楊維才院士認(rèn)為，目前關(guān)于植物如何適應(yīng)氣候變化的基礎(chǔ)研究非常少，未來需要加強(qiáng)相關(guān)植物分子機(jī)理的研究。同時(shí)，他也贊同繼續(xù)挖掘自然界存在的優(yōu)異基因資源的觀點(diǎn)，并認(rèn)為需要為此鉆研新的技術(shù)。
10月14日-17日，2023未來科學(xué)大獎(jiǎng)周科學(xué)峰會(huì)在香港舉行。期間，科技新聞《一起來嘮科》聯(lián)合未來科學(xué)論壇聚焦峰會(huì)議題“面向未來農(nóng)業(yè)的植物研究”，舉行了一場(chǎng)直播活動(dòng)。
10月14日晚，中國科學(xué)院院士、中國科學(xué)院分子植物科學(xué)卓越創(chuàng)新中心主任、作物基因組與遺傳學(xué)家韓斌，中國科學(xué)院院士、崖州灣實(shí)驗(yàn)室副主任、國家作物種質(zhì)資源庫主任、稻種資源專家錢前，中國科學(xué)院院士、中國科學(xué)院遺傳與發(fā)育生物學(xué)研究所所長、發(fā)展中國家科學(xué)院院士、植物發(fā)育生物學(xué)家楊維才，與中國科學(xué)院遺傳與發(fā)育生物學(xué)研究所研究員田志喜，共同探討在極端氣候頻發(fā)和人工智能火爆的當(dāng)下，農(nóng)業(yè)如何更好地發(fā)展。
三位院士均認(rèn)為，極端天氣頻發(fā)給未來農(nóng)業(yè)的發(fā)展帶來了極大挑戰(zhàn)。韓斌表示，需培養(yǎng)全能型植物，并綜合運(yùn)用現(xiàn)有技術(shù)，促進(jìn)農(nóng)業(yè)發(fā)展。錢前認(rèn)為，可以從現(xiàn)有的種植資源中發(fā)掘可以適應(yīng)環(huán)境變化的基因。楊維才提出，未來需要加強(qiáng)關(guān)于植物如何適應(yīng)氣候變化的基礎(chǔ)研究。
三位院士表示，人工智能在農(nóng)業(yè)領(lǐng)域的探索空間非常廣闊。韓斌認(rèn)為，高效的農(nóng)業(yè)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)很重要，人工智能可以在這方面提供支持。
極端氣候頻發(fā)，未來農(nóng)業(yè)如何應(yīng)對(duì)？
近年來，世界極端氣候頻發(fā)。2023年9月，聯(lián)合國秘書長古特雷斯發(fā)出警告：“氣候崩潰已經(jīng)開始。”而農(nóng)業(yè)正是高度依賴氣候而發(fā)展的領(lǐng)域，溫度、水分、環(huán)境等農(nóng)業(yè)的基本要素都正遭遇挑戰(zhàn)。
韓斌院士表示，全球氣候變暖導(dǎo)致極端天氣頻發(fā)，給農(nóng)業(yè)帶來極大危害。據(jù)其介紹，地球上的植物經(jīng)過了1000萬年，甚至上億年的進(jìn)化，才適應(yīng)了地球環(huán)境。人類馴化的幾大作物有1萬多年歷史，在漫長的進(jìn)化和馴化的雙重選擇壓力下，我們才能按季節(jié)收獲糧食。但是，現(xiàn)在全球氣候變化的速度和植物進(jìn)化、人類選擇的速度完全不相適應(yīng)。
“這樣一來，我們需要培養(yǎng)全能型的植物，旱時(shí)耐旱、澇時(shí)耐澇。另一方面，人類現(xiàn)在有這么多生物學(xué)、植物學(xué)知識(shí)、栽培的經(jīng)驗(yàn)，化肥工業(yè)、農(nóng)藥生產(chǎn)等產(chǎn)業(yè)能力也變強(qiáng)了，能不能把這些技術(shù)綜合運(yùn)用起來，培育出高效的抗病抗逆的作物，也是一個(gè)探索方向。”韓斌說。
