智慧农业 | 数字化:全球种业产业链创新升级的未来
伴隨著信息技術的快速發展和應用普及,數字農業已經成為世界頂級種子企業必備的業務板塊,為提升農業綜合解決能力提供了強大的服務和保障。雖然數字化農業的發展存在一些不確定性,甚至在短期內沒有回報,但全球頭部種企均將數字農業作為必備業務板塊,加速推進種業創新,謀求長遠發展。未來一段時期內,智能設施、生物傳感器、數字農業等顛覆性技術創新將成為種業技術創新的重點,不僅有助于育種進程加速迭代,也將極大地促進種業產業鏈效率提升,成為塑造種業企業差異化競爭優勢的關鍵。目前,全球大型跨國種業巨頭都在不斷加大數字農業領域投資,大幅度提升育種效率,將先期產品不斷進行優化升級并持續推向全球。
未來,數字化技術將更大限度地賦能種業,通過機器視覺識別、深度學習和植物遺傳學等多學科交叉合作將越來越多地應用到育種領域,生物技術與信息技術融合“BT+IT”將成為關鍵趨勢,促進基因型、表型性狀鑒定數字化、育種預測智能化,構建機器學習算法模型,實現育種預測智能化,將進一步釋放種質資源價值,推動資源優勢進一步轉化為育種創新優勢。例如,Pairwise利用數據科學+生物學+基因組學+食品科學+人工智能+機器學習+云計算等技術開展育種工作,Inari專有的AI+基因編輯技術平臺,采用生物學、計算農學、數據科學和軟件工程將植物育種時間(10—15年)縮短三分之二,成本降低90%。此外,通過面向全球的數字農業布局,頭部種企還可掌握世界各地豐富的農業氣候和水土資源等情況,通過對相關數據資源的綜合模擬分析,可快速培育適應當地農業環境的新品種,從而快速占領目標市場。
全球頭部種業企業數字農業領域布局
科迪華近年來持續加大數字農業領域投資,通過Granular平臺為農民提供數據驅動的種植決策支持。其以衛星數據分析和甄別作物病蟲害,并以此形成大范圍用藥指導方針的數字化技術,在北美等地區的大型農場中作物生長全周期管理和估產方面發揮突出作用。針對規模較小的農場,科迪華也針對性地通過星伙伴的零售網絡,以及科迪華種植精英薈小程序等線上線下相結合的方式,持續地提升服務的效率,以及技術和價值傳遞的順暢程度。同時,科迪華也較早與業界相關機構合作,制訂出了飛防等一系列的應用標準,有力地促進著科迪華數字化技術的落地生根,科迪華已在飛防、衛星數據服務和生物科學等領域與中國本地合作伙伴建立了比較廣泛的合作,未來科迪華將在數字農業領域有更大的投入,尋求構建一個滿足中國農業市場需求的智慧農業模式。
拜耳作為全球農化巨頭,在數字化農業方面也頗有建樹,大力投資發展創新數字農業技術和產品,重點是氣候企業計劃與FieldView平臺。在中國,拜耳已與螞蟻區塊鏈達成戰略合作,還與首農食品集團合作數字化項目,計劃在大田作物領域探索種植數字化指導及農場數字化管理。
安偉捷已布局智能農業戰略投資。其智能化主要體現在生物安全、環境控制、養殖效率、大數據運用、供應鏈數字化等方面;在生物安全方面,包括智能監控系統、面部識別系統、數字跟蹤系統、移動設備等。
先正達集團中國的MAP與數字農業事業部與阿里巴巴數字農業事業部簽署合作協議。雙方再度聯手,將在全國共建15個數字農業基地,開展基于數字農業的戰略合作。此外,隆平高科也與華為開展合作培育海水稻,通過土壤數字化讓鹽堿地上長出水稻,從15億畝鹽堿地里改造出1億畝良田。華為也借助此次與隆平的合作進入農業和種業市場。
巴斯夫于2018年從拜耳公司收購獲得Xarvio?數字農業平臺,利用可優化作物生產的前沿數字轉化技術,提供基于全球領先作物模型平臺的數字產品,涵蓋了一系列的數字化產品,能幫助種植者優化作物保護產品的投入,提高產品的質量和產量,并使工作變得更加自動化、智能化。目前產品使用者已遍及全球100多個國家,其中xarvio?FIELD MANAGER2019年支持了全球17,000多位農民的200多萬公頃農田。
PIC進行基因組選擇的種豬芯片檢測量約為15萬頭/年,檢測量全球第一,世界各地的PIC豬場(擴繁場為主)將數據反饋至位于北美的評估中心,進行遺傳評估,充實的數據庫大幅度提高了遺傳評估的準確性。目前已實現基于新一代的高通量測序、分析技術,開發出與水產重要養殖性狀、產量和抗病抗逆等數量性狀緊密連鎖的標記,構建了龐大的分子信息數據庫;依靠精密設施設備和長期的基礎積累,記錄了包括光學、近紅外、X射線在內的水產表觀特征數據,形成了龐大表型數據庫;在發展生物信息學基礎上,構建了表型數據和分子數據的有效銜接,架起了種質基因資源信息和龐大的表型數據的橋梁,建立起常規育種與生物育種相結合的技術手段,大幅度提高了育種效率,實現了由“經驗”向科學的根本性轉變。
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