图文来源:植物代谢合成与调控
这篇发表于《The Plant Cell》的全球多学者联合观点文章,系统指出生成式 AI 给植物科学研究与人才培养带来机遇与隐患,并提出六大战略转型路径,呼吁植物科研教育从被动滥用 AI 转向具备批判性思维、跨学科素养、伦理规范和全球资源共建。转型 1:从多学科合作 → 建立跨学科思维
转型 2:从直觉式套用(Vibe 模式)→ 原理驱动的科研思维
转型 3:从课堂限制 AI → 主动拥抱并规范融入教学
转型 4:从随意使用 GenAI → 主动规避模型偏见与幻觉
转型 5:从无规范使用 → 建立伦理与数据安全意识
转型 6:从零散本地资源 → 搭建全球共享的教学算力与数据基建
该研究汇聚北美、欧洲、亚洲、非洲、南美多国科研力量,打破地域与学科壁垒,明确提出植物科学教育需实现六大核心战略转变,同时配套具体教学案例、实践活动及全球资源方案,为AI时代植物科学人才培养提供可落地的行动指南。
其一,从孤立学科协作转向跨学科思维培育。传统植物科学研究存在学科壁垒,生命科学学生普遍存在 “数学焦虑”,而工程领域研究者缺乏生物学背景,难以实现深度交叉融合。GenAI为跨学科学习提供全新契机,大型语言模型(LLMs)可简化复杂技术概念,引导科研人员快速掌握跨领域知识,建议将统计学、编程、工程学内容融入植物科学核心课程,依托 LLMs 开展自主学习,培养科研人员 “双语能力”,并针对普通使用者、高级用户、模型开发者三类人群制定差异化AI培训方案。
其二,从“直觉式应用”转向“知识驱动型思考”。当前“直觉式编程”(Vibe Coding)可让无编程基础者通过简单提示生成复杂代码,但这种模式易导致认知依赖,使用者无法排查代码漏洞、理解逻辑原理,甚至出现实验设计错误、数据解读偏差等问题。研究提出四大应对策略:强化逻辑思维与基础编程能力、坚守科学核心原理、培养工具独立性、设计模块化实验流程,要求科研人员以科学原理为根基,将 AI 作为辅助工具而非替代者,避免脱离专业知识的盲目应用。
其三,从课堂限制AI使用转向主动拥抱并规范应用。数据显示,2025年美国85%大学生曾使用GenAI辅助学习,单纯禁止AI使用难以落地,且会打击学生探索积极性。研究主张将GenAI深度融入植物科学课堂,推行过程性评价,不再仅以最终结果打分,而是考察学生AI提示词设计、工具使用逻辑;设计AI对比实验,让学生辨析不同LLMs输出结果的差异与偏见;开展AI辅助科研项目,要求全程记录、验证AI生成内容,强化科研严谨性。
其四,从随意使用GenAI转向主动规避模型偏见与幻觉问题。LLMs存在明显缺陷:易出现事实幻觉(编造不存在的基因、文献、实验结论)、存在数据偏见(模式植物、温带作物、英文文献相关数据占比过高,热带作物、小众物种、本土知识易被忽视)、语言偏差(非英文内容理解与输出准确性不足)。研究强调,需在课堂中系统讲解AI偏见来源,培养学生批判性思维,对AI输出内容进行多维度验证,将GenAI视为假设生成工具而非结论来源,通过交叉验证、多模型比对、溯源原始文献等方式规避错误。
其五,从忽视AI伦理风险转向倡导负责任、合规化应用。GenAI 在植物科学领域引发独特伦理争议:算力资源不均加剧全球科研鸿沟、数据主权与知识产权风险突出、农业领域 AI 决策失误责任界定模糊、同质化输出削弱科研创新多样性、过度依赖AI弱化实地实践与本土经验价值。研究呼吁将AI伦理、数据安全、学术诚信、生物多样性权益保护纳入植物科学课程,明确AI使用规范,尊重原住民知识与生物资源权益,避免AI滥用导致的科研不公与生态风险,同时警惕AI带来的“思维假象”,平衡技术应用与基础能力培养。
