给育种装上"智慧大脑"
2026年09月01日 22:12
——北京以数智引领种业未来
田野里,无人车沿玉米行前行,机器一边"看",算法一边"算";鸡舍里,种鸡的产蛋?体重等数据不断汇入系统,基因芯片与算法共同寻找更有潜力的个体;实验室里,育种人员用自然语言提出目标,人工智能开始检索资料?调用模型?生成方案?
这些正在北京发生的新场景,勾勒出同一个方向:育种正在从主要依靠经验,走向数据与经验结合?人脑与机器协同?
9月4日至5日,第三十三届中国北京种业大会将在北京举行?大会以"AI赋能智慧育种·数智引领种业未来"为主题,首次以智慧育种为主线?人工智能怎样进入田间?鸡舍和实验室?它究竟改变了育种的哪一步?答案藏在正在采集的数据?实际的选种过程和不断落地的技术中?
机器"看"玉米
在北京通州区于家务乡的通州国际种业科技园区基地,20亩试验田里的约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则钻入冠层之下,从另一个视角补上从上方看不到的信息,近距离记录茎秆粗细?植株疏密和吐丝进度?
从6叶期到9叶期,再到大喇叭口期和吐丝期,设备目前已完成4个阶段的数据采集,后续还将跟踪至成熟期?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小时可以形成结果,全区域数据可在24小时内完成解析和质控?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?
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?阶段性数据已能初步区分不同品系的株高增长速度?叶夹角和冠层透光性差异?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?
"过去依靠人工作业和经验判断,现在通过机器标准化采集?算法自动化处理,获取的指标更多?维度更多,精度也更高?"北京市农林科学院信息技术研究中心研究员郭新宇介绍,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究竟会有怎样的表现?
表型大数据工厂所做的,就是把作物真实的"长相"和"长势"变成AI可以学习的语言,帮助育种人员判断哪些材料在耐密?抗倒伏和高产方面更具潜力?
算法"评"种鸡
一只尚未产蛋的雏鸡,能不能提前判断它将来产多少蛋?蛋重多大?蛋壳结不结实?在北京市华都峪口禽业有限责任公司,一管血可以帮助育种人员更早读出候选种鸡的遗传潜力?
研发人员闫奕源把选种比作选学生:传统方法要等母鸡产蛋,取得产蛋数?蛋重?蛋品质等"考试成绩"后才能判断?有了基因数据和预测模型,则可以在候选种鸡尚无自身生产记录时,提前评价其遗传潜能?
雏鸡出生后采集血液?提取DNA,再用蛋鸡育种芯片检测基因变异位点?亲本和群体的历史数据中,既有基因型,也有产蛋数?蛋重?体重?蛋壳颜色和强度等表型数据?模型从两类数据的对应关系中学习,再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?
在这套体系中,芯片负责检测基因变异,算法模型则接过大规模比较?遗传潜能预测和排序等工作,帮助育种人员更早看出哪些个体更有育种潜力?"选得准,才能更快实现育种目标?"闫奕源说?
目前,"京粉6号"已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?接续这一成熟品种,本届大会将发布"京红2号""京粉8号""沃德178""京翠绿壳"等自主研发蛋(肉)鸡新品种,呈现"京字号"种鸡持续迭代的新成果?
平台"串"流程
如果说田间表型工厂解决的是"数据从哪里来",种鸡精准育种展示的是"算法怎样辅助选择",那么即将在本届大会发布的"神农育种Studio",要解决的是分散的数据?模型和软件怎样被育种人员更方便地用起来?
过去,育种人员常常需要在数据库?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?各环节自动衔接,前一步的结果成为下一步的输入,最后汇成附有资料来源的报告?
支撑平台运行的,是团队多年积累的农业知识?生产数据和育种模型?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?在北京市怀柔区,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"?中国农业大学副教授王耀君介绍,过去一个蔬菜新品种往往要五六年才能培育出来,借助海量数据分析,可将时间缩短至两三年?
9月4日,"神农育种Studio"将正式发布?Studio把原本分散的研究环节自动串联起来,效率变化随之显现?以设计一套小麦育种方案为例,王耀君介绍,过去需要投入10人月——即1个人工作10个月,或10个人工作1个月;在育种人员把目标和逻辑梳理清楚后,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本分散的工作,可由平台连续完成?
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,3种场景勾勒出智能育种的一条数据链路,也对算力?数据?装备和公共服务提出新要求?
北京市农业农村局有关负责人介绍,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,计划建设智能育种共性技术创新中心和智能育种共性装备创新中心,提升育种专用算力?数据治理?装备研发中试?基因检测?标准规范和成果转化等共性条件;面向作物?畜禽?水产?微生物打造四类智能育种测试平台与产业应用场景?目前,作物逆境表型鉴定平台?作物智能分子育种创新平台?畜禽智能育种技术共性平台等重大平台正在建设中?
