一粒米,关系着千家万户的饭碗,也牵动着国家安全的命脉。然而,在肉眼看不见的微观世界里,一场场由病毒引发的“粮食战争”正悄然上演。
“水稻条纹病毒,便是其中一种。一旦感染,轻则减产20%—30%,重则颗粒无收。”福建农林大学农林生物安全全国重点实验室主任吴建国教授在安徽、江苏、福建、云南等地做田间调查时,常看到农民站在一片矮化、发黄的稻田边心急如焚,“因为那意味着一季的收成可能就保不住了。”
正是这些真实的场景,让吴建国及其科研团队更加坚定地研究水稻病毒致病机制、挖掘抗病虫基因,尽量将农民的损失降到最低。
“过去,我们面对海量的基因数据,就像在黑暗中摸索,一个实验周期动辄几周甚至几个月,效率低、进展慢。”吴建国坦言。他的团队长期致力于解析植物病毒致病机制,但在没有强大算力支持的时代,科研之路步履维艰。“我们缺的不是思路,而是‘算力引擎’。”
福建农林大学实验室。人民网记者 林铭贤摄
智能赋能:从“试错育种”到“精准设计”
转机出现在2025年4月。福建农林大学携手中国电信天翼云,引入“息壤”一体化智算服务平台,打造校园专属的高性能计算环境。
福建农林大学农林生物安全全国重点实验室成员朱宇对此深有体会。她主要从事病毒识别分类和抗病小分子筛选工作,这两个方向都高度依赖算力。“以前资源有限,顶多调用8—10个算力节点进行计算。一个计算量大的任务,可能要跑几个月。”她回忆道,“现在通过天翼云‘息壤·科研助手’平台,我们可以同时调用100个节点,同样的任务几天就能完成。”
这种算力能力提升带来的不仅是速度变革,更是科研范式的重塑。吴建国以团队近期在《自然·通讯》上发表的重要发现为例:“病毒通过‘相分离’机制干扰小RNA生成,破坏水稻免疫力。这个过程就像油水分层——病毒蛋白冲进细胞的‘小液滴工厂’,打乱生产流程。”在过去,分析这类数据需要人工处理数万条信号,耗时数周;如今借助AI,几天就能锁定关键特征。
福建农林大学学生正在观察植物生长情况。人民网记者 林铭贤摄
算力的介入,让科学家从“试错式研究”走向“精准化设计”。通过AI算法,团队能在数小时内从海量数据中锁定关键基因,预测病毒蛋白结构,甚至模拟抗病品种在不同环境下的表现。“我们不再是盲目筛选,而是有的放矢。”吴建国说,“就像知道了敌人的‘命门’,可以针对性布防。”
中电福富售前技术张旻介绍,该平台实现了统一纳管与调度、多云与超算资源池化整合、按量计费的弹性算力服务。在福建农林大学的实践中,天翼云当天就开通了5000核CPU、100张L20 GPU算力卡,分析1.2万组水稻病毒蛋白序列的时间从原先的2个月缩短至11小时,大大加速了科研进程。
朱宇对此感受颇深:“算力越充足,我们越能把精力聚焦于科学问题本身。现在可以通过大规模计算先筛选出候选目标,再指导后续实验,大大缩小验证范围,加快研究进度。”她期待未来算力成本进一步降低,让科研人员能更大胆地探索新方法、新策略。
“息壤”之力:打造科研“新引擎”
今年国务院发布《关于深入实施“人工智能+”行动的意见》,其中“人工智能+”科学技术是重点行动之一。
中国电信福建分公司教育行业总经理许凌峰表示:“我们与农林大学强强联合,将天翼云在算力、算法、模型方面的核心能力,与学校的农业大数据和科研人才优势互补,碰撞出了创新火花。”
福建农林大学水稻抗病毒鉴定园内培植的水稻。人民网记者 林铭贤摄
许凌峰特别提到:“在跨学科AI融合时,我们提供的人工智能技术要足够便捷。我们为福建农林大学师生提供了基于‘息壤’即开即用的科研平台,里面预置各类开发框架,预装丰富的大模型和多学科软件,帮助师生轻松搭建科研实验环境,让师生调用算力像使用自来水一样便捷。”
这种便捷性得到了科研人员的认可。朱宇表示,理想的算力环境需要具备三大特征:高效性,任务提交后能快速启动;资源丰富,能根据任务自由调配CPU、GPU和内存;稳定可靠,提供及时的技术支持。“这样我们才能专注于科学问题本身,而不是被工具问题牵制。”
如今,这场“静默的算力革命”正从实验室走向田间,成为守护国家粮食安全的坚实底座。吴建国表示:“‘十五五’规划建议强调粮食安全,我们的研究就是要让水稻少生病、多产粮。算力平台让我们能更快预警疫情、更准设计品种,让农民少操心,让国家的饭碗端得更稳。”
从病毒识别、基因挖掘到抗病育种设计,AI正以前所未有的速度推动科研进程。正如吴建国所言:“高性能计算不是颠覆农业科研,而是让它更快、更准、更智能。它是我们端牢中国饭碗的新质生产力引擎。”
在这场AI与农业的深度融合中,算力不仅是技术工具,更是国家粮安的“守护者”。从一粒米的生命密码,到一株稻的抗病防线,福建农林大学的科学家们正以“耕云种数”的智慧,为端牢中国人的饭碗,在数字沃野上书写着新时代的“农桑答卷”。(冯亚涛、黄津晓虎、林铭贤、朱延生、左原铭)
点击进入专题