源的基础上，进行杂交育种，不断选育，将这些优质基因结合起来，培育出更好的品种。但现实中，农作物遗传资源的利用率却很低。联合国粮食及农业组织数据显示，截至2024年底，全球储存遗传资源超过600万份，利用率不足10%。其中，全球储存了超过180万份农作物遗传资源，利用率极低。我国建立了国际先进的遗传资源保护和利用体系。国家农作物种质库、中间库和种质苗圃保存遗传资源60万余份。每个种质资源都是自己的基因库，储存着有价值的基因。它们可能是数千万年自然选择的结果离子，涉及适应特定环境的基因。或者它可能是人工驯化的结果，记录了人类选择的秘密。但我们如何利用这些宝贵的资源呢？首先，我们需要了解我们的资源库中有哪些有价值的基因，并分析每个基因的功能。然而，这是一个难以想象的工作量，并且无法手动识别和分析。然而，随着人工智能技术的发展，现在已经可以完全理解它们了。新京报：您的具体工作有什么重要的进展或实践吗？钱谦：直到2025年，中国农科院才主动启动“天书工程”。该项目将对国家农作物种质库储存的22.3万份水稻、小麦、玉米和大豆种质资源进行分析，从而揭示种质资源的遗传信息。 2026年2月，中国农业科学院文化科学再次与全球49家科研机构合作，共同发起“植物星球计划”。基于类群的目、科、属进行系统采样，利用系统发育学方法构建高分辨率、时间校准的陆地植物系统发育树，揭示主要植物类群之间的亲缘关系和分化时间。该项目将引入人工智能算法，构建基因组语言模型，分析4.7亿年植物进化过程中形成的遗传信息，破译主要陆地植物谱系的遗传密码，绘制“植物生命之树”，解决粮食安全和生物多样性保护等全球性问题。 AI从“决策”到“原理理解” 新京报：除了遗传资源的提取和利用，智能育种还有哪些特点？igent在其他方面呢？倩倩：新技术从各个方面改变了农业。在种质资源利用方面，可以利用更加丰富的遗传资源。综合数据分析对天、地、天进行全方位探测，包括卫星遥感、无人机数据采集和地面传感器，实现“天眼”、“地眼”、“视点眼”多方位数据采集，实现综合分析。通过大规模建模等技术，可以实现基因组、转录组、蛋白质组、代谢组等多种组学技术的综合应用以及整个生长过程的动态监测。虚拟场是基于人工智能和机器人技术的闭环育种系统，形成“数据收集-建模分析-实际验证-数据重复”的良性循环，可以在虚拟环境中测试育种计划，例如模拟气候变化未来10年的情景，预测特定水稻品种的产量稳定性或模拟不同基因编辑组合的效果，提前消除90%以上的低效计划。实现从微量元素到大面积田地的无人化监控和管理，让您可以针对各种情况实时调整和优化策略。例如，当表型机器人检测到特定地块的作物出现胁迫信号时，它会立即启动灌溉机器人调整水位，同时将数据发送到人工智能模型以更新预测新京报：智能育种与以往的世代育种模式相比，效果如何？芊芊：新的播放模型的核心逻辑是数据越多，AI模型就越准确，播放效率越高。因此，将会有更多的新数据，形成良性循环的不断迭代。从育种效果来看，智能育种预计部分水稻品种的抗病育种周期将由6年缩短至2年，抗病选育效率将提高15%。新京报：当前智慧养殖面临的主要挑战是什么？芊芊：从我个人的工作角度来看，我们正在做的是在自主决策的基础上实现智能的、可解释的、有启发性的育儿。简单来说，AI不仅能“做决定”，还能“沟通理由”。例如，如果AI推荐了一个偶数组合，特别应该明确标注为“基于3个锈病抗性基因+2个高通量QTL位点”，以便育种者跟踪验证，避免“黑箱决策”的风险。这不仅仅是技术重复的问题，更是技术道德的需要。这是为了让技术成为现实并为养殖户提供更好的服务。我们的目标是让智能播放不仅更智能、更高效、更准确、更广泛，而且更透明、可解释，成为真正对人脑有用的工具。新京报记者周慧宗、编辑张雷、校对陈迪彦