先正达集团的AI技术实践:植保、育种、数字农业以及生产运营

作者:先正达集团中国 2024/9/11 8:23:19
当下,科技进步正引领着新一轮的创新浪潮,其中人工智能(AI)技术已广泛渗透至各行各业,农业领域亦不例外。作为推动农业发展的领航者,先正达集团紧跟时代步伐,在植保、育种、数字农业以及生产运营等多个关键领域深度融合数据与AI技术,不断突破创新边界,推动农业跨越式发展。从植保研发、种子研发,再到数字农业和生产运营各个环节,先正达集团正通过AI技术逐步改变传统农业生产方式和管理模式。未来,随着技术的不断进

當下,科技進步正引領著新一輪的創(chuàng)新浪潮,其中人工智能(AI)技術(shù)已廣泛滲透至各行各業(yè),農(nóng)業(yè)領域亦不例外。


作為推動農(nóng)業(yè)發(fā)展的領航者,先正達集團緊跟時代步伐,在植保、育種、數(shù)字農(nóng)業(yè)以及生產(chǎn)運營等多個關鍵領域深度融合數(shù)據(jù)與AI技術(shù),不斷突破創(chuàng)新邊界,推動農(nóng)業(yè)跨越式發(fā)展。


從植保研發(fā)、種子研發(fā),再到數(shù)字農(nóng)業(yè)和生產(chǎn)運營各個環(huán)節(jié),先正達集團正通過AI技術(shù)逐步改變傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)方式和管理模式。未來,隨著技術(shù)的不斷進步和應用場景的不斷拓展,AI技術(shù)將在農(nóng)業(yè)發(fā)展中發(fā)揮更加重要的作用,為現(xiàn)代農(nóng)業(yè)的可持續(xù)發(fā)展注入更加強勁的動力。


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以往植保化合物的開發(fā),研發(fā)人員通常需要篩選數(shù)十萬種化學分子,才能發(fā)現(xiàn)最有希望對抗特定病蟲害的分子。如今,研發(fā)人員可以通過AI算法和數(shù)字模擬快速篩選出具有″潛力″的化學物質(zhì),顯著縮短研發(fā)周期。


機器學習識別高選擇性分子


2024年1月,先正達集團與作物健康公司Enko合作發(fā)現(xiàn)了一種能夠有效應對谷類作物真菌病害的新型化學物質(zhì)。這一突破性成果是通過在Enko的DNA編碼庫中篩選數(shù)十億個化學分子,并結(jié)合機器學習模型來快速識別具有高選擇性的分子而實現(xiàn)的。這一方法不僅顯著縮短了發(fā)現(xiàn)新分子的時間,還能確保其符合相關安全規(guī)定標準。目前,雙方合作已進入下一階段,正在對以該化學物質(zhì)為主要成分的殺菌劑特性進行優(yōu)化,并嚴格測試其安全性和有效性。


預測模型加速研究多種化合物


2024年2月,先正達集團還與IBM研究院達成合作,在植保化合物研發(fā)過程中引入AI技術(shù)。雙方的合作基于IBM-RXN軟件,通過將先正達集團的大量專有數(shù)據(jù)與IBM-RXN基于自然語言處理技術(shù)(NLP)的建模方法和反應性預測能力相結(jié)合,對植保化合物化學反應進行編碼、建模和預測。這項合作可以實現(xiàn)多種化合物并行研究并優(yōu)選其中商業(yè)價值最大的方案,加快植保新產(chǎn)品研發(fā)和上市速度。


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農(nóng)作物育種的目標是改善作物性狀,從而獲得更高的產(chǎn)量、更豐富的營養(yǎng)、更好的味道和更強的病蟲害抵抗力。在育種領域,AI技術(shù)能夠進一步提高性狀篩選與優(yōu)化效率,縮短育種周期。


