(1)课题意义

二十一世纪是人类社会全面步入人工智能的时代。人工智能与生命科学的结合必将为医疗、健康、农业等行业带来革命性变革，同时也为我国种业的发展提供了千载难逢的历史机遇。伴随人类社会步入互联网、大数据、人工智能“三位一体”的时代，育种学已步入第4个历史时期，未来育种将在基因编辑与合成生物学、基因组与生物信息学、大数据与人工智能等跨学科、多技术支撑下，实现作物新品种的智能、高效、定向培育，最终推动育种学从“艺术”到“科学”到“智能”的革命性转变。提升我国育种的科技竞争力、建立育种自主创新体系、加强科研创新成果转化，将传统育种技术与信息科学、生物技术等高科技手段的深度交叉融合，是保证我国种业具有持续国际竞争力的核心。

东北地区是我国农业资源资源最丰富、粮食增产潜力最大的地区，维护国家粮食安全、生态安全和产业安全的战略地位十分重要。作为我国最大的玉米、优质粳稻和大豆产区，东北地区一直是我国重要的商品粮生产、粮食调运和商品粮储备基地，东北地区粮食外调数量达到全国粮食外调量的60-70%，因此，东北地区的粮食生产量直接关系到国家的粮食安全。大豆作为东北主要粮食作物之一，在调节粮食供需平衡中发挥了重要的作用，但就目前来看我国的大豆产业正处于全面危机之中。大豆育种技术同“芯片”一样也是我国在“贸易战”中卡脖子”的关键技术。

目前，在世界上尚未建立人工智能设计育种的体系，发展人工智能育种技术不仅对于东北地区农业生产带来发展新技术和新模式，也是对我国大豆行业的历史性变革与国际竞争力的提升带来前所未有的机遇与挑战，对于推动我国作物育种技术的革命性变革具有重要的引领作用。

(2)研究内容

针对目前我国主要农作物育种技术落后于国外发达国家的现状，利用人工智能深度学习算法和高效能计算构建引领作物育种技术创新和变革的人工智能育种系统，推动东北和我国育种技术的重大进步。以数据、算法、模型为核心，以提升感知识别和认知推理能力为重点，研究东北主要作物特征形态发育的遗传控制网络计算核心技术，实现东北主要作物形态特征的知识表征、分析、挖掘、推理、演化和利用；研究基因型和表型的智能关联新技术，构建自主适应环境的混合增强智能系统及支撑环境；研究虚拟现实智能育种建模技术，实现虚拟现实、增强现实等技术与人工智能的有机结合和高效互动。