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00006版:前沿周刊·科技

AI技术,按下育种
“快进键”

  AI育种不是空中楼阁,它的实现依赖“数据+算法+硬件”三大技术协同。

  一、高通量基因检测技术

  AI模型的训练和应用,首先需要海量、高质量的基因数据。固相基因芯片是目前业内公认的数据采集“金标准”。

  它的工作原理,是在微小的硅片上固定数万到数十万个DNA探针,这些探针能精准识别作物样本DNA上的特定位点。一次检测,就能读取几万个基因位点的信息,快速构建完整的“基因指纹”。

  更关键的是成本突破。早期进口芯片单样本检测价格超过500元,很多中小育种团队难以承受。随着国产技术成熟,检测成本已降到百元左右,降幅超过80%。这个价格突破,让高通量基因检测从“奢侈品”变成了“标配工具”。

  一旦育种团队建立起系统化的基因数据库,整个育种决策流程都会发生质的改变——从“凭经验选”到“看数据选”,从“种了再说”到“算好再种”。

  二、多模态AI算法体系

  有了数据,就需要算法来“读懂”这些数据,AI育种涉及的算法体系,可以简单分为三类——

  图像识别算法:用于作物表型分析,能够从叶片照片中识别早期病害症状、从田间影像中评估长势均匀度,精度远超人眼。

  时序预测算法:用于生长动态建模,根据作物各生长阶段的状态数据和环境数据,预测未来生长趋势,辅助管理决策。

  决策优化算法:用于杂交策略优化,在海量可能的杂交组合中不断评估、优化,找到最优解。

  这些算法不是各自为战,而是在不同环节协同工作,共同支撑起AI育种的决策体系。

  三、智能化育种硬件

  数据采集和算法决策的落地,最终需要硬件执行,智能育种机器人正在成为育种流程中的重要一环。

  典型案例是我国自主创新的“吉儿”智能育种机器人,它搭载高分辨率多光谱摄像头和AI模型,能毫秒级完成花朵检测、识别柱头朝向,然后用柔性机械臂精准授粉。在实际应用中,一台“吉儿”机器人的日均工作量相当于数名工人同时作业,而且可以24小时不间断工作。

  从数据采集(固相芯片)、到算法分析(AI模型)、再到执行落地(育种机器人),完整的技术链条正在形成。这套体系的成熟度,直接决定了AI育种能否从实验室走向大规模应用。

  (本报记者 王雨红 整理)


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2026-03-18 27971385 2 2026年03月18日 星期三