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海南南繁用人工智能大數據助力選種

把計算機代碼“種”進泥土裡(春耕裡的新質生產力)

本報記者 孫海天
2026年04月25日06:00 | 來源:人民網-人民日報222
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  邢永忠在試驗田裡查看水稻生長情況。
  本報記者 孫海天攝

  谷雨時節,海南三亞崖州灣國家實驗室的試驗田裡金色稻浪翻涌,南繁育種正值緊要關口——選種。崖州灣國家實驗室糧油作物創新研究中心高級科學家邢永忠踏過泥濘田埂,不時查看水稻的生長情況。

  “這批材料將用於華中稻區中稻測試。”見記者到來,邢永忠抹去額頭汗珠,翻開密密麻麻的工作筆記,“現在甄選出的優質材料,打包北上,正好趕上華中地區下一階段的播種。”

  把實驗室“搬”到熱帶,圖的是加快育種進程。而人工智能大數據成為新農具,進一步提升了育種效率。

  兼顧高產與優質,是水稻育種的難題:高產往往口感下降,追求軟糯香甜則容易犧牲產量。邢永忠希望利用分子生物學和遺傳學手段,培育高產高抗的優質新品種。“像這款稻子,質量高、價格優,但不育系繁種產量太低,一畝地打不出100斤種子。”邢永忠展示了幾株矮小干癟的稻株,這是某農業公司2月份送來的“求救材料”,他正努力摸清控制不育系繁殖能力的關鍵基因,“如果能把畝產提到300斤,成本就能下降到原來的1/3,企業的市場打得開,老百姓也種得起。”

  以往雜交靠經驗,1萬份材料挨個測配,耗時費力。邢永忠說,現在算法模型充當“超級大腦”,成千上萬份水稻材料基因組序列匯成龐大數據洪流。輸入基因信息,“超級大腦”就能沙裡淘金,鎖定幾十個最優解。“靶向聯姻”代替逐個嘗試,育種效率大幅提升。

  夾雜在金色稻浪間的幾個泛白的稻穗格外扎眼。

  “二化螟咬的。熱帶地區易發病虫害,這是南繁的一道大考。”邢永忠指著其中一穗說,“虫子一旦攜帶病毒,就會感染水稻材料導致不育。大田管理稍微跟不上,辛苦培育一年的雜交后代將全軍覆沒。”

  靠人力死守,難免百密一疏,邢永忠再次將目光投向人工智能大數據。但這一次,他找尋的不再是單獨的一個或幾個基因。

  “傳統的抗病抗逆品種有個弱點:無論有沒有災害,防御基因始終開啟,白白浪費能量。”邢永忠解釋,有了人工智能大數據,不僅是幾個應答環境的基因,摸清幾千個功能基因的“底細”也成為可能。“未來的水稻有望自帶‘環境感應器’。高溫襲來,抗熱基因啟動﹔冷空氣來臨,御寒機制激活﹔風調雨順時,防御基因蟄伏,養分全部供應水稻生長。”邢永忠說。

  單項突破已見曙光,全方位智能正在攻堅……交談時,田間勞作的幾名青年向記者打起招呼。那是邢永忠帶的研究生,正在進行再生稻品種選育研究。邢永忠叮囑,“再生稻要想長出健壯的二茬,4月中下旬是關鍵。頭茬收割前10天必須精准施用促芽肥,分蘖芽才長得壯。”

  用上高科技,為何還要扎根田間地頭?

  “實驗室裡的基因測序和基因型鑒定固然重要,仍有許多未知功能的基因等待挖掘,沒有田間植株表型的精准鑒定是很難發現這些基因的。我還要領著學生往田裡跑——種子隻有從土裡長出來才能展示自己的潛力,育種人的成果在田地裡才能得到檢驗。”說話間,邢永忠卷起褲腿,准備前往下一塊試驗田。

  時近正午,陽光愈發熾熱。“計算機代碼必須‘種’進泥土裡,化作老百姓碗裡實實在在的白米飯。”邢永忠說,“把這些‘智能芯’帶到長江中下游的廣袤田野,咱們種稻的底氣會更足。”

  《 人民日報 》( 2026年04月25日 02 版)

(責編:岳弘彬、牛鏞)
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