在阿克苏温宿县的生物育种基地,一架搭载多光谱传感器的无人机腾空而起,几分钟内便完成了一片育种田的高通量表型数据采集;与此同时,田间机器人按照预设轨道自主穿梭,记录每一株棉花的株高、叶面积等生长信息。而在数千公里外的实验室里,科研人员正利用“兵团守芯-SR5K”绵羊育种芯片,通过一次检测即可在羊只幼龄阶段精准评估其产肉、繁殖、抗病等多项潜在生产性能。从棉花到玉米,从苹果到绵羊,一场以“人工智能+生物育种”为核心驱动力的种业变革,正在天山南北加速推进——人工智能正在成为新疆农业“芯片”锻造的核心引擎。
智能感知:为育种装上“千里眼”与“数据脑”
传统育种中,表型数据采集依赖人工测量,一亩地需要数小时,且数据主观性强、不可追溯。在温宿生物育种基地,这一局面已被彻底改变。中国农业大学的科研团队引入无人机和田间机器人等智能设备,实现了田间数据的自动化采集。搭载多光谱传感器的无人机可高效获取作物表型、叶面积指数等农学数据;田间机器人则穿梭于农作物之间,收集株数、茎粗、穗数等生长信息,两者优势互补,大大提升了育种效率。
同样的智能化场景也发生在棉花育种领域。由中国农业科学院西部农业研究中心研发的棉花大田表型机器人,专为新疆棉田量身打造,集成高光谱、多光谱、RGB传感器,结合GNSS与视觉导航技术,一亩地仅需10分钟即可完成株高、出苗率、冠层体积等关键指标的采集,数据客观、均一、可追溯,推动棉田管理加速迈向数字化、标准化、智能化。这一技术的核心价值在于:将传统的“人眼看、皮尺量”升级为“机器测、算法算”,为育种决策提供了海量、精准的数据基础。
基因解码:从“看长相”到“读基因”的育种革命
如果说智能感知解决了“数据从哪来”的问题,那么基因芯片与AI分析则解决了“数据怎么用”的关键命题。2026年6月,新疆农垦科学院联合新疆康普森公司成功研发出针对绵羊育种的“兵团守芯-SR5K”低密度基因芯片。研究团队汇集了中国美利奴羊、哈萨克羊、萨福克羊等北疆地区主养品种,对216只代表性个体进行深度基因组测序,并结合国内外已发表的绵羊重要性状基因位点信息,筛选整合了4470个与产毛、产肉、繁殖、抗病、生长发育等关键经济性状相关的功能性位点。
“相较于传统育种方法依赖表型选择的局限性与长周期,该芯片的应用将实现育种效率的跨越式提升。”项目负责人王立民研究员介绍,通过一次检测,即可在羊只幼龄阶段精准评估其多项潜在生产性能,显著缩短世代间隔,加快遗传进程。更重要的是,团队致力于将其打造成一款“小型化、低成本”的实用型芯片,旨在降低养殖场与育种企业的使用门槛,使先进的分子育种技术真正惠及产业一线。这意味着,新疆的绵羊育种将从“凭经验选种”迈向“凭数据选种”的精准时代。
在作物育种领域,分子标记辅助选择技术同样在温宿基地加速应用。中国农业大学副教授李威介绍,为提升苹果育种效率,基地运用分子标记技术为每一株苗木赋予专属“分子身份证”,通过分子标记提前预判果实甜度、大小、口感、成熟期等性状,已从3万株育种材料中精准筛选出11000株潜力株系。这种“基因预判”的能力,让育种从“碰运气”变为“算概率”,大幅缩短了品种选育周期。
战略布局:从政策牵引到技术集成
2026年4月,新疆印发《自治区加快发展智慧农业实施方案(2026—2030年)》,明确提出开发作物生物育种、病虫害监测预警等具有自主知识产权的农业大模型,普及大数据算法与AI大模型应用。这一顶层设计将“人工智能+生物育种”纳入新疆智慧农业发展的核心框架,为技术攻关和产业应用提供了制度保障。
在兵团层面,围绕提高育种创新能力,兵团着力加强种业基础性、前沿性研究,共布局农业核心技术攻关项目90余个。近年来,兵团育成主要农作物品种293个,其中棉花品种164个、粮食作物品种129个;自育品种在主要农作物种植面积中占比高达80%。这一成绩的背后,是分子标记、大数据育种等前沿技术的加速渗透。
更宏大的“技术组合”正在新疆牧业领域展开。新疆通过“航天育种+生物育种+人工智能”的跨界融合,深度挖掘返地牧草种质资源特性。此前,随神舟十四号搭载返回的牧草种子在试种中表现出生长速度更快、产量更高、抗寒耐旱性能更强等积极变化,产量较普通品种提高约30%。未来几年,新疆将继续通过这一科技组合,对筛选出的优异株系进行扩繁,培育更多品质优良的牧草新品种。
从温宿基地的无人机巡田,到棉花大田表型机器人的智能采集;从“兵团守芯-SR5K”绵羊芯片的基因解码,到航天育种与AI的跨界融合——新疆正在构建一个从“种质资源数字化”到“智能育种平台化”再到“优良品种产业化”的完整链条。当人工智能深度嵌入育种的每一个环节,当每一粒种子在“播种”之前就已被“计算”出它的未来,新疆农业的“芯”征程,便在这片广袤土地上掀开了全新的一页。