錢前院士表示，種植資源十分重要，科學(xué)家可以從中發(fā)掘出大量的基因，應(yīng)對(duì)氣候變化。他舉了兩個(gè)例子：20世紀(jì)80年代，由于經(jīng)常冷旱，黑龍江每年的種植面積只有約200萬畝，后來，中國科學(xué)家在印度尼西亞的熱帶水稻中發(fā)現(xiàn)了優(yōu)良的基因，導(dǎo)入黑龍江的水稻品種中，黑龍江成了中國最主要的產(chǎn)糧地。錢前的家鄉(xiāng)在長江邊，經(jīng)常遭遇洪災(zāi)，科學(xué)家們發(fā)現(xiàn)了一個(gè)耐淹的品種，對(duì)之后長江流域幼苗的培育產(chǎn)生重大的影響。
楊維才院士提到，全球氣候變化對(duì)農(nóng)業(yè)科學(xué)提出了新的課題，育種從關(guān)注產(chǎn)量轉(zhuǎn)向關(guān)注品質(zhì)。今年6月他去荷蘭，當(dāng)?shù)剡B續(xù)下了三天大雨，田里的水不是金黃色的，而是黑色的，因?yàn)樽躺撕芏嗝咕�。植物如何適應(yīng)這樣的環(huán)境，是未來植物抗病科學(xué)需要解決的問題。
另一方面，楊維才認(rèn)為，目前關(guān)于植物如何適應(yīng)氣候變化的基礎(chǔ)研究非常少，未來需要加強(qiáng)相關(guān)植物分子機(jī)理的研究。同時(shí)，他也贊同繼續(xù)挖掘自然界存在的優(yōu)異基因資源的觀點(diǎn)，并認(rèn)為需要為此鉆研新的技術(shù)。
人工智能與傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)如何結(jié)合？
當(dāng)下，人工智能（AI）正在各行各業(yè)掀起變革。最前沿的技術(shù)和最古老的產(chǎn)業(yè)會(huì)擦出怎樣的火花？
楊維才表示，人工智能是近代的技術(shù)突破，但在農(nóng)業(yè)領(lǐng)域的應(yīng)用目前仍然很少。將來可以應(yīng)用的場(chǎng)景包括了解莊稼的生長狀況，進(jìn)行遠(yuǎn)程的觀察判斷，實(shí)現(xiàn)智慧農(nóng)業(yè)的決策。“未來人們只需要坐在電腦前面就知道農(nóng)場(chǎng)的情況，自動(dòng)化機(jī)器人代替人在農(nóng)場(chǎng)勞作。”楊維才說，“不過其中也存在投入和產(chǎn)出的問題，國家可能需要從法律法規(guī)等各方面促進(jìn)大農(nóng)場(chǎng)的發(fā)展，這樣人工智能才能有更廣闊的應(yīng)用場(chǎng)景。”
錢前認(rèn)為，未來人工智能會(huì)在農(nóng)業(yè)領(lǐng)域占主導(dǎo)地位。“種植資源需要數(shù)字化，可以為農(nóng)業(yè)操作提供很大的輔助。具體如何應(yīng)用還需要探索。”
韓斌則認(rèn)為，人工智能在農(nóng)業(yè)上應(yīng)用，可以和醫(yī)學(xué)研究相類比，在醫(yī)學(xué)研究中，人工智能可以幫助預(yù)測(cè)人類健康，輔助進(jìn)行疾病的治療，未來在植物的改良上，人工智能也能發(fā)揮類似的作用。“這一步是非常難的，醫(yī)學(xué)領(lǐng)域投入的人力和物力更大。”
農(nóng)業(yè)還可以結(jié)合大數(shù)據(jù)來發(fā)展。“發(fā)掘優(yōu)質(zhì)高產(chǎn)、抗并抗逆等基因，人工智能是一個(gè)很好的手段。”韓斌說，另一方面，大數(shù)據(jù)時(shí)代下，高效的農(nóng)業(yè)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)很重要�，F(xiàn)在很多國家的農(nóng)業(yè)預(yù)警機(jī)制不夠成熟，“據(jù)我所知，土壤的酸堿性、氣候的變化、病蟲害的信息，農(nóng)民現(xiàn)在不知道這些信息由誰發(fā)布，我認(rèn)為需要人工智能大數(shù)據(jù)的支持。”
“農(nóng)業(yè)研究一定要用好大數(shù)據(jù)。同時(shí)也不能離開作物的性狀，基本的生物學(xué)知識(shí)，不能什么都相信ChatGPT（OpenAI研發(fā)的一款聊天機(jī)器人程序）。”他說。
