人工智能技術(shù)能給“農(nóng)業(yè)芯片”帶來(lái)怎樣的助力？國(guó)內(nèi)首個(gè)種業(yè)大語(yǔ)言模型的推出，或許可以給出全新的探索路徑。

據(jù)崖州灣國(guó)家實(shí)驗(yàn)室最新發(fā)布消息，崖州灣國(guó)家實(shí)驗(yàn)室精準(zhǔn)設(shè)計(jì)與智造團(tuán)隊(duì)聯(lián)合中國(guó)農(nóng)業(yè)大學(xué)、上海人工智能實(shí)驗(yàn)室共同發(fā)布首個(gè)種業(yè)大語(yǔ)言模型“豐登” ，英文名稱Large Language Model for Seed Design (SeedLLM)。

“豐登”重點(diǎn)關(guān)注生物育種，尤其我國(guó)主要糧油作物和肉禽動(dòng)物，對(duì)維護(hù)國(guó)家糧食安全有積極意義。團(tuán)隊(duì)認(rèn)為，該大模型技術(shù)的運(yùn)用不僅填補(bǔ)了我國(guó)在種業(yè)專業(yè)領(lǐng)域的大模型空白，同時(shí)也是對(duì)我國(guó)育種領(lǐng)域采納新技術(shù)的一次大膽嘗試。

值得關(guān)注的是，育種是一項(xiàng)復(fù)雜的工作，種業(yè)研發(fā)周期長(zhǎng)、難度大，這是現(xiàn)狀和事實(shí)。而長(zhǎng)期以來(lái)，育種信息缺乏統(tǒng)一的平臺(tái)，數(shù)據(jù)知識(shí)呈現(xiàn)出“孤島式”分布，也為育種知識(shí)的普及學(xué)習(xí)帶來(lái)了壁壘。同時(shí)，由于生物育種涉及生物學(xué)、遺傳學(xué)、氣象學(xué)、土壤學(xué)等多學(xué)科交叉，專業(yè)人員在從事育種工作時(shí)不得不跨越眾多領(lǐng)域的文獻(xiàn)、數(shù)據(jù)，甚至需要編寫代碼進(jìn)行數(shù)據(jù)訪問(wèn)，工作效率受到極大的限制。

“豐登”模型集成了上海人工智能實(shí)驗(yàn)室研發(fā)的大語(yǔ)言模型書(shū)生·浦語(yǔ)2.0與大數(shù)據(jù)分析，對(duì)海量來(lái)自不同渠道的育種科研文獻(xiàn)、技術(shù)書(shū)籍及網(wǎng)絡(luò)資源進(jìn)行深度解析和索引，在品種選育過(guò)程、農(nóng)藝性狀描述、栽培技術(shù)推薦和歷史推廣區(qū)域查詢等四大應(yīng)用場(chǎng)景中，為用戶提供解釋和回答。

據(jù)崖州灣國(guó)家實(shí)驗(yàn)室介紹，“豐登”模型在由國(guó)內(nèi)育種專家制定的標(biāo)準(zhǔn)測(cè)評(píng)中表現(xiàn)遠(yuǎn)超農(nóng)學(xué)相關(guān)專業(yè)本科生，綜合得分是本科生的4.87倍。

該模型具有4大核心能力：整合分散的知識(shí)資源，系統(tǒng)深度挖掘并結(jié)構(gòu)化我國(guó)在育種領(lǐng)域迄今積累的包括學(xué)術(shù)文獻(xiàn)、書(shū)籍、田間日志在內(nèi)的廣泛知識(shí)；跨領(lǐng)域知識(shí)融合，利用多學(xué)科知識(shí)圖譜，整合了生物學(xué)、遺傳學(xué)、氣象學(xué)、土壤學(xué)等相關(guān)領(lǐng)域的知識(shí)，發(fā)掘這些領(lǐng)域之間的新聯(lián)系；提高訪問(wèn)效率，通過(guò)自然語(yǔ)言對(duì)話接口降低了技術(shù)門檻，用戶可以直接提出問(wèn)題并迅速獲得易于理解的答案,提高育種工作效率；知識(shí)共享與傳播，不僅服務(wù)于育種專家和科研人員，也向全國(guó)的農(nóng)業(yè)工作者提供必要的支持，加速了育種知識(shí)的廣泛傳播和應(yīng)用。

值得一提的是，為全面評(píng)估“豐登”的專業(yè)性能，上述三方團(tuán)隊(duì)還組織育種專家設(shè)計(jì)了100道水稻育種專業(yè)問(wèn)題及對(duì)應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)答案，涵蓋品種選育過(guò)程、農(nóng)藝性狀描述、栽培技術(shù)推薦和歷史推廣區(qū)域查詢四大任務(wù)。

共計(jì)115人參與本次標(biāo)準(zhǔn)測(cè)評(píng)，其中包括14名國(guó)內(nèi)水稻育種專家，49名農(nóng)學(xué)相關(guān)專業(yè)研究生和52名本科生（大三及以上）。評(píng)估團(tuán)隊(duì)通過(guò)排序和打分的方法，對(duì)“豐登”的回答在準(zhǔn)確性、穩(wěn)定性和推理能力等方面進(jìn)行了細(xì)致評(píng)價(jià)。測(cè)評(píng)中還引入了本科生的回答作為測(cè)試基準(zhǔn)。

測(cè)評(píng)結(jié)果表明，“豐登”在最佳答案?jìng)€(gè)數(shù)和綜合分?jǐn)?shù)上的表現(xiàn)均超出預(yù)期，且在多個(gè)評(píng)估維度上超越了語(yǔ)言模型國(guó)際領(lǐng)先水平代表Anthropic Claude3和OpenAI GPT-4。團(tuán)隊(duì)認(rèn)為，這些結(jié)果充分證明了“豐登”種業(yè)大語(yǔ)言模型在處理水稻育種相關(guān)知識(shí)方面的潛力。

據(jù)悉，“豐登”v0.1擁有200億參數(shù)，現(xiàn)已開(kāi)放水稻相關(guān)知識(shí)的測(cè)試接口申請(qǐng)。首批參與測(cè)試的單位除崖州灣國(guó)家實(shí)驗(yàn)室和中國(guó)農(nóng)業(yè)大學(xué)外，還包括隆平高科、中國(guó)科學(xué)院、中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院、正大集團(tuán)、復(fù)旦大學(xué)、華中農(nóng)業(yè)大學(xué)、華南農(nóng)業(yè)大學(xué)、上海市農(nóng)業(yè)科學(xué)院、廣東省農(nóng)業(yè)科學(xué)院等。

崖州灣國(guó)家實(shí)驗(yàn)室方面表示，將誠(chéng)邀國(guó)內(nèi)育種領(lǐng)域各單位參與研發(fā)，提供高質(zhì)量語(yǔ)料，涵蓋更多品種，助力中國(guó)種業(yè)。

崖州灣國(guó)家實(shí)驗(yàn)室于2022年9月正式成立，由中國(guó)科學(xué)院院士李家洋領(lǐng)銜，是中央管理的新型科研事業(yè)單位，主要承擔(dān)國(guó)家戰(zhàn)略科研任務(wù)，保障國(guó)家糧食安全。