春節(jié)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(yàn)。
張光恒,深耕育種一線快30年的老將,最近遇到了新挑戰(zhàn),他想實(shí)現(xiàn)秈稻與粳稻的雜交,培育更優(yōu)質(zhì)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(shí)機(jī)。

中國農(nóng)科院中國水稻研究所研究員 張光恒:我們學(xué)生碩士、博士加起來大概有四五十個人,學(xué)生守在那里,從早上8點(diǎn)鐘開始守,守到下午的2點(diǎn)鐘結(jié)束,很辛苦,弄出來的數(shù)據(jù)基本上還是不行。
傳統(tǒng)人海戰(zhàn)術(shù)難以解決水稻花期精準(zhǔn)計(jì)算問題,張光恒把目光投向了正在基地開展智慧農(nóng)業(yè)研究的AI團(tuán)隊(duì)。

張建華的技術(shù)團(tuán)隊(duì),2021年進(jìn)入南繁基地,主要是為育種家提供定制化AI解決方案,從遠(yuǎn)程物聯(lián)網(wǎng)監(jiān)控,到研發(fā)AR眼鏡識別病蟲害,已經(jīng)積累了豐富的實(shí)戰(zhàn)經(jīng)驗(yàn)。
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(nóng)科院中國水稻研究所研究員 張光恒:當(dāng)時(shí)我也產(chǎn)生了懷疑,采到數(shù)據(jù)、圖像到底能不能精準(zhǔn)地識別。
盡管半信半疑,老張還是特意辟出了一塊試驗(yàn)田,按照標(biāo)準(zhǔn)行間距悉心栽種水稻,為技術(shù)測試提供最優(yōu)樣本。小張的團(tuán)隊(duì)則日夜攻關(guān),反復(fù)對水稻花期拍照、錄入數(shù)據(jù),一點(diǎn)點(diǎn)教大模型區(qū)分“開花”和“閉花”的狀態(tài)。軟件算法逐步成熟后,兩人商定,先讓“無人機(jī)”出征,開始首輪田間測試。
然而,現(xiàn)實(shí)的考驗(yàn)遠(yuǎn)比預(yù)想更嚴(yán)峻。

中國農(nóng)科院智慧化數(shù)字化南繁技術(shù)團(tuán)隊(duì)首席 張建華:飛高了的話,清晰度不太夠,飛低了的話,風(fēng)的擾動又影響水稻的葉片,感覺就不是太好。
“首戰(zhàn)”失利,小張有點(diǎn)坐不住了。
中國農(nóng)科院智慧化數(shù)字化南繁技術(shù)團(tuán)隊(duì)首席 張建華:水稻的花是非常非常小的,比頭發(fā)絲稍微大一點(diǎn),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(shí)間還多嗎?
中國農(nóng)科院智慧化數(shù)字化南繁技術(shù)團(tuán)隊(duì)首席 張建華:花時(shí)大概是在3月初的時(shí)候。
時(shí)間緊迫,老張、小張開始商量新的對策。
中國農(nóng)科院中國水稻研究所研究員 張光恒:用那種機(jī)器人,直接進(jìn)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(tuán)隊(duì)繼續(xù)攻關(guān),迅速改造機(jī)器人、提升動力??蓻]想到,機(jī)器人剛踏進(jìn)水田,就陷入泥濘、寸步難行。

中國農(nóng)科院智慧化數(shù)字化南繁技術(shù)團(tuán)隊(duì)首席 張建華:看來動力還是得再增加才行。因?yàn)檎嬲N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(nóng)科院中國水稻研究所研究員 張光恒:其實(shí)我們也有心理準(zhǔn)備,但是無論怎么樣,還是有點(diǎn)失落。時(shí)間窗口期很短,這一季不行,再種下一季就可能要半年時(shí)間。
中國農(nóng)科院智慧化數(shù)字化南繁技術(shù)團(tuán)隊(duì)首席 張建華:當(dāng)時(shí)想的是就把機(jī)器人相關(guān)技術(shù)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(fù)雜很多。
花期不等人,技術(shù)還需要再調(diào)整。為了盡快解決機(jī)器人“水土不服”的難題,小張迅速組織跨學(xué)科小組,機(jī)械、力學(xué)、算法人員共同排查故障。

中國農(nóng)科院智慧化數(shù)字化南繁技術(shù)團(tuán)隊(duì)首席 張建華:不管是算法還是機(jī)器人,它都會出現(xiàn)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(jìn)。
眼下,團(tuán)隊(duì)正在聯(lián)系廠家定制水田專用的車輪,優(yōu)化行走控制算法,力爭在三月花期到來前,讓機(jī)器人能順利下田工作。
老專家與AI青年的協(xié)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(xiàng)新技術(shù)的突破,都是科研人員無數(shù)次的探索與堅(jiān)守。臨近春節(jié),基地里依舊一片繁忙,為了加快融合的進(jìn)度,基地已組織了數(shù)十場新品種、新技術(shù)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(shí)會議室”。

中國農(nóng)科院水稻分子設(shè)計(jì)技術(shù)與應(yīng)用創(chuàng)新團(tuán)隊(duì)資深首席專家 徐建龍:大家吃飯的時(shí)候隨便交流,有的時(shí)候不經(jīng)意交流,他講得無所謂,但是我聽的時(shí)候我聽進(jìn)去了,新的一種想法就有了。
“搶花期”只是起點(diǎn),讓科研成果落地“生花”才是目的。眼下,南繁基地正加快構(gòu)建“科研—產(chǎn)業(yè)”協(xié)同創(chuàng)新平臺,推動實(shí)驗(yàn)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(shè)施和我們的科研基礎(chǔ),去凝聚國內(nèi)外更多的科研人才和力量,特別是要加強(qiáng)種業(yè)科研機(jī)構(gòu)和企業(yè)的深度創(chuàng)新,一方面我們要產(chǎn)生更多的更好的種子,另外要這個種子從實(shí)驗(yàn)室走出去,服務(wù)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)
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