其六,从依赖本地零散资源转向共建全球共享型教学基础设施。中低收入国家及资源受限机构面临算力不足、网络薄弱、专业教程匮乏等问题,难以开展AI相关教学与研究。研究提出三大解决方案:赋能区域超级计算中心,开放全球23个公共超算资源供科研人员免费使用;构建符合FAIR原则(可查找、可访问、可互操作、可重用)的植物科学多模态数据库,开发无代码分析工具,降低技术门槛;打造全球统一的AI教学资源库,开发适配育种、生态学、生物化学等方向的专属教程,结合线下科研实践、国际合作项目,推动AI教育资源全球普惠。
图1:植物科学领域生成式AI素养发展路线图及六大战略转变对照表,包含现状、转型方向、具体可执行措施三大核心维度。现状挑战包括学科孤立、直觉式编程、依赖偏见数据、AI知识不足,六大战略转变推动植物科学教育与研究从被动使用转向基于知识的伦理化应用,最终形成全球互联社区,让生成式AI 助力解决复杂植物科学问题。
该研究通过大量案例实证GenAI在植物科学应用中的常见错误,如番茄叶片识别偏差、代谢网络构建误差、生态分析结论矛盾、分子进化研究数据失真等,进一步印证了培养科研人员AI批判性思维的必要性。同时指出,AI时代植物科学教育的核心并非将科研人员培养为AI专家,而是推动行业从 “被动使用AI” 转向 “主动、理性、合规应用AI”,坚守植物科学实地研究、本土经验、学科根基的核心价值。未来,全球植物科学社区需协同更新教学范式、完善数据标准、共建共享资源,推动AI技术与植物科学深度融合,助力解决粮食安全、气候适应、生物多样性保护等全球性挑战,同时保障科研公平、伦理合规与行业可持续发展。
如果您还不知道怎么入手,中国科学院人才交流开发中心主办的“人工智能赋能现代农业科研与智慧化应用实操”高级研修班,将于6月份开班!2026年中央一号文件明确提出,因地制宜发展农业新质生产力,促进人工智能与农业发展相结合。我国农业正处于转型的关键节点,人工智能技术与农业研究、生产实践的深度融合,已成为推动农业高质量发展、培育农业新质生产力的核心引擎。
从作物育种、田间管理、病虫害防控,到农机作业、产后加工、供应链优化,AI正全面渗透农业全链条。对于农业科研人员而言,掌握AI赋能农业的实操技能,已不再是一道“选择题”,而是一道关乎科研创新与个人竞争力的“必答题”。
然而,现实中很多农业科研人员面临诸多痛点:
空有海量田间数据和高通量测序结果,却不知如何用AI深度挖掘?
想构建育种预测模型,但对机器学习一知半解,代码更是难关?
作物病虫害识别依赖肉眼,效率低、准确性差?
智慧栽培、水肥调控等新技术层出不穷,却无法落地到自己的研究?
政策方向明确,但缺少系统的AI+农业实操培训?
为全面推动人工智能赋能农业科研与生产的关键技术落地应用,中国科学院人才交流开发中心将于2026年6月26日至28日在北京举办 “人工智能赋能现代农业科研与智慧化应用实操”高级研修班。
特邀中国农业科学院研究所、中国科学院研究所、知名院校的资深AI实践专家,围绕AI技术在农业科研中的实际应用开展专题授课,零编程基础也可轻松上手。
课程亮点:覆盖农业科研全链条的AI实战地图
本次研修班内容涵盖从AI基础、编程环境、数据处理、作物育种、栽培管理、病虫害防控到产后检测的全流程,每一模块均与农业科研实践深度结合。
(一)AI赋能农业核心技术与数据基础
对应课程主题一:AI赋能农业核心技术与数据基础
AI赋能农业前沿应用与趋势
农业领域AI算法原理与适用场景
农业常用AI工具与平台介绍
基于AI技术应用的农业数据特性与来源
(二)农业研究AI应用核心技术实操
对应课程主题二:农业研究AI应用核心技术基础与实操
AI技术应用Python环境搭建(手把手教学)
基于Python构建机器学习模型
模型参数调整、训练与预测结果验证
基于农业研究的计算机视觉实践
深度学习预测模型技术原理与实操
(三)AI辅助农业数据采集、处理与可视化分析
对应课程主题三:AI辅助农业数据采集、处理与可视化分析
(四)AI技术在农作物育种研究中的应用
对应课程主题四:AI技术在农作物育种研究中的应用
AI辅助作物育种、性状预测与优化
基于机器学习的育种预测模型构建(关键!)
