陽春三月,人工智慧的“春風”正從京郊農田拂向更廣闊的區域。從“農科小智”大模型到雲上智慧科技小院,人工智慧不僅可以指導種田,更有機器人直接“上手”,採摘消殺。從“北京農業科技大講堂”到“AI+專家”人機融合答疑解惑,有了人工智慧的加持,促進幫農富農的腳步越走越快。
智慧農業為鄉村振興插上騰飛的翅膀。北京市農林科學院作為一家為現代農業發展提供有力引領和支撐的綜合性科研機構,長期致力於科技惠農、興農、強農。多年來,北京市農林科學院堅持“把論文寫在大地上”,不斷推進科研成果落地應用,以此更好地服務鄉村振興戰略,貢獻了重要的農林科技智慧。
“農科小智”鋪就助農“高速路”
“小智小智,黃瓜葉子邊緣乾枯是什麼病?”“小智,求助專家”……如今,與“農科小智”機器人對話,正成為越來越多京郊農人的新體驗。
針對“網際網路+”環境下,農業生産技術諮詢需求量大而專家資源不足,以及單純人工智慧問答無法面對複雜農業生産問題的難題,北京市農林科學院開展創新性研究,構建了這款農業AI大模型人機融合問答機器人,為農業生産人員送去了“一對一”的農學顧問。
來自北京市農林科學院的資訊顯示,利用豐富專業的院藏數據資源進行訓練,農科小智V2.0實現了多模態農技諮詢問答、農業病蟲害診斷、農産品市場行情、農産品電商智慧客服等多種語義理解和交互服務。特別是基於15萬張病蟲害圖像資源,實現了380余種病蟲害的多模態診斷。
2025年2月23日,“農科小智”大模型全新升級,攻克了多模態數據融合、低算力環境適配、多語義理解等技術難題,成功本地化部署了國産AI大模型DeepSeek-R1(671B)版本,構建起“大模型+農業專有知識庫”雙驅動架構,實現從“人找資訊”到“智慧推送”的範式變革,成為全國首個接入DeepSeek的智慧農業資訊服務系統。這次升級之後,“農科小智”,變得更加“聰明”,邏輯推理與複雜任務處理能力提升了21%。
下一步,北京市農林科學院將持續推進DeepSeek大模型與北京市鄉村振興大數據平臺的深度融合,不斷拓展行業管理、決策分析、技術推廣等應用場景。加強農業科技創新與成果轉化,針對治理後的數據集將實現查數秒級響應,並自動生成可視化圖表,為農業從業者提供更精準、高效的服務。
隨着“農科小智”牽手DeepSeek大模型,未來將持續優化相關演算法和構建高品質農業農村數據集,深度支撐北京市鄉村振興大數據平臺各項業務,在農業科技推廣、農業技術諮詢、農業智慧管理服務等領域將發揮更為積極的作用,為助力農業生産效率和品質的提升,鋪就更加便捷通暢的“高速路”。
大數據為農業生産開闢了新天地。在北京市農業農村局的大力支援下,在推進人工智慧技術運用於農業服務同時,北京市農林科學院基於大數據、雲計算技術,着力打通數據資源壁壘,建設了以“數據一倉庫、管理一平臺、決策一張圖”為總體架構的北京市農業農村大數據中心,實現北京農業農村數據資源的融會貫通,共享共用,為北京市數字農業農村發展夯實基礎。
雲上智慧科技小院鍵盤取代傳統農具
春日溫暖的陽光下,草莓大棚裏瀰漫着清甜的果香。草莓採摘機器人緩緩前行,靈活轉動的“腦袋”鎖定目標後,機械臂穩穩地伸出,動作輕緩,將嬌嫩的草莓完好無損地採摘下來。
在海淀“5G草莓園”示範基地,北京市農林科學院智慧裝備技術研究中心(簡稱“裝備中心”)草莓採摘機器人研發團隊,在海淀區農業農村局支援下,成功研製出新一代高架草莓採摘機器人——柔採。該機器人從“手”到“腳”完全獨立自主知識産權、純自主研發,創新研製了吞咽式採摘手與主動維持包絡型腔機械手,損傷率與人工採摘持平。
