文｜《中国科学报》记者 孟凌霄
广东珠三角的初夏清晨，水稻试验田偶尔传来微风拂过禾苗的沙沙声。几位育种科研人员正沿着田垄察看农田情况，远处无人机盘旋，实时采集水稻的表型数据——株高、籽粒大小、叶片色泽、穗形结构等要素，看似简单，却蕴藏着育种科研最关键的基础信息。
“过去育种靠的是一把尺子、一杆秤。”华南农业大学农学院院长储成才笑言，传统育种靠经验和眼力打底，是一项耗时费力的“慢功夫”。如今，水稻、麦子、玉米……这些关乎中国人一日三餐的作物，正经历着从试验田到实验室，从经验育种到数据驱动的变革。
科研人员查看农田情况。
就在距离试验田不远的华南农业大学农学院的实验室里，一幅幅可视化的“数字农田”正徐徐铺展开来。电脑屏幕上成千上万的数据实时跳动，绘制出作物基因与表型的联系图谱。悄然运转的高通量生物数据分析处理平台，正在深刻改变农业科研的范式。
育种革命：从农田到算力
在华南农业大学农学院的育种基地，几代育种学家曾默默耕耘，培育出多个高产、优质的水稻品种。但鲜为人知的是，从发现第一株天然杂交水稻到全国推广，经历了漫长的16年。
育种，需要在时间中寻找答案。育种学家凭借多年经验选取亲本，再一代代观察田间表现，数据依靠手动记录，致使主观性强、效率低，甚至容易造成遗传多样性流失。
以玉米为例，由于未经历水稻作物那样的“绿色革命”，抗倒伏和耐密植性状仍是科研难点。面对数量庞大的基因组，单靠人力很难实现高效筛选，育种进度受到极大限制。
如今，随着生物信息学与AI技术的发展，育种正在经历一场由生物信息学、AI算法与算力平台共同驱动的深层革新。如今的每一粒种子，都拥有一本包含几万个基因的基因组“信息天书”，背后蕴藏着海量的性状信息。
每一粒种子都蕴藏着海量的性状信息。
在华南农业大学，这种改变由高通量生物数据分析处理平台统筹实现。依托浪潮信息的模块化数据中心解决方案构建的金穗智算中心，学校搭建起涵盖数据采集、处理、建模与可视化的一体化科研平台，实现了从“田间”到“计算”再回到“田间”的闭环。
“2000份亲本材料，如果两两杂交，那就有400万个杂交组合，我们需要对这400万个组合不断进行鉴定和选择。而通过AI构建模型，可以快速筛选出具有高产、优质潜力的亲本组合。”华南农业大学农学院研究员、国家植物航天育种工程技术研究中心主任郭涛介绍，如今的育种者从“先看见再选择”到“先预测再验证”，大大提高了高产优质品种的选育效率。
目前，华南农业大学高通量生物数据分析处理平台已服务于农学院、园艺学院、生科院、植保学院、林风学院等的39个课题组，涵盖水稻、玉米、大豆及园艺作物等多个研究方向，截至2024年12月31日，总计任务数量为336721个。通过浪潮信息的Cluster Engine和AIStation，将计算资源利用率提升到90%以上，通过充分利用算力资源，可满足数十名科研人员同时使用。
成果落地：从算力回归农田
科研创新最终要回归田野、落地生根。
以国家植物航天育种工程技术研究中心主导的多个育种项目为例，通过高通量平台的数据筛选与基因定位，科研人员得以在短时间内完成对多种抗逆性状的精准评估与筛选，有效缩短了育种周期。
该中心培育的水稻新品种“华航香银针”，已在百亩示范片中实现单季平均亩产723.5公斤。该品种田间长势均衡、株型好、有效穗数多、穗大、结实率高、熟色好，达到农业农村部设定的华南稻区双季稻“超级稻”产量指标。
这些成果背后，是高通量生物数据分析处理平台对数据质量的严格把控和智能分析能力的全面释放。每一项数据采集和处理都经过层层校验，确保了科研数据的高度可靠，直接推动了育种品质的提升和新品种的产业化。
浪潮信息模块化数据中心解决方案支撑金穗智算中心建设。
“我认为的AI育种、智能育种，其实就是帮助育种家做育种方案的设计。所谓育种方案的设计，牵涉到亲本怎么选、后代种多大的群体、怎么做筛选等关键问题。如果AI能在这些决策环节发挥作用，那才是真正的智能育种。”郭涛感慨道。
这种“从田间到算力再到田间”的转变，为整个育种工作带来了前所未有的灵活性与前瞻性。正是通过高通量平台与AI系统的深度融合，科研人员能够在更早阶段、更大数据量下对目标性状进行精准判断，加速实现从“实验室突破”到“田间丰收”的闭环。
未来：农业“黄金时代”启幕
站在农业科研的前沿，育种的智能化进程仍在提速。
未来，随着种质资源库的持续扩展、AI算法的不断优化，科研人员将在种质鉴定、性状挖掘、环境响应预测等关键环节实现更大突破。经验与规律不再遥不可及，而是由数据、算法、平台与一代代年轻农学人共同构建。
科研人员绘制图谱。
放眼全球，智慧育种正成为农业科技的重要前沿领域，国际国内均有多个团队投入其中，形成了多样化的技术路径与研究重点。
“我们团队的研究重点在于资源的高效利用。”储成才介绍道，“比如，在同样的种植条件下，如何用更少的化肥投入获得更高的产出？我们希望通过数据分析和智能辅助决策，实现投入产出效率最大化。”
在这一转变中，高通量生物数据分析处理平台将成为科研链条中不可或缺的中枢系统。依托平台，育种科研正从田间走向实验室，再回归田间。这不仅提高了科研效率，也意味着资源更节约、生态更友好、成果转化更高效。
一粒种子的“AI之旅”，不仅是一场科研范式的革新，也折射出中国农业向智能化、绿色化、可持续方向迈进的整体趋势。未来，科研与农业将更加深度融合，在算力与算法的加持下，迎来一个真正的“黄金时代”。
本文链接：http://www.gihot.com/news-8-5005-0.html农田-实验室-农田！看一粒种子的AI之旅！
声明：本网页内容由互联网博主自发贡献，不代表本站观点，本站不承担任何法律责任。天上不会到馅饼，请大家谨防诈骗！若有侵权等问题请及时与本网联系，我们将在第一时间删除处理。
下一篇：浙江大学成立数学交叉研究中心
点击右上角
微信好友
朋友圈
点击浏览器下方“
”分享微信好友Safari浏览器请点击“
”按钮
点击右上角
QQ
点击浏览器下方“”分享QQ好友Safari浏览器请点击“”按钮
