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AI下田 種業上分 看AI訓練師如何給棉花“刷臉打卡”

2025-02-27 22:28:00
來源:央視新聞客戶端
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   種子是農業的晶片。今年的中央一號文件提出,深入實施種業振興行動,加快攻克一批突破性品種。

  國家南繁科研育種基地,是我國農業科研不可替代的戰略資源,在科研育種加代、應急種子生産、制種繁種等方面發揮著極其重要的作用。如今,這裡正被建成集科研、生産、銷售、科技交流、成果轉化為一體的服務全國的“南繁矽谷”。初春時節,總臺央視記者來到這裡採訪,看到了種源攻關的新變化。

  種源攻關裏的AI訓練師

  在南繁基地的這塊棉花田裏,我們看到這樣的場景,一群年輕人在操作著機器人,帶著筆記型電腦,給棉花植株拍視頻。他們也被稱為農田裏的AI訓練師。

  這些年輕人告訴記者,在AI眼裏,整片田地裏的每一株棉花都是獨一無二的,株高有多少,莖稈有多粗,葉片樣態怎麼樣,都有數據上的細微差別,而從影像中去不斷識別,提升精準度,就是第一課。

  中國農科院智慧化數字化南繁技術團隊博士研究生 何沛桐:每次採集7到10個視頻,每個視頻大概是30秒到90秒,我們每秒會在其中抽出三幀,大概是90到270幀這樣一個數據量,然後再乘上一個10倍,大概是2700幀這樣一個數據。每次對這種數據量進行一個標注,最後再送給模型去訓練。

  何沛桐説,去年11月份這批棉花種下去後,團隊就開始用機器人採集影像。每7天採集一次,之後進行數據標注與AI訓練,記錄下不同苗期、不同地塊、不同品種的棉花生長資訊,等到棉花收穫時就會形成一個完整的閉環。其間對AI不斷進行數據喂入,最終將得到一個“棉花通識課”成績優秀的AI模型。

  有了這些AI模型,種源攻關的“最初一公里”——篩選海量田間數據,過去十幾個人大半個月的工作量,一個晚上就可以輕鬆解決,大大縮短了育種週期的田間基礎工作時間。

  而在種植棉花之前,他們已經把玉米病害的AI模型部署到了AR眼鏡中,成為育種學家在試驗田裏的新裝備。

  中國農業科學院智慧化數字化南繁技術團隊碩士研究生 潘攀:這上面的黃色的部分,就是有病害的部分,這個綠色的部分是,相當於是沒有病害的部分。

  種源攻關裏的新裝備

  在國家南繁科研育種基地,記者看到了很多令人耳目一新的場景,育種已經不再單單是以前看到的田中繁複單調的勞作,而是有了更多新裝備、新技術、新模式的全方位賦能。

  總臺央視記者 陳博:這裡是海南南繁科技城的一棟人才公寓,夜深人靜的時候,我們從這裡看出去,可以看到不遠處有一個光點在緩慢移動。

  這處發光是搭載著一系列感測器的軌道式採集平臺,它正在採集3800株玉米的各類性狀數據。從晚上7時開始,到第二天早上6時結束,以前科學家需要白天干的事兒,已經被夜裏忙碌的機器替代。

  這塊試驗田里正在培育84個品種的玉米樣本,每一個的表現好不好,都要通過基礎數據來判斷。以往科學家們要帶著足夠的人手,在田間地頭用工具一株一株地測量。而有了新裝備,培育篩選出一個新品種的週期就可以從10年縮短到4年。

  在南繁科研育種基地,如今,一輛車裝滿五六個黑箱子,也成為科研團隊出行的新常態。

  中國農科院國家南繁研究院表型創新團隊科研骨幹 李藝超:有可能大家誤以為你會出差,實際上你是去地裏做實驗。這個是我們目前正在使用的大疆無人機,它上面可以挂載不同的感測器挂在雲臺上面。

  這個是我們一個地面鐳射雷達,它可以立在田間,對整個田塊進行精確掃描。

  從空中俯瞰南繁科研育種基地,可以看到大小不一、顏色不一的試驗田塊錯落有致。

  中國農科院國家南繁研究院表型創新團隊博士後 劉帥兵:這是我們努力的方向。通過我們自動化的技術,包括表型鑒定技術,包括遙感技術,包括電腦技術,通過這些多學科交叉以後,這一整個流程化的技術,或者説這個科學體系,我們要完全自動化。

  種源攻關裏的年輕力

  如今,種業振興的道路上,不僅有資深的育種學家,還有更多新面孔的加入,他們在核心種源攻關上發揮了什麼作用?

  在中國農業科學院國家南繁研究院的走廊裏,記者看到,機器深度學習、大數據預測、人工智慧應用,不少代表著前沿科技的詞彙,出現在科研團隊和科研項目的名字中。一個個跨學科的青年人才,通過精準培養、定向招引,加入“爆改”傳統農業的隊伍。

  這些年齡在25歲到28歲的青年人才,已經成為基地種業創新團隊的主力。他們把一部分育種過程,放到大模型裏進行,通過“紙上談兵”,替代過去在田間的實際種植,減少成本,縮短時間。

  中國農科院南繁研究院大數據智慧設計育種團隊博士後 張治梁:我們這兩年主要開發了演算法,可以通過該地區收集它的一些氣象數據,以及它的育種表現,包括病蟲害等等,以及它土壤的肥力等各種各樣的數據,通過我們的育種模擬系統,就可以進行它的育種規模的縮小。

  採訪中記者了解到,在南繁科研育種基地,一系列政策扶持,讓越來越多大學的相關院係來到這裡,開展碩士生和博士生的課程。而當地各類涉農科研院所也為他們提供了實踐場景,讓不少跨學科的人才投身農業科技攻關。

  中國農科院智慧化數字化南繁技術團隊科研助理 申家煒:我的同學和朋友也很不理解,就你一個學機器人的,一個工科的,怎麼還跑海南這麼老遠去做農學了。一開始我確實沒辦法回答他,後來我也想明白了,就是本質上,機器人發明出來,只有當它服務於人,才是真正體現它最大價值的時候。

  農業農村部農村經濟研究中心主任 金文成:通過這些青年人才,戰略科學家的創新引領,來整體上帶動我們國家農業生産力的跨越式的發展和進步。最後要構建我們農業的科技創新體系,打造我們的自主創新的平臺。

  (總臺央視記者 梁麗娟 王凱博 陳博 白金 王博豐)

[責任編輯:滕丹丹]