فريق جامعة الصين الزراعية ومعهد الأتمتة بالأكاديمية الصينية للعلوم يناقشان مصانع النباتات المدعومة بالذكاء الاصطناعي مع التركيز على تربية النباتات الطبية والنمذجة المحاكاة

عرض يانغ قه نتائج فريق BioBreeding 5.0: الجمع بين النماذج اللغوية الكبيرة البيولوجية وعلم الأحياء التركيبي وتحرير الجينات لنقل التربية من تحسين الصفات التقليدي نحو تخصيص الصفات والتكوين الاصطناعي؛ وخوارزمية تجزئة الأمثلة للصور المجهرية أحادية الخلية مطورة ذاتيًا تتيح قياسًا ظاهريًا عالي الإنتاجية وعالي الدقة على المستوى الخلوي. واتفق الطرفان على التركيز على احتياجات تربية النباتات الطبية عالية القيمة، ومعالجة تقنيات التربية السريعة المدفوعة بالذكاء الاصطناعي معًا، وتمديد الخوارزميات الذكية إلى التحكم الدقيق في الزراعة المحمية.

يعتمد فريق كانغ منغ تشن على المختبر المشترك الصيني-الفرنسي التابع للأكاديمية الصينية للعلوم المؤسس عام 1997، ويعمل على نمذجة محاكاة النباتات منذ أكثر من 20 عامًا ودرس منذ زمن نموذج GreenLab الوظيفي-الهيكلي، الذي يمكنه إعادة إنتاج نمو المحصول وتطوره عبر دورة حياته الكاملة وبناء نظام محاكاة نمو ثلاثي الأبعاد على مستوى الأعضاء. وقرر الطرفان بناء نموذج GreenLab مخصص لنبات البنشو (Pinellia) مع نظام تحكم مناخي ذكي مطابق، لنقل إدارة الزراعة المحمية إلى نموذج مدفوع بالبيانات من نوع "الحوار مع النباتات".

جمعت المناقشة خيطين تقنيين في مصانع النباتات: ماذا نزرع — تقصير دورة تربية النباتات الطبية عالية القيمة من خلال التصميم الجزيئي والقياس الظاهري؛ وكيف نزرعها — تحويل قواعد النمو إلى معايير قابلة للحساب من خلال النماذج الوظيفية-الهيكلية، بحيث ينتقل التحكم المناخي من الإعدادات القائمة على الخبرة إلى التنبؤ القائم على النماذج.

نقطة التقاء الخيطين لا تزال البيانات. فالتربية تحتاج صورًا ظاهرية على المستوى الخلوي، بينما تحتاج الزراعة سجلات نمو على مستوى الأعضاء. وإذا لم يتمكن جانب المرافق من جمع هذه البيانات والاحتفاظ بها بشكل موثوق، فإن حتى النماذج الأكثر تفصيلًا يصعب تطبيقها. وبالنسبة لمصنعي المعدات، هذا يعني أن دقة المستشعرات وظروف التصوير ومعايير واجهات البيانات تنتقل من مزايا اختيارية إلى تكوين أساسي.

تُعتبر النباتات الطبية واحدة من أكثر الفئات ملاءمة لمصانع النباتات: سعر وحدة مرتفع وطلب مستقر وحساسية لبيئة الإنتاج. ويؤكد اتجاه هذا التعاون أن الصناعة تركز الموارد على الجمع بين المحاصيل عالية القيمة والتحكم القائم على النماذج. ولا يزال الأثر العملي لهذه النتائج بحاجة إلى الاختبار في إنتاج واسع النطاق.