育种仍是一场以年为单位的长跑,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,让每一轮选择少花一些时间?少走一些弯路?当机器真正读懂田间,数据?算法与育种经验形成合力,一粒好种子走向生产的脚步,便能迈得更快?更稳?(农民日报全媒体记者 芦晓春 赵天浩)来源:农民日报
田野里,无人车沿玉米行前行,机器一边"看",算法一边"算";鸡舍里,种鸡的产蛋?体重等数据不断汇入系统,基因芯片与算法共同寻找更有潜力的个体;实验室里,育种人员用自然语言提出目标,人工智能开始检索资料?调用模型?生成方案?
这些正在北京发生的新场景,勾勒出同一个方向:育种正在从主要依靠经验,走向数据与经验结合?人脑与机器协同?
9月4日至5日,第三十三届中国北京种业大会将在北京举行?大会以"AI赋能智慧育种·数智引领种业未来"为主题,首次以智慧育种为主线?人工智能怎样进入田间?鸡舍和实验室?它究竟改变了育种的哪一步?答案藏在正在采集的数据?实际的选种过程和不断落地的技术中?
机器"看"玉米
在北京通州区于家务乡的通州国际种业科技园区基地,20亩试验田里的约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则钻入冠层之下,从另一个视角补上从上方看不到的信息,近距离记录茎秆粗细?植株疏密和吐丝进度?
从6叶期到9叶期,再到大喇叭口期和吐丝期,设备目前已完成4个阶段的数据采集,后续还将跟踪至成熟期?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小时可以形成结果,全区域数据可在24小时内完成解析和质控?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?
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?阶段性数据已能初步区分不同品系的株高增长速度?叶夹角和冠层透光性差异?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?
"过去依靠人工作业和经验判断,现在通过机器标准化采集?算法自动化处理,获取的指标更多?维度更多,精度也更高?"北京市农林科学院信息技术研究中心研究员郭新宇介绍,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究竟会有怎样的表现?
表型大数据工厂所做的,就是把作物真实的"长相"和"长势"变成AI可以学习的语言,帮助育种人员判断哪些材料在耐密?抗倒伏和高产方面更具潜力?
算法"评"种鸡
一只尚未产蛋的雏鸡,能不能提前判断它将来产多少蛋?蛋重多大?蛋壳结不结实?在北京市华都峪口禽业有限责任公司,一管血可以帮助育种人员更早读出候选种鸡的遗传潜力?
研发人员闫奕源把选种比作选学生:传统方法要等母鸡产蛋,取得产蛋数?蛋重?蛋品质等"考试成绩"后才能判断?有了基因数据和预测模型,则可以在候选种鸡尚无自身生产记录时,提前评价其遗传潜能?
雏鸡出生后采集血液?提取DNA,再用蛋鸡育种芯片检测基因变异位点?亲本和群体的历史数据中,既有基因型,也有产蛋数?蛋重?体重?蛋壳颜色和强度等表型数据?模型从两类数据的对应关系中学习,再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?
在这套体系中,芯片负责检测基因变异,算法模型则接过大规模比较?遗传潜能预测和排序等工作,帮助育种人员更早看出哪些个体更有育种潜力?"选得准,才能更快实现育种目标?"闫奕源说?
目前,"京粉6号"已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?接续这一成熟品种,本届大会将发布"京红2号""京粉8号""沃德178""京翠绿壳"等自主研发蛋(肉)鸡新品种,呈现"京字号"种鸡持续迭代的新成果?
平台"串"流程
如果说田间表型工厂解决的是"数据从哪里来",种鸡精准育种展示的是"算法怎样辅助选择",那么即将在本届大会发布的"神农育种Studio",要解决的是分散的数据?模型和软件怎样被育种人员更方便地用起来?
过去,育种人员常常需要在数据库?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?各环节自动衔接,前一步的结果成为下一步的输入,最后汇成附有资料来源的报告?
支撑平台运行的,是团队多年积累的农业知识?生产数据和育种模型?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?在北京市怀柔区,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"?中国农业大学副教授王耀君介绍,过去一个蔬菜新品种往往要五六年才能培育出来,借助海量数据分析,可将时间缩短至两三年?
9月4日,"神农育种Studio"将正式发布?Studio把原本分散的研究环节自动串联起来,效率变化随之显现?以设计一套小麦育种方案为例,王耀君介绍,过去需要投入10人月——即1个人工作10个月,或10个人工作1个月;在育种人员把目标和逻辑梳理清楚后,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本分散的工作,可由平台连续完成?
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,3种场景勾勒出智能育种的一条数据链路,也对算力?数据?装备和公共服务提出新要求?
北京市农业农村局有关负责人介绍,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,计划建设智能育种共性技术创新中心和智能育种共性装备创新中心,提升育种专用算力?数据治理?装备研发中试?基因检测?标准规范和成果转化等共性条件;面向作物?畜禽?水产?微生物打造四类智能育种测试平台与产业应用场景?目前,作物逆境表型鉴定平台?作物智能分子育种创新平台?畜禽智能育种技术共性平台等重大平台正在建设中?
育种仍是一场以年为单位的长跑,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,让每一轮选择少花一些时间?少走一些弯路?当机器真正读懂田间,数据?算法与育种经验形成合力,一粒好种子走向生产的脚步,便能迈得更快?更稳?(农民日报全媒体记者 芦晓春 赵天浩)来源:农民日报