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新浪潮,其中人工智能(AI)技術已廣泛滲透至各行各業,農業領域亦不例外。


作為推動農業發展的領航者,先正達集團緊跟時代步伐,在植保、育種、數字農業以及生產運營等多個關鍵領域深度融合數據與AI技術,不斷突破創新邊界,推動農業跨越式發展。


從植保研發、種子研發,再到數字農業和生產運營各個環節,先正達集團正通過AI技術逐步改變傳統農業生產方式和管理模式。未來,隨著技術的不斷進步和應用場景的不斷拓展,AI技術將在農業發展中發揮更加重要的作用,為現代農業的可持續發展注入更加強勁的動力。


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以往植保化合物的開發,研發人員通常需要篩選數十萬種化學分子,才能發現最有希望對抗特定病蟲害的分子。如今,研發人員可以通過AI算法和數字模擬快速篩選出具有″潛力″的化學物質,顯著縮短研發周期。


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合作發現了一種能夠有效應對谷類作物真菌病害的新型化學物質。這一突破性成果是通過在Enko的DNA編碼庫中篩選數十億個化學分子,并結合機器學習模型來快速識別具有高選擇性的分子而實現的。這一方法不僅顯著縮短了發現新分子的時間,還能確保其符合相關安全規定標準。目前,雙方合作已進入下一階段,正在對以該化學物質為主要成分的殺菌劑特性進行優化,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,在植保化合物研發過程中引入AI技術。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據與IBM-RXN基于自然語言處理技術(NLP)的建模方法和反應性預測能力相結合,對植保化合物化學反應進行編碼、建模和預測。這項合作可以實現多種化合物并行研究并優選其中商業價值最大的方案,加快植保新產品研發和上市速度。


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


加速性狀發現和基因編輯過程


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能力與InstaDeep的大語言模型(LLM)——農學核苷酸轉化器(AgroNT)相結合。AgroNT在大約1050萬個包含數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序列和基因組數據中挖掘洞察,準確預測基因調控機制,從而將性狀控制和作物表現提升到一個新水平。 


此次合作將進一步加快先正達性狀管線的發展,為農戶帶來更有價值的解決方案。目前,該技術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,農戶都需要做出大量決策,而在做出每項決策之前,農戶很難走遍農田的每一個角落,以全面了解農田的具體情況。AI技術在數字農業領域的推廣與應用正好解決了這一難題,農戶可以通過智能平臺獲取實時數據支持和決策建議,享受更加個性化和精準化的服務體驗,從而更好地管理農田和作物。


CropWise平臺


CropWise平臺是先正達集團推出的數字農業平臺,該平臺利用遙感、衛星圖像等技術,通過分析土壤、氣候、病蟲害等多源數據,為農戶提供從作物種植到收獲的全周期精準農藝決策支持。同時,該平臺還將這些決策關聯到農業機械上,完成自動化作業,解放農戶雙手,大幅提高生產效率。CropWise平臺還能使農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營決策。這種數字化管理技術在提高作物產量和品質的同時,還顯著降低了農業生產的風險和成本。


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如今,Cropwise平臺已成為農業領域領先的數字平臺之一,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14億畝土地進行數字化管理。


MAP智農


作為先正達集團中國精心打造的數字農業技術綜合服務平臺,″MAP智農″深度融合GIS遙感、土壤分析、氣象預測、植物保護等核心技術,并輔以智能算法,為農戶提供一站式農業技術綜合服務平臺,涵蓋精準種植決策支持、作物生長實時監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″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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在生產運營環節,當AI技術被應用于生產自動化和供應鏈優化時,能幫助企業更加高效地管理供應鏈、庫存和生產設備等資源。這不僅降低了運營成本,還提升了內部運營管理效率,進一步提高企業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技術預測船舶的預計到港時間(ETA)。該技術能綜合考慮所有已知和預期的變量,從而更準確地規劃后續物流流程。此外,全球貨運追蹤(GTT)軟件配備了由AI技術驅動的預測功能,可以監測貨運過程中的碳排放量,為可持續運營提供支持。


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