春節前夕,記者來到位于海南三亞的國家南繁科研育種基地,見證了水稻育種老專家張光恒和AI工程師張建華,圍繞水稻“花期”展開的一場田間試驗。
張光恒,深耕育種一線快30年的老將,最近遇到了新挑戰,他想實現秈稻與粳稻的雜交,培育更優質的水稻,但兩個不同水稻品種一個開花早,一個開花晚,花期總“對不上”,容易錯失最佳的授粉時機。
![]()
中國農科院中國水稻研究所研究員 張光恒:我們學生碩士、博士加起來大概有四五十個人,學生守在那里,從早上8點鐘開始守,守到下午的2點鐘結束,很辛苦,弄出來的數據基本上還是不行。
傳統人海戰術難以解決水稻花期精準計算問題,張光恒把目光投向了正在基地開展智慧農業研究的AI團隊。
![]()
張建華的技術團隊,2021年進入南繁基地,主要是為育種家提供定制化AI解決方案,從遠程物聯網監控,到研發AR眼鏡識別病蟲害,已經積累了豐富的實戰經驗。
兩人雖握手合作,但水稻育種專家老張心里仍存疑慮。
![]()
中國農科院中國水稻研究所研究員 張光恒:當時我也產生了懷疑,采到數據、圖像到底能不能精準地識別。
盡管半信半疑,老張還是特意辟出了一塊試驗田,按照標準行間距悉心栽種水稻,為技術測試提供最優樣本。小張的團隊則日夜攻關,反復對水稻花期拍照、錄入數據,一點點教大模型區分“開花”和“閉花”的狀態。軟件算法逐步成熟后,兩人商定,先讓“無人機”出征,開始首輪田間測試。
然而,現實的考驗遠比預想更嚴峻。
![]()
中國農科院智慧化數字化南繁技術團隊首席 張建華:飛高了的話,清晰度不太夠,飛低了的話,風的擾動又影響水稻的葉片,感覺就不是太好。
“首戰”失利,小張有點坐不住了。
中國農科院智慧化數字化南繁技術團隊首席 張建華:水稻的花是非常非常小的,比頭發絲稍微大一點,要捕捉到它開花還是沒開花,要求也是非常高的。
![]()
記者:留給您的時間還多嗎?
中國農科院智慧化數字化南繁技術團隊首席 張建華:花時大概是在3月初的時候。
時間緊迫,老張、小張開始商量新的對策。
中國農科院中國水稻研究所研究員 張光恒:用那種機器人,直接進去就是穗子盡量不要動,讓它保持靜止的情況下采集圖片,行不行?
帶著這個新課題,兩個團隊繼續攻關,迅速改造機器人、提升動力。可沒想到,機器人剛踏進水田,就陷入泥濘、寸步難行。
![]()
中國農科院智慧化數字化南繁技術團隊首席 張建華:看來動力還是得再增加才行。因為真正種了水稻之后,它就不是泥的阻力了,還有水稻的阻力加在里面。
面對再次的失敗,老張和小張的壓力都很大。
![]()
中國農科院中國水稻研究所研究員 張光恒:其實我們也有心理準備,但是無論怎么樣,還是有點失落。時間窗口期很短,這一季不行,再種下一季就可能要半年時間。
中國農科院智慧化數字化南繁技術團隊首席 張建華:當時想的是就把機器人相關技術移植到水田就行了,沒想到水田的場景和條件,還是比旱地復雜很多。
花期不等人,技術還需要再調整。為了盡快解決機器人“水土不服”的難題,小張迅速組織跨學科小組,機械、力學、算法人員共同排查故障。
![]()
中國農科院智慧化數字化南繁技術團隊首席 張建華:不管是算法還是機器人,它都會出現各種各樣的故障,我們就是在不斷地試錯和改正錯誤,曲線前進。
眼下,團隊正在聯系廠家定制水田專用的車輪,優化行走控制算法,力爭在三月花期到來前,讓機器人能順利下田工作。
老專家與AI青年的協作,是今日南繁的縮影。在這片充滿希望的田野上,每個新品種的培育、每項新技術的突破,都是科研人員無數次的探索與堅守。臨近春節,基地里依舊一片繁忙,為了加快融合的進度,基地已組織了數十場新品種、新技術交流會,就連食堂,都成了科研人員交流探討、對接合作的“臨時會議室”。
![]()
中國農科院水稻分子設計技術與應用創新團隊資深首席專家 徐建龍:大家吃飯的時候隨便交流,有的時候不經意交流,他講得無所謂,但是我聽的時候我聽進去了,新的一種想法就有了。
“搶花期”只是起點,讓科研成果落地“生花”才是目的。眼下,南繁基地正加快構建“科研—產業”協同創新平臺,推動實驗室成果走向廣袤田野。
![]()
海南三亞崖州灣科技城管理局副局長 陳偉維:我們想要利用這些設施和我們的科研基礎,去凝聚國內外更多的科研人才和力量,特別是要加強種業科研機構和企業的深度創新,一方面我們要產生更多的更好的種子,另外要這個種子從實驗室走出去,服務于全國。我們不僅是育種,更加是“育未來”。
(總臺央視記者 王琰 岳群 梁麗娟 王凱博 田琪永)