加速性狀發(fā)現(xiàn)和基因編輯過程


2024年6月,先正達集團與AI公司InstaDeep合作,將先正達集團專有的性狀研發(fā)能力與InstaDeep的大語言模型(LLM)——農(nóng)學核苷酸轉(zhuǎn)化器(AgroNT)相結(jié)合。AgroNT在大約1050萬個包含數(shù)萬億堿基對的基因組序列上接受了預訓練,涵蓋大田、水果、豆科、蔬菜等48種核心農(nóng)作物,因而能夠深度解析遺傳密碼的復雜語言。通過這種方式,AgroNT可以幫助科學家從大量的DNA序列和基因組數(shù)據(jù)中挖掘洞察,準確預測基因調(diào)控機制,從而將性狀控制和作物表現(xiàn)提升到一個新水平。 


此次合作將進一步加快先正達性狀管線的發(fā)展,為農(nóng)戶帶來更有價值的解決方案。目前,該技術(shù)已成功應用于玉米和大豆的性狀設計中。


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在作物的每個生長期,農(nóng)戶都需要做出大量決策,而在做出每項決策之前,農(nóng)戶很難走遍農(nóng)田的每一個角落,以全面了解農(nóng)田的具體情況。AI技術(shù)在數(shù)字農(nóng)業(yè)領域的推廣與應用正好解決了這一難題,農(nóng)戶可以通過智能平臺獲取實時數(shù)據(jù)支持和決策建議,享受更加個性化和精準化的服務體驗,從而更好地管理農(nóng)田和作物。


CropWise平臺


CropWise平臺是先正達集團推出的數(shù)字農(nóng)業(yè)平臺,該平臺利用遙感、衛(wèi)星圖像等技術(shù),通過分析土壤、氣候、病蟲害等多源數(shù)據(jù),為農(nóng)戶提供從作物種植到收獲的全周期精準農(nóng)藝決策支持。同時,該平臺還將這些決策關聯(lián)到農(nóng)業(yè)機械上,完成自動化作業(yè),解放農(nóng)戶雙手,大幅提高生產(chǎn)效率。CropWise平臺還能使農(nóng)戶更方便地獲取市場信息和政策指導,從而幫助他們做出更加明智的經(jīng)營決策。這種數(shù)字化管理技術(shù)在提高作物產(chǎn)量和品質(zhì)的同時,還顯著降低了農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的風險和成本。


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如今,Cropwise平臺已成為農(nóng)業(yè)領域領先的數(shù)字平臺之一,在全球超過25個國家得到廣泛使用,擁有超過4萬名用戶,對近14億畝土地進行數(shù)字化管理。


MAP智農(nóng)


作為先正達集團中國精心打造的數(shù)字農(nóng)業(yè)技術(shù)綜合服務平臺,″MAP智農(nóng)″深度融合GIS遙感、土壤分析、氣象預測、植物保護等核心技術(shù),并輔以智能算法,為農(nóng)戶提供一站式農(nóng)業(yè)技術(shù)綜合服務平臺,涵蓋精準種植決策支持、作物生長實時監(jiān)測與預警以及糧食存儲風險智能管理等服務。截至目前,″MAP智農(nóng)″已匯聚超過30萬用戶,其線上服務覆蓋面積突破1億畝。


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在生產(chǎn)運營環(huán)節(jié),當AI技術(shù)被應用于生產(chǎn)自動化和供應鏈優(yōu)化時,能幫助企業(yè)更加高效地管理供應鏈、庫存和生產(chǎn)設備等資源。這不僅降低了運營成本,還提升了內(nèi)部運營管理效率,進一步提高企業(yè)的市場響應速度和競爭力。


預測物流時間與碳排放量


先正達集團與物流合作伙伴馬士基(Maersk)利用AI技術(shù)預測船舶的預計到港時間(ETA)。該技術(shù)能綜合考慮所有已知和預期的變量,從而更準確地規(guī)劃后續(xù)物流流程。此外,全球貨運追蹤(GTT)軟件配備了由AI技術(shù)驅(qū)動的預測功能,可以監(jiān)測貨運過程中的碳排放量,為可持續(xù)運營提供支持。


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