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孙其信院士谈农业科技创新:人工智能帮助育种发生翻天覆地变化
来源:   2024年10月21日   阅读:

 

中国农业大学校长孙其信院士。来源:新京报

“大数据、人工智能等新技术,正在日益改变农业的模样,成为应对全球粮食危机的新工具。”10月9日,在世界农业科技创新大会上,大会咨询委员会联席主席、中国工程院院士、中国农业大学校长孙其信表示,“气候变化等因素,正在加剧全球粮食危机,数以亿计的人处在粮食不安全的状态下,而应对未来危机,科技创新是最重要的基础之一。”

 

中国是农业大国,也是人口大国,中国农业转型发展的经验,正在为全球农业转型提供新的经验和模式,中国的科技创新,也在不断为全球提供借鉴。我们的经验,为全球发展提供了中国方案,贡献了中国技术,展示了中国智慧,未来我们还将为全球的可持续发展贡献更多的力量,这是我们所坚信的。——孙其信

粮食危机




全球约有7.33亿人面临粮食不安全

新京报:今年的世界农业科技创新大会关注气候变化对农业的影响,是否也和当前全球面临的粮食危机有关?

孙其信:联合国粮农组织发布的2024年《世界粮食安全和营养状况》报告指出,2023年约有7.33亿人面临粮食不安全的状况,全球消除饥饿的步伐不进反退,食物不足水平倒退15年。什么是粮食不安全?并不是说我们的世界上没有粮食,事实上一些地方粮食过剩,会出口到其他地方,而另一些区域的人口却难以稳定地获取粮食。这其中有很多因素,比如说,本地粮食生产不足,而从别处获取粮食要花钱,一些地方由于经济欠发达,没有那么多钱大量进口粮食,尤其是非洲一些地区。当然也有一些其他因素影响,比如全球范围内的区域动荡,可能阻碍了粮食流通的通道。另外值得注意的是营养不足问题,比如非洲一些地方,以玉米为主食,甚至只有玉米这种单一的食物,营养摄入严重不足,也是一种粮食不安全的现象。当然,气候变化也是影响粮食安全最重要的因素之一,就在前不久联合国召开的未来峰会上,粮农组织总干事屈冬玉特别提出,各国应该格外重视气候变化对全球粮食系统的影响。

新京报:气候变化的影响越来越受到关注,在农业生产中,究竟有哪些影响?

孙其信:总体来说,气候变化对农业的影响是长期和持续的,而且非常复杂。比如说,在某些方面,这种影响是正面的。举个例子,在黑龙江,由于气温的上升,全年积温也随之增加,一些原本不适宜种植水稻的地方,现在可以种水稻了。但在更大范围,气候变化会带来巨大的负面影响。有研究表明,假如农业技术水平不变,平均气温每上升1摄氏度,粮食产量就会下降6.8%,当然,这是全球平均水平。气候变化还会带来另一种负面影响,就是极端天气频发,今年六七月份河南、山东等地出现了短时的高温干旱,都是具体的例子。这些极端气候,有时候会对农业生产造成极为惨烈的影响。

科技创新




推动科技成果从实验室走向田间

新京报:你认为应该如何应对农业和食物危机?

孙其信:创新是应对农业和食物危机最重要的途径和手段,这其中包括很多领域的创新,如政策创新,组织系统的创新等,当然,科技创新是核心的部分。这是一个全球共识,我们面临着气候变化、资源有限等重重挑战,而全球人口的增长,又使得我们的粮食需求不断增长。目前约有7.33亿人面临粮食不安全的情况,这需要生产更多的粮食,而未来人口增长,则要求我们依然要在粮食产量的增长上下功夫。就在这次大会上,我们还在讨论,目前我国居民的消费水平不断上升,从过去粮食为主的食物结构,转向了吃更多的肉蛋奶等产品。而非洲还有十几亿人口,假如这十几亿人口也要达到中国居民的食物消费水平,世界的粮食短缺现象会更严重。这也是为什么我们如此重视创新的原因,需要更多新的、突破性的技术,进一步提高农业和食物系统的生产效率、供应能力等,同时还要减少排放,保护我们的农业生产环境,以保持可持续的发展,这是非常难的任务。

新京报:近年来,我国农业科技发展很快,在不少领域达到了领先水平,但依然有许多短板,甚至是卡脖子的技术难题。你认为哪些方面存在短板?如何促进我们农业科技的创新?

