中國科學(xué)家研發(fā)全流程智慧育種平臺(tái)，實(shí)現(xiàn)育種數(shù)據(jù)全面管理和精準(zhǔn)分析計(jì)算

近期，全球植物科學(xué)權(quán)威雜志《分子植物》報(bào)道了中科院團(tuán)隊(duì)與阿里達(dá)摩院聯(lián)手研發(fā)的全新全流程智慧育種解決方案——全流程智慧育種平臺(tái)。第一作者李慧慧表示，這個(gè)平臺(tái)實(shí)現(xiàn)了育種數(shù)據(jù)管理、快速計(jì)算和AI預(yù)測(cè)的完美結(jié)合，使育種效率顯著提高。

育種工作對(duì)于農(nóng)業(yè)發(fā)展至關(guān)緊要，但費(fèi)時(shí)且昂貴的傳統(tǒng)育種方法難以滿足現(xiàn)代需求。采用人工智能技術(shù)進(jìn)行“智慧育種”，可以基于作物生長(zhǎng)環(huán)境、形態(tài)和基因信息構(gòu)建模型來預(yù)測(cè)其性狀以及篩選優(yōu)等基因型，從而大幅度縮減育種周期。然而，巨大的計(jì)算壓力和操作復(fù)雜度對(duì)育種專家提出了巨大挑戰(zhàn)。

為了應(yīng)對(duì)這些困難，該團(tuán)隊(duì)與達(dá)摩院攜手，融合生物技術(shù)與人工智能技術(shù)，打造了高效靈活的高通量計(jì)算平臺(tái)。平臺(tái)涵蓋了種質(zhì)資源信息管理、育種試驗(yàn)設(shè)計(jì)與模擬、科研數(shù)據(jù)存儲(chǔ)、高通量數(shù)據(jù)分析以及智能育種決策等多個(gè)關(guān)鍵模塊，可以支持大規(guī)模數(shù)據(jù)的整合利用與深度挖掘。

根據(jù)數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)，已有全球23家知名科研機(jī)構(gòu)采用此平臺(tái)進(jìn)行育種科研工作，如中國水稻研究所、中國科學(xué)院遺傳與發(fā)育生物學(xué)研究所、國際畜牧研究所、荷蘭瓦格寧根大學(xué)等。

為進(jìn)一步優(yōu)化育種策略，智慧育種平臺(tái)引入了多項(xiàng)大數(shù)據(jù)計(jì)算、人工智能模型以及自動(dòng)處理模塊。顧斐博士說，通過平臺(tái)優(yōu)化的全基因組選擇算法，其準(zhǔn)確性和預(yù)測(cè)穩(wěn)定性分別平均提升15%和5%。此外，該平臺(tái)擁有強(qiáng)大的存儲(chǔ)能力，可以支持?jǐn)?shù)百名使用者同時(shí)進(jìn)行高效的育種大數(shù)據(jù)管理、調(diào)度和分析。