AI下田 種業(yè)上分 看AI訓練師如何給棉花“刷臉打卡”

　　 種子是農業(yè)的芯片。今年的中央一號文件提出，深入實施種業(yè)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(yè)科研不可替代的戰(zhàn)略資源，在科研育種加代、應急種子生產、制種繁種等方面發(fā)揮著極其重要的作用。如今，這里正被建成集科研、生產、銷售、科技交流、成果轉化為一體的服務全國的“南繁硅谷”。初春時節(jié)，總臺央視記者來到這里采訪，看到了種源攻關的新變化。

　　種源攻關里的AI訓練師

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

　　這些年輕人告訴記者，在AI眼里，整片田地里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(tài)怎么樣，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：每次采集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，然后再乘上一個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，最后再送給模型去訓練。

　　何沛桐說，去年11月份這批棉花種下去后，團隊就開始用機器人采集影像。每7天采集一次，之后進行數據標注與AI訓練，記錄下不同苗期、不同地塊、不同品種的棉花生長信息，等到棉花收獲時就會形成一個完整的閉環(huán)。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(yōu)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，一個晚上就可以輕松解決，大大縮短了育種周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里的新裝備。

　　中國農業(yè)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，相當于是沒有病害的部分。

　　種源攻關里的新裝備

　　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復單調的勞作，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：這里是海南南繁科技城的一棟人才公寓，夜深人靜的時候，我們從這里看出去，可以看到不遠處有一個光點在緩慢移動。

　　這處發(fā)光是搭載著一系列傳感器的軌道式采集平臺，它正在采集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，已經被夜里忙碌的機器替代。

　　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周期就可以從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(tài)。

　　中國農科院國家南繁研究院表型創(chuàng)新團隊科研骨干 李藝超：有可能大家誤以為你會出差，實際上你是去地里做實驗。這個是我們目前正在使用的大疆無人機，它上面可以掛載不同的傳感器掛在云臺上面。

　　這個是我們一個地面激光雷達，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(chuàng)新團隊博士后 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，包括計算機技術，通過這些多學科交叉以后，這一整個流程化的技術，或者說這個科學體系，我們要完全自動化。

　　種源攻關里的年輕力

　　如今，種業(yè)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(fā)揮了什么作用？

　　在中國農業(yè)科學院國家南繁研究院的走廊里，記者看到，機器深度學習、大數據預測、人工智能應用，不少代表著前沿科技的詞匯，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(yǎng)、定向招引，加入“爆改”傳統(tǒng)農業(yè)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(yè)創(chuàng)新團隊的主力。他們把一部分育種過程，放到大模型里進行，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能設計育種團隊博士后 張治梁：我們這兩年主要開發(fā)了算法，可以通過該地區(qū)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(tǒng)，就可以進行它的育種規(guī)模的縮小。

　　采訪中記者了解到，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系來到這里，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(yè)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，怎么還跑海南這么老遠去做農學了。一開始我確實沒辦法回答他，后來我也想明白了，就是本質上，機器人發(fā)明出來，只有當它服務于人，才是真正體現它最大價值的時候。

　　農業(yè)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(zhàn)略科學家的創(chuàng)新引領，來整體上帶動我們國家農業(yè)生產力的跨越式的發(fā)展和進步。最后要構建我們農業(yè)的科技創(chuàng)新體系，打造我們的自主創(chuàng)新的平臺。