一粒米,關系著千家萬戶的飯碗,也牽動著國家安全的命脈。然而,在肉眼看不見的微觀世界里,一場場由病毒引發的“糧食戰爭”正悄然上演。
“水稻條紋病毒,便是其中一種。一旦感染,輕則減產20%—30%,重則顆粒無收。”福建農林大學農林生物安全全國重點實驗室主任吳建國教授在安徽、江蘇、福建、云南等地做田間調查時,常看到農民站在一片矮化、發黃的稻田邊心急如焚,“因為那意味著一季的收成可能就保不住了。”
正是這些真實的場景,讓吳建國及其科研團隊更加堅定地研究水稻病毒致病機制、挖掘抗病蟲基因,盡量將農民的損失降到最低。
“過去,我們面對海量的基因數據,就像在黑暗中摸索,一個實驗周期動輒幾周甚至幾個月,效率低、進展慢。”吳建國坦言。他的團隊長期致力于解析植物病毒致病機制,但在沒有強大算力支持的時代,科研之路步履維艱。“我們缺的不是思路,而是‘算力引擎’。”
福建農林大學實驗室。人民網記者 林銘賢攝
智能賦能:從“試錯育種”到“精準設計”
轉機出現在2025年4月。福建農林大學攜手中國電信天翼云,引入“息壤”一體化智算服務平臺,打造校園專屬的高性能計算環境。
福建農林大學農林生物安全全國重點實驗室成員朱宇對此深有體會。她主要從事病毒識別分類和抗病小分子篩選工作,這兩個方向都高度依賴算力。“以前資源有限,頂多調用8—10個算力節點進行計算。一個計算量大的任務,可能要跑幾個月。”她回憶道,“現在通過天翼云‘息壤·科研助手’平臺,我們可以同時調用100個節點,同樣的任務幾天就能完成。”
這種算力能力提升帶來的不僅是速度變革,更是科研范式的重塑。吳建國以團隊近期在《自然·通訊》上發表的重要發現為例:“病毒通過‘相分離’機制干擾小RNA生成,破壞水稻免疫力。這個過程就像油水分層——病毒蛋白沖進細胞的‘小液滴工廠’,打亂生產流程。”在過去,分析這類數據需要人工處理數萬條信號,耗時數周;如今借助AI,幾天就能鎖定關鍵特征。
福建農林大學學生正在觀察植物生長情況。人民網記者 林銘賢攝
算力的介入,讓科學家從“試錯式研究”走向“精準化設計”。通過AI算法,團隊能在數小時內從海量數據中鎖定關鍵基因,預測病毒蛋白結構,甚至模擬抗病品種在不同環境下的表現。“我們不再是盲目篩選,而是有的放矢。”吳建國說,“就像知道了敵人的‘命門’,可以針對性布防。”
中電福富售前技術張旻介紹,該平臺實現了統一納管與調度、多云與超算資源池化整合、按量計費的彈性算力服務。在福建農林大學的實踐中,天翼云當天就開通了5000核CPU、100張L20 GPU算力卡,分析1.2萬組水稻病毒蛋白序列的時間從原先的2個月縮短至11小時,大大加速了科研進程。
朱宇對此感受頗深:“算力越充足,我們越能把精力聚焦于科學問題本身。現在可以通過大規模計算先篩選出候選目標,再指導后續實驗,大大縮小驗證范圍,加快研究進度。”她期待未來算力成本進一步降低,讓科研人員能更大膽地探索新方法、新策略。
“息壤”之力:打造科研“新引擎”
今年國務院發布《關于深入實施“人工智能+”行動的意見》,其中“人工智能+”科學技術是重點行動之一。
中國電信福建分公司教育行業總經理許凌峰表示:“我們與農林大學強強聯合,將天翼云在算力、算法、模型方面的核心能力,與學校的農業大數據和科研人才優勢互補,碰撞出了創新火花。”
福建農林大學水稻抗病毒鑒定園內培植的水稻。人民網記者 林銘賢攝
許凌峰特別提到:“在跨學科AI融合時,我們提供的人工智能技術要足夠便捷。我們為福建農林大學師生提供了基于‘息壤’即開即用的科研平臺,里面預置各類開發框架,預裝豐富的大模型和多學科軟件,幫助師生輕松搭建科研實驗環境,讓師生調用算力像使用自來水一樣便捷。”
這種便捷性得到了科研人員的認可。朱宇表示,理想的算力環境需要具備三大特征:高效性,任務提交后能快速啟動;資源豐富,能根據任務自由調配CPU、GPU和內存;穩定可靠,提供及時的技術支持。“這樣我們才能專注于科學問題本身,而不是被工具問題牽制。”
如今,這場“靜默的算力革命”正從實驗室走向田間,成為守護國家糧食安全的堅實底座。吳建國表示:“‘十五五’規劃建議強調糧食安全,我們的研究就是要讓水稻少生病、多產糧。算力平臺讓我們能更快預警疫情、更準設計品種,讓農民少操心,讓國家的飯碗端得更穩。”
從病毒識別、基因挖掘到抗病育種設計,AI正以前所未有的速度推動科研進程。正如吳建國所言:“高性能計算不是顛覆農業科研,而是讓它更快、更準、更智能。它是我們端牢中國飯碗的新質生產力引擎。”
在這場AI與農業的深度融合中,算力不僅是技術工具,更是國家糧安的“守護者”。從一粒米的生命密碼,到一株稻的抗病防線,福建農林大學的科學家們正以“耕云種數”的智慧,為端牢中國人的飯碗,在數字沃野上書寫著新時代的“農桑答卷”。(馮亞濤、黃津曉虎、林銘賢、朱延生、左原銘)
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