機器人的“巧手”不僅可以採摘草莓。在首農翠湖智慧農業創新工場,裝備中心研發的番茄採摘機器人,是國內首臺具備自主避障操作能力的採摘機器人,可在植物枝葉果之間無碰撞採摘,採摘效率達到400串/小時,約為人工採摘的2倍,采收率80%,綜合性能達到國際先進水準。
還有更多工作可以交給機器人完成。裝備中心與相關單位聯合研發的園林消殺機器人,採用北斗導航和遙控技術,在園林內部自動導航移動作業,定點定量自動噴灑,避免操作人員接觸藥液霧滴,實現園林除蟲,加濕除塵,楊柳絮防控等全自動作業。
這些在不同場景下工作的機器人有一個共同的“大腦”,就是北京市農林科學院構建的雲上智慧科技小院平臺。這座平臺將物聯感知數據、服務專家資訊及新技術成果等資源在雲端高效匯聚。目前,該平臺已接入小院21個,匯聚農科專家113位,總服務面積達6971畝,實現了空氣溫度、空氣濕度、土壤溫度、土壤含水量等19項關鍵農業生産要素指標線上動態監測,採集物聯網數據達750余萬條。
通過全力打造北京市農林科學院科技服務管理平臺,將進一步推動北京市雲上智慧科技小院的發展。如今,雲上智慧科技小院平臺已納入全市農業科技和生産服務體系——“四層級兩平臺”體系。
以鍵盤取代傳統農具,用簡潔代碼勾勒農耕嶄新模式。後續在北京市農業農村局的指導下,北京市農林科學院還將持續全方位提升涵蓋服務基點、示範基地、專家工作站、綜合應用場景的“四層級”體系服務水準,以及科技諮詢培訓平臺和科技服務管理平臺“兩大平臺”建設,借助人工智慧演算法暢通科技服務“最後一公里”,實現全市科技雲上指導的新突破。
“金種子”嵌入智慧“加速器”
豐收,從一粒粒種子開始。種子是農業的“晶片”,一定程度上決定着農業科技含量的成色。當前,北京市全方面發展打造“種業之都”成效明顯,形成了較為完備的農作物、畜禽、水産、林果四大種業體系,種業創新研究成果突出,種業發展環境不斷優化,逐步成為全國種業科技創新中心、種業企業聚集中心和種業交易交流中心。北京種業科技成果正如雨後春筍快速涌現,顯示出種業發展的蓬勃生機。
據專家介紹,選育一個優良品種,需要經歷繁瑣的雜交配組、觀察鑒定、多代自交回交和長達十年以上的時間積累。如今,通過人工智慧技術“賦能”生物育種,為育種加速提供了新的契機。
北京市農林科學院作為國家數字種業創新中心、作物分子設計與智慧育種北京市重點實驗室的依託單位,在智慧設計育種、種質資源智慧鑒定等方向積極佈局、持續發力。北京市農林科學院資訊技術研究中心種業資訊團隊開展育種智慧化技術攻關15年,研發了常規育種與分子育種協同的智慧設計育種平臺——金種子育種平臺,成為國內市場佔有率較高、成功案例數名列前茅的育種軟體,為親本改良、組合測配、品種測試等常規育種關鍵場景提供智慧決策工具16個,為功能基因挖掘、轉化體創制等分子育種關鍵場景提供智慧決策工具14個。
北京市農林科學院專家表示,雜交組合智慧推薦工具實現了田間育種試驗之前對組合表型的精準預測,通過提高育種過程的預見性,幫助育種人員制定合適的親本組配方案,應用案例平均提升育種效率30%以上。縣域尺度的品種生態區適宜性評價工具通過將最好的品種推薦給適宜的種植區域,大幅提升品種定位精度,降低推廣風險。載體智慧設計工具通過預測和模擬不同載體結構的表達效果,實現目標基因的定向載體設計和自動驗證,提升載體構建設計成功率,降低了實驗試錯成本。
