10月14日-17日，2023未来科学大奖周科学峰会在香港举行。期间，腾讯新闻《一起来唠科》联合未来科学论坛聚焦峰会议题“面向未来农业的植物研究”，举行了一场直播活动。

 

　　10月14日晚，中国科学院院士、中国科学院分子植物科学卓越创新中心主任、作物基因组与遗传学家韩斌，中国科学院院士、崖州湾实验室副主任、国家作物种质资源库主任、稻种资源专家钱前，中国科学院院士、中国科学院遗传与发育生物学研究所所长、发展中国家科学院院士、植物发育生物学家杨维才，与中国科学院遗传与发育生物学研究所研究员田志喜，共同探讨在极端气候频发和人工智能火爆的当下，农业如何更好地发展。

 

　　三位院士均认为，极端天气频发给未来农业的发展带来了极大挑战。韩斌表示，需培养全能型植物，并综合运用现有技术，促进农业发展。钱前认为，可以从现有的种植资源中发掘可以适应环境变化的基因。杨维才提出，未来需要加强关于植物如何适应气候变化的基础研究。

 

　　三位院士表示，人工智能在农业领域的探索空间非常广阔。韩斌认为，高效的农业监测系统很重要，人工智能可以在这方面提供支持。

 

　　极端气候频发，未来农业如何应对？

 

　　近年来，世界极端气候频发。2023年9月，联合国秘书长古特雷斯发出警告：“气候崩溃已经开始。”而农业正是高度依赖气候而发展的领域，温度、水分、环境等农业的基本要素都正遭遇挑战。

 

　　韩斌院士表示，全球气候变暖导致极端天气频发，给农业带来极大危害。据其介绍，地球上的植物经过了1000万年，甚至上亿年的进化，才适应了地球环境。人类驯化的几大作物有1万多年历史，在漫长的进化和驯化的双重选择压力下，我们才能按季节收获粮食。但是，现在全球气候变化的速度和植物进化、人类选择的速度完全不相适应。

 

　　“这样一来，我们需要培养全能型的植物，旱时耐旱、涝时耐涝。另一方面，人类现在有这么多生物学、植物学知识、栽培的经验，化肥工业、农药生产等产业能力也变强了，能不能把这些技术综合运用起来，培育出高效的抗病抗逆的作物，也是一个探索方向。”韩斌说。

 

　　钱前院士表示，种植资源十分重要，科学家可以从中发掘出大量的基因，应对气候变化。他举了两个例子：20世纪80年代，由于经常冷旱，黑龙江每年的种植面积只有约200万亩，后来，中国科学家在印度尼西亚的热带水稻中发现了优良的基因，导入黑龙江的水稻品种中，黑龙江成了中国最主要的产粮地。钱前的家乡在长江边，经常遭遇洪灾，科学家们发现了一个耐淹的品种，对之后长江流域幼苗的培育产生重大的影响。

 

　　杨维才院士提到，全球气候变化对农业科学提出了新的课题，育种从关注产量转向关注品质。今年6月他去荷兰，当地连续下了三天大雨，田里的水不是金黄色的，而是黑色的，因为滋生了很多霉菌。植物如何适应这样的环境，是未来植物抗病科学需要解决的问题。

 

　　另一方面，杨维才认为，目前关于植物如何适应气候变化的基础研究非常少，未来需要加强相关植物分子机理的研究。同时，他也赞同继续挖掘自然界存在的优异基因资源的观点，并认为需要为此钻研新的技术。

 

　　人工智能与传统农业如何结合？

 

　　当下，人工智能（AI）正在各行各业掀起变革。最前沿的技术和最古老的产业会擦出怎样的火花？

 

　　杨维才表示，人工智能是近代的技术突破，但在农业领域的应用目前仍然很少。将来可以应用的场景包括了解庄稼的生长状况，进行远程的观察判断，实现智慧农业的决策。“未来人们只需要坐在电脑前面就知道农场的情况，自动化机器人代替人在农场劳作。”杨维才说，“不过其中也存在投入和产出的问题，国家可能需要从法律法规等各方面促进大农场的发展，这样人工智能才能有更广阔的应用场景。”

 

　　钱前认为，未来人工智能会在农业领域占主导地位。“种植资源需要数字化，可以为农业操作提供很大的辅助。具体如何应用还需要探索。”

 

　　韩斌则认为，人工智能在农业上应用，可以和医学研究相类比，在医学研究中，人工智能可以帮助预测人类健康，辅助进行疾病的治疗，未来在植物的改良上，人工智能也能发挥类似的作用。“这一步是非常难的，医学领域投入的人力和物力更大。”

 

　　农业还可以结合大数据来发展。“发掘优质高产、抗病、抗逆等基因，人工智能是一个很好的手段。”韩斌说，另一方面，大数据时代下，高效的农业监测系统很重要。现在很多国家的农业预警机制不够成熟，“据我所知，土壤的酸碱性、气候的变化、病虫害的信息，农民现在不知道这些信息由谁发布，我认为需要人工智能大数据的支持。”

 

　　“农业研究一定要用好大数据。同时也不能离开作物的性状，基本的生物学知识，不能什么都相信ChatGPT（OpenAI研发的一款聊天机器人程序）。”他说。