【锚定2035·院士谈科学报国】人工智能与农业融合将带来育种技术革命

编者按：习近平总书记指出，科学普及是实现创新发展的重要基础性工作。为助力高水平科技自立自强，中国科协科普部联合光明网推出“锚定2035·院士谈科学报国”系列文章，邀请各领域院士就我国当下热点科技问题给予权威解答，服务引导更多科技工作者提升科研科普能力，促进全民科学素质提升，为科技强国建设贡献科普力量。#千万IP创科普

自从进入2024年，世界人工智能技术实现了历史性突破，而我认为这正是人工智能技术真正成熟的元年。随着育种研究进入基因和分子时代，基因和大数据模型进行融合，将带来一场育种技术的革命。

智能育种是中国农业领域的前沿之一，中国的研究与世界是同步的，个别领域我们已经快了半步，尤其是在大数据整合和模型开发方面，我们有信心在未来两三年内实现人工智能在育种实际应用上的根本性突破。

四年前，我与华为集团合作探讨用人工智能技术革新育种技术的可能性。如今，这一设想已经在崖州湾国家实验室和中国农业大学的研究中部分实现。虽然面临大量投入的挑战，但在整合基因型数据、表现型数据和智能大数据方面，已经取得了初步进展。

我们整合了现有的田间表现型数据、2000份小麦的基因信息，构建了一个算法模型，明确了哪些指标会让做馒头更好、哪些指标做面包更好，这样可用于指导育种家进行品种选择。这虽然是一个小步，但在人工智能技术的应用上已经迈出了重要的一步。

我坚信这一技术将推动农业科技和农业生产系统的革命性变化，真正实现农业的绿色转型和可持续发展。为此，我们学校将继续加大对这一领域的投入，与企业合作，推动人工智能技术与现代生物育种技术的结合，实现“BT+IT”的跨学科整合。

人工智能技术的日益成熟和在各行各业的不断渗透，对大学的教育提出了全新的挑战，即如何培养人工智能时代的新一代科技创新人才和适应产业需要的人才。

因此，中国农业大学从去年开始，在除了布局直接与人工智能大数据相关的专业之外，还实施了“人工智能+”的专业升级，即将原有的传统农业专业附加人工智能的辅修专业，例如经济学专业可以辅修AI课程，最终学生将获得两个学位证。

我前不久收到一封来自学生创业团队的邮件，我们学校的一批研究生成立了一个AI助农的创新团队，短短一年，他们已经和全国十几个省的农场和机构建立合作，用他们研发的人工智能的决策支持系统，辅助农户或地方政府进行农业决策。

我对农业教育和人才发展充满信心。目前，考生在选择专业时，中国农业大学呈现出两大热点趋势：一是与人工智能信息技术和生物育种相关专业备受青睐，这些专业在今年的招生中吸引了最为优秀的生源；二是传统农学、兽医及动物科学等专业同样受到追捧，显示了新一代学子对农业领域的浓厚兴趣。

这表明，在当前的经济发展背景下，农业作为可持续投资与发展的重要领域，依然保持着强大的吸引力。相较于工业领域，农业始终存在需求缺口，并且具有长期稳定的需求特性，比如粮食消费，每年都需要持续供应。今年，中国农业大学的农学专业在生源质量排名中名列前茅，这也反映出越来越多的学生对现代农业技术和科学研究抱有浓厚的兴趣。

目前中国在农业领域的研究生教育质量已与国际水平相当，过去，出国学习几乎是获取先进农业技术的唯一途径，而现在，国内任何一所涉农机构都能够接触到最前沿的科研成果，并参与到科技创新中来，这为我们未来农业的科技创新提供了坚实的人才基础。

此外，粮食安全问题也不容忽视。根据联合国粮农组织发布的2023年全球粮食安全报告，全球有超过7亿人面临粮食不安全的问题。粮食不安全不仅体现在某些地区真正的粮食短缺，还涉及到经济欠发达地区无法负担粮食进口费用的问题。此外，区域冲突和政治冲突也导致粮食难以从生产地运送到需要的地方。粮食不安全的另一个重要方面是营养不良，特别是在经济欠发达地区，食物种类单一导致营养失衡。

气候变化对农业生产的影响也很大，全球不同地区的模型测算显示，在现有粮食生产技术水平下，平均气温比工业革命前每上升1度，粮食产量平均会下降6%至8%。极端气候事件对农业生产造成了巨大冲击，例如去年河南的“烂场雨”导致小麦产量大幅下降，今年南美洲严重干旱，都对粮食生产系统构成了严重的威胁。我呼吁全球高度关注未来气候变化情景下的农业生产转型和粮食安全问题。

我们正在见证一场农业科技革命，我坚信这一技术将推动农业科技和农业生产系统的革命性变化，真正实现农业的绿色转型和可持续发展。

（作者系中国工程院院士、中国农业大学校长孙其信）