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育种家在未来会被 AI 取代吗?
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作者:
管理员
时间:
3 天前
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育种家在未来会被 AI 取代吗?
在昆士兰大学(UQ)最近举办的一场研讨会上,ARC 未来研究员 Lee Hickey 博士用一颗“水晶球”和一系列硬核科研案例,为我们揭示了植物育种正经历的深刻变革。
这不仅是一场技术的博弈,更是一场生物逻辑与算力巅峰的跨界共舞。
预测的演进:从“经验之谈”到“数据算力”
植物育种本质上是一门预测的艺术。从几千年前农耕文明的破晓时分,人类就在预测哪颗种子能带来更丰沛的收获。然而,传统的育种方式高度依赖于肉眼的观察和长年累月的经验积累。
“植物育种家在未来会被 AI 取代吗?”面对这个尖锐的问题,Hickey 博士展示了 AI 如何通过四大关键环节,打破育种中的“生物瓶颈”:
表型鉴定的“透视眼”:利用无人机多光谱和热成像技术,AI能洞察人类肉眼无法捕捉的性状。
比如冠层温度或地下 170 厘米深的根系分布。通过机器学习,我们不再需要挥汗如雨地挖掘土芯,就能精准预测地下的“根秘密”。
基因组预测的“超级大脑”:在甘蔗等基因组极度复杂的作物中,传统的线性模型难以应对非加性变异。
而 AI 通过卷积神经网络(CNN)和集成预测(Ensemble Prediction),将环境因子与基因型深度耦合,让“因地制宜”的精准种植成为可能。
杂交设计的“最优解”:Hickey博士介绍的FastStack工具包是本次演讲的亮点。
它打破了“选择最好个体”的传统逻辑,转而寻找基因组中隐藏的优质单倍型。通过遗传算法(AI 搜索),即便亲本本身表现平平,AI 也能计算出通过几次杂交能诞生出“爆款”后代。
生物与机器的“协同演化”:最令人震撼的案例莫过于将CRISPR基因编辑与机器人杂交结合。
通过修改花部形态,让植物“配合”机器人进行自动授粉。这预示着未来的育种工厂将实现真正的全自动化。
FastStack 与绿豆的“18个月奇迹”
在绿豆育种案例中,AI 的表现堪称惊艳。
传统的育种周期漫长且具有随机性,但 FastStack 利用单倍型预测和“速生育种”技术,在短短 18 个月内,就将原本散落在不同亲本中的优良基因精准“打包”。
实验结果证明:那些被 AI 选中的亲本,虽然从外表看(表型)并非最强,但它们体内的单倍型却是拼凑出“终极基因型”不可或缺的拼图。
这正是AI的内涵所在——它能穿透表现层,看透生命的底层逻辑。
人机共生:育种家的“未来处方”
在研讨会的互动环节,一位研究草莓的博士生表达了对被 AI 取代的担忧。Hickey 博士通过他那充满幽默感的“水晶球预测”,给出了一个充满智慧的答案:未来不是 AI 取代人类,而是“懂 AI 的育种家”取代“传统育种家”。
他提出了未来育种家必须具备的核心素质清单:
生物学洞察力与计算力的融合:算法再强,也需要对植物生理逻辑的深刻理解作为底层支撑。
跨学科协作能力:未来的育种场将是计算机科学家、统计学家与生物学家的联合指挥部。
卓越的沟通技巧:不仅要能与复杂的算法对话,更要能将科技转化为产业界听得懂、用得上的语言。
智种评论
这场关于AI与育种的系统展示,对中国种业释放出一个清晰信号:真正的变革不在算法本身,而在育种决策方式的升级。
科研侧:打破“数据孤岛”,重塑底层逻辑。 AI的基石是标准化、规模化的表型与基因组数据。科研人员不应仅盯着论文,而应利用AI穿透表现层,挖掘隐藏的优良单倍型。建议加强跨学科协作,培养既懂植物生理又懂复杂算法的“两栖人才”。
管理层与资本:从“投项目”转向“投平台”。 育种正演变为平台化的算力竞争。管理层应摒弃传统散户思维,重资投入类似APSIM的环境建模与集成预测平台。建议资本关注能打通“种质资源+生物技术+信息技术(GR+BT+IT)”的垂直领域领跑者。
产业侧:拥抱“人机共生”的进化。 AI不会取代育种家,但会淘汰拒绝AI的人。企业应利用“数字孪生”技术在计算机内完成千万次杂交模拟,以低成本、高周转的模式实现种质资源的指数级迭代。
AI不会取代我们育种人,但一定会淘汰那些不再进化的育种体系。
来源:ARC
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