我国首个生物育种领域智能体发布 “丰登·基因科学家”：自主筛选作物基因

来源：滚动播报

（来源：科创中国）

日前，中国农业大学深圳研究院教授王喜庆团队联合上海人工智能实验室等单位，发布我国首个生物育种领域智能体——“丰登·基因科学家”。

　　该智能体在首个种业大模型“丰登”基础上研发而成，具备自主开展作物基因研究功能。基于这一智能体，研究团队在作物中成功发现了数十个此前未被报道的功能基因，并通过实验证实，为作物改良提供了宝贵的基因资源。

　　精准改造基因组以优化农艺性状是作物育种的核心目标。要实现这一目标，需系统理解基因与性状之间的关系，特别是基因通过何种分子机制调控性状的形成。

　　以水稻为例，自2005年全基因组测序完成以来，全球已投入大量资金用于其基因功能研究。

　　然而，根据“丰登”模型对全球文献的系统分析，目前仍有约90%的水稻基因功能尚未明确，而玉米、大豆等主要作物中未知功能基因的比例更高。

　　“这表明人工主导的传统研究模式难以满足现代育种需求，亟待借助人工智能等前沿技术推动研究范式的智能化转变。”王喜庆介绍，该智能体旨在破解“基因—性状”知识整合难、关联预测能力弱以及实验设计高度依赖专家经验等瓶颈问题。

　　为让该智能体具备严谨的思维逻辑，研究团队利用“丰登”模型，整合了全球学术论文、专业著作和实验数据等多源信息，构建出“基因—性状—环境”三维知识图谱。

　　与此同时，研究团队还建立了全球首个作物基因功能研究推理链数据库，汇聚了30万条以“假设—实验—结论”为标准格式的数据链条，形成“科研路径图谱”。

　　据了解，该数据库是当前覆盖范围最广、结构最完备的作物基因研究数据资源之一。

　　该智能体突破了传统依赖序列同源性进行推理的方式，基于知识图谱对“基因—性状—环境”关系进行非线性建模，从而自主实现了全基因组范围的关键基因筛选。

　　此外，该智能体还能模拟专家推理过程，自动完成从假设提出、实验设计到结果分析的完整科研流程，构建起高效、可扩展的基因功能发现体系。

　　为系统性评估该智能体的核心能力，研究团队在水稻、玉米中选取了数十个未报道功能基因进行测试。除具体实验操作外，知识归纳总结、性状关联预测与研究方案路线规划等科研决策环节均由智能体完成。

　　测试结果显示，该智能体在知识整合、功能推断与实验设计等环节表现突出，多项量化指标优于国际主流OpenManus智能体与DeepSeek-R1语言模型。

　　王喜庆介绍，在水稻研究中，该智能体成功生成了多轮实验方案。科研人员依据这些方案开展实验，发现了多个基因的新功能。例如，一个此前未被报道的基因可通过调控植物激素平衡来影响水稻株高，另有多个基因被证实与水稻光合效率密切相关。

　　在玉米研究中，该智能体精准预测出多个与株高、穗位等关键农艺性状紧密相关的候选基因，相关结论与连续三年独立开展的田间试验验证结果高度一致。

　　“作为生物育种领域的首个自主科学发现系统，该智能体具备高通量基因功能挖掘能力和系统化科研路径建构能力，这标志着作物分子设计育种进入新阶段。”王喜庆希望，未来，该智能体在保障粮食安全、加快优良品种选育等国家战略领域发挥更大作用，助力我国实现种业科技的自主创新与跨越发展。

（来源：科技日报 作者： 罗云鹏）