目前,北京市農林科學院研發團隊已構建,併發布玉米智慧育種數據集MaizeGEP,包括400份審定玉米品種的基因型、表型、環境型配套數據,具備生態區廣泛、種質資源新、表型性狀完整、基因型數據密度高、包含精準氣象數據等特點,填補了國內玉米智慧育種數據採集空白,為學界和業界開展相關研究奠定基礎。
“農愛問”送專家“到府”服務
“回答太及時了,第一次種大棚,水果番茄糖度不夠心裏特別着急,聽完專家的解釋心情好多了,感謝!”一位農戶在“農愛問”平臺與種植專家面對面交流後,忍不住地道謝。
為了暢通農業技術推廣通道,實現專家與需求用戶有效對接,突破農業科技服務“最後一公里”瓶頸,北京市農林科學院數據科學與農業經濟研究所針對“網際網路+”環境下農業生産技術諮詢需求大而專家資源不足,以及單純人工智慧問答無法面對複雜農業生産問題等難題,創新研究、應用農業人工智慧、大模型和智慧AI等新一代資訊技術,構建農業科技諮詢培訓一體化服務平臺,提供“農業AI多模態大模型+專家+管家”融合的實時問答,以及線上、線下相銜接的科技培訓服務,以北京農業科技雲平臺“農愛問”小程式、農業技術智慧諮詢服務機器人等為應用載體,在北京80多個園區基地進行應用示範,為農業從業者送上了貼心的專家諮詢服務。
北京草根堂是一家以中草藥種植、花卉苗木繁育、桑蠶養殖等為主導産業,同時發展鄉村旅游、兒童研學等游學項目的“田園綜合體”型專業合作社。北京草根堂負責人通過“農愛問”平臺聯繫並預約北京農業職業學院對口專家,就項目申報、中醫藥文化社會實踐課程策劃、志願者培訓等方面事宜進行現場指導,給大家詳細指點了實際工作中的種種迷津。
據介紹,北京農業科技雲平臺“農愛問”諮詢服務系統,通過“AI多模態大模型+專家+管家”融合,多方式、實時解決大量農業生産經營主體生産技術需求。系統匯聚首都農業專家和服務資源,以小程式免安裝的方式,面向廣大農戶提供“微信式”實時找專家服務。針對難點問題適時無縫接入專家或管家指導,實時、高效解決大量農業用戶的生産實際問題,實現農業科技、專家服務與田間生産實際技術需求的智慧、全面、有效對接。目前,“農愛問”已經形成“本市優先、全國共用”的專家服務模式,以各個省份個性化服務主頁的形式,優先推送本省份專家服務,同時共用首都農業專家資源。該平臺現已入駐專家近200名,覆蓋蔬菜、果樹、花卉、經營管理、農産品加工等10多個領域,滿足了全國不同省份産業特點需求。
在構建人工智慧平臺,聚合專家力量提供指導服務的同時,北京市農林科學院還組織農業科研推廣一線專業人員,圍繞首都農業發展問題,開設“北京農業科技大講堂”專題直播,讓品種、技術、方案直達基層,發揮實效。同步建設首都農業智庫,開發融媒體科普資源,組織多模態科技資源推送服務,提升農民素質。立足社交新媒體,搭建科普賬號矩陣,讓農業科普充分觸達社會,增強公眾與科學家的互動交流。為貫徹全産業鏈服務新理念,將科普方法和技術,靈活應用於新品種推廣、管理運營、農産品行銷當中,助力鄉村産業高品質發展。“北京農業科技大講堂”還組織專家走遍遠郊村鎮,傳播科技知識,培養鄉土能人,將科技火種播撒在京郊大地。
農業生生不息,創新永無止境。人工智慧技術翻開了農業生産的新篇章。近兩年,北京市農林科學院立足首都、面向全國,積極發揮科技資源聚集優勢,緊跟農林科技創新趨勢,在農林智慧化管理、大數據分析等方面持續發力,讓更多新技術、新模式、新方法“上崗”大顯身手,為農業高品質發展注入強勁動力。