孙其信:确实,这些年来,我国在促进农业科技创新方面,下了非常大的力气,也取得了很多成果,在不少领域都有很好的成效。但同时,也有一些领域存在短板或卡脖子的难题。比如基础创新领域,我们还有很大的发展空间,一些底层技术,还掌握在别人手里,需要我们不断攻关,创造出我们自己的基础科研成果和力量。再如,科技成果转化率不足的问题,一些科技成果非常好,但能否从实验室走进田间地头呢?如果成果不能应用在生产中,或者说技术不能被农民掌握,那么很难发挥作用。

新京报:怎样才能克服这些难题?

孙其信:一方面,我们依然要不断鼓励基础创新,不断攻克卡脖子技术,补上我们的短板;另一方面还要以更大的力度推动科技成果的转化,推动技术从实验室走向田间。我们目前仍然不是农业强国,而从科技领域来说,我国的农业科技支撑农业发展的贡献率还是偏低,要把科技作为第一资源,依靠科技的进步实现发展,推动农业现代化的实现。

热门领域




人工智能技术打造顶级育种体系

新京报:当前信息技术方兴未艾,大数据、人工智能等已经成为全球的热门领域,这些新技术是否也会成为农业创新的力量?

孙其信:在几年前,人工智能技术就开始运用到农业科研中。以育种举例,大概4年前,我们就和信息技术的企业合作,开始运用新的大数据模型,去帮助育种。大家都知道,我国的杂交水稻技术全球领先,老一辈的科学家们,通过艰苦的田间试验,去人工获取大量的数据,然后不断选育出许许多多更好的品种。而通过人工智能,再加上现在的分子生物学技术等,使得育种技术产生了天翻地覆的变化。比如说,我们团队做了一个育种决策的模型,又对2000份小麦进行了基因鉴定,鉴定出各种基因的功能,通过机器学习的模式,去不断优化组合,比如哪些基因影响产量,哪些基因影响品质,做馒头需要怎样的小麦,做面包又需要怎样的品质等,用人工智能去筛选、组合、试验,找到我们最需要的那种组合。

新京报:这是否也是农业新质生产力的表现?人工智能还有哪些应用?

孙其信:当今,技术的发展正在不断地展现出跨学科、跨领域的趋势,农业科技更是如此,更多的新技术在不断应用到农业科研中,使得农业科研发生了巨大的变化,不断提高农业生产力。育种只是其中一部分,在整个农业产业链条中,无论是重大的科技攻关,还是一次小小的创新,都是如此。比如我们中国农业大学有一个学生创业的项目,他们从去年开始,开发了一个AI助农的人工智能决策支持系统,可以辅助农户和地方政府,进行一些农业生产和农业经济发展的决策,已经和全国十多个省的农场和农业机构建立了合作关系。这样的案例还有很多,我们期待未来会有更多应用的场景,也坚信技术将进一步融合,去推动一场农业科技和农业生产经营的革命性的变化,来真正实现农业的绿色转型,实现农业的可持续发展。

新京报:在全球协同发展中,中国发挥着怎样的作用?

孙其信:中国是农业大国,也是人口大国,中国农业转型发展的经验,正在为全球农业转型提供新的经验和模式,中国的科技创新,也在不断为全球提供借鉴。我们的经验,为全球发展提供了中国方案,贡献了中国技术,展示了中国智慧,未来我们还将为全球的可持续发展贡献更多的力量,这是我们所坚信的。

来源:新京报