AI辅助种质分类分析与遗传多样性评价
AI赋能杂交组合优化与育种预测
智能机器人在育种中应用与案例解析
AI辅助作物表型智能识别与智能分析
(五)AI赋能作物栽培与智慧化管理
对应课程主题五:AI赋能作物栽培与智慧化管理
AI赋能播前规划与苗期管理
基于计算机视觉、遥感技术的作物生长动态监测
AI驱动的栽培方案优化与水肥调控
基于AI的栽培数据建模分析与试验设计
主流智慧栽培平台与实践应用
(六)AI辅助作物病虫害智能防控应用
对应课程主题六:AI辅助作物病虫害智能防控应用
基于AI技术的病虫害图像识别
AI辅助病虫害数据分析与智能预警
AI辅助病虫害防控方案设计与精准施药
轻量化模型部署辅助智能化病虫害防治决策
(七)AI辅助农业产后智能化检测应用
对应课程主题七:AI辅助农业产后智能化检测应用
AI辅助的农产品无损检测技术实践
基于AI技术的农残兽残智能检测
多光谱等前沿技术的应用与成果
为什么这场研修班不容错过?
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| 农业科研院所研究人员 | 掌握AI辅助育种预测、表型识别、数据分析技能,提升课题产出质量与效率 |
| 高校农学、植保、园艺等专业教师/研究生 | 零基础入门AI编程与建模,学会用AI处理高通量数据、优化实验设计 |
| 农业技术推广人员/智慧农业运营者 | 了解AI驱动的栽培管理、病虫害预警系统,为一线生产提供智能决策支持 |
| 农业企业研发人员 | 学习农产品无损检测、农残智能检测技术,提升产后加工与品控水平 |
| 农业项目管理人员 | 把握AI+农业前沿趋势,为团队引入智能化科研范式,提升项目竞争力 |
政策驱动:2026年中央一号文件明确“人工智能与农业发展相结合”,发展农业新质生产力。掌握AI+农业核心技能的人才,将成为各单位争抢的稀缺资源。
效率跃升:从数据处理到模型构建,从性状预测到病虫害识别,AI可将农业科研重复性工作缩短50%以上,大幅缩短育种周期和实验时间。
成果导向:本次研修班特别强调实操落地,专家手把手带您跑通模型、处理真实数据,确保“学完即用、用出成果”。
权威保障:中国科学院人才交流开发中心主办,授课专家来自中国农业科学院、中国科学院等顶级机构,内容权威、实操性强,零基础友好。
研修安排与报名方式
培训时间与地点:
时间:2026年6月26日-28日(25日报到)
地点:北京市(详细信息报名后另行通知)
线上同步直播:课程前2天发放直播码和链接
参加形式与费用:
报名方式如下:扫码填写个人信息→获取报名表 → 填写回执 → 会务组发报到通知。
报名注册:
会务组合作联系人:《植物代谢合成与调控》公众号小编博士
微信号:zwdxhcytk888
(报名成功后,我们将通过微信或邮箱与您取得联系,给您发送后续会议通知,办理参会证/代表证,开具发票等)
报名及咨询请扫码
农业科研的智能化变革已势不可挡。AI不会替代农业科学家的专业判断,但它可以将你从繁琐的数据处理、重复的性状筛选中解放出来,让你更专注于突破性的科学问题。
2026年6月,北京,让我们与中国农业科学院、中国科学院的专家一起,用AI重新定义农业科研的速度与精度,抢占农业新质生产力的先机!
名额有限,机会难得,立即报名!
(本文根据《中国科学院人才交流开发中心》官方通知整理,课程内容以实际授课为准。)