Joe Tohme是 国际生物多样性联盟和国际热带农业中心营养与健康作物主任。
本客座评论中表达的观点是作者自己的观点,并不一定反映AFN的观点。
农业可能是世界上最古老的职业之一;但是,如果它要有任何未来,它将越来越需要依靠新的技术突破来应对气候变化的生存威胁。
在世界各地,气温上升正在迅速加速第 六次大规模灭绝,包括对各国经济和粮食安全至关重要的主食的消失。 世界上最重要的作物,包括玉米、豆类和马铃薯等 70多种野生近缘 种,正面临被永远消灭的危险。
对于那些致力于将作物生物多样性从最低点中拯救出来并保护粮食系统免受未来极端天气影响的人来说,前进的道路是清晰的。 作物科学家必须利用正在出现的新工具,包括来自其他学科的工具,在捍卫全球粮食安全和阻止灭绝浪潮的竞赛中。
面对保护世界现有作物的双重挑战,同时开发更坚硬的品种来养活变暖的世界,哥伦比亚新的 未来种子 基因库等设施的作物科学家越来越多地利用基因组测序,人工智能(AI)和机器学习来使我们的农业资源库面向未来。
通过这样做,作物科学家在抗击生物多样性丧失、气候变化和饥饿的斗争中创造了公平的竞争环境,一系列技术进步处于最前沿。
例如,人工智能驱动的工具,如尖端的预测技术,可以帮助科学家找到作物多样性的最后堡垒,这些堡垒是野生亲缘种数量不断减少的家园。 这对于在生态系统因城市化或环境压力而丧失之前识别和保护这些物种至关重要。
然后,实地专家可以更准确、更有信心地将他们的收集工作定位到这些地区,确保在物种和品种(每个物种和品种都具有独特的有利性状)永远消失之前,继续用样本补充世界基因库。
同时,人类基因组学的最新发展也为作物测序提供了更具成本效益的工具;但是,传统上,对作物物种的植物生长和性能特征进行疾病和耐热性编目的成本非常高昂。
然而,新的人工智能工具可以快速有效地分析和分类基因库持有的大量数据,并通过使用机器人传感器、卫星图像和无人机来加快收集过程。
然后,人工智能工具可以帮助科学家更容易地确定特定的理想特征,例如对热的耐受性,水分胁迫或特定疾病,这些特征可用于培育抵御气候变化影响所需的更具弹性的作物。
最后,预测技术还可以提供对特定地区局部气候条件的预测,从今天开始的几年。 例如,这可能包括某个地区是否有望获得更多或更少的降雨,或者更高的温度 – 这可能会极大地影响当地作物的适宜程度。
通过使用这些预测,作物科学家可以更自信地识别当今气候相似的位置,使他们能够根据我们周围世界已经拥有的真实气候和地理数据来评估特定的未来需求。 这反过来又可以指导开发和育种为未来条件量身定制的新品种的过程。
几十年来, 国际热带农业中心(International Center for Tropical Agriculture) 等组织在保护大量植物遗传物质方面发挥了至关重要的作用。 这可以用来帮助研究人员解开作物的秘密,在全球气候变化不断变化的挑战中确保全球粮食安全。
新技术现在位于未来种子基因库的同一屋檐下,为世界各地的作物科学家提供了以更高的准确性,速度和更高的成功率实现这一目标的机会,从而创建了一个从一开始就内置了弹性的未来粮食系统。