杭州市農業(yè)科學研究院新科研基地科研生產設施建設項目
——科研試驗基地綜合解決方案-之江基地
一、科研試驗基地案例總述
科研試驗基地綜合解決方案以杭州市農業(yè)科學研究院之江基地為建設核心，建設相關面積333畝，建成一個育種大數據中心，智慧育種全資源管理系統(tǒng)等三大應用系統(tǒng) ,智慧種業(yè)智能裝備工程，包括種業(yè)溫室、種業(yè)基地、育種表型、育種品質及土壤智能裝備256套，智能育種人工室四間，核心溫室降溫節(jié)能提升5520平方米。項目建設以“前沿引領、產業(yè)變革、綠色生態(tài)、示范推廣”為導向，以數據驅動農作物育繁推為主線，大力推進杭州市種業(yè)全生命周期、全過程、全要素的數字化轉型，將杭州市農業(yè)科學研究院之江基地建成浙江省智慧種業(yè)應用先行地與創(chuàng)新策源地、長江三角洲智慧種業(yè)示范展示窗口,成為全國現代種業(yè)發(fā)展樣板，形成智聯(lián)時代中國智慧種業(yè)發(fā)展“杭州方案”，引領帶動全國智慧種業(yè)高質量發(fā)展。
二、科研基地智慧育種案例亮點
1.建立了杭州市農科院內的育種大數據，智能育種系統(tǒng)的基石是數據將物聯(lián)設備數據、生長監(jiān)測數據和科研人員采集數據匯聚，建立基礎數據模型，育種大數據平臺為育種領域的科技創(chuàng)新提供了基礎支撐。通過對海量數據的智能分析和挖掘，可以發(fā)現新的遺傳規(guī)律、基因資源和育種技術，推動育種學科的發(fā)展和創(chuàng)新。
2.創(chuàng)新智能育種流程，從親本到后代實現智能管理
平臺將育種環(huán)境、育種人員、育種系統(tǒng)、育種數據全流程監(jiān)測管理，并結合智能AI算法模型，對親本選配、雜交授粉與后代選育等育種過程及育種數據智能分析決策，進行遺傳評估與優(yōu)化等，實現育種的可追溯性，提升選育效率與成功率。
3.集成多模型，育種智能AI驅動育種決策的智慧引擎
作物生長智能模型:根據作物品種各生育期周期情況、各個生育期環(huán)境、蟲情、農事作業(yè)大數據，模型根據物候休息和生長監(jiān)測信息，預測其當前下一生育期時間，作物生長模型幫助農民確定最佳的播種時間、施肥量、灌溉策略等，以實現資源的高效利用和最大的經濟效益；
親本選擇與雜交組合預測模型：人工智能模型根據基因數據和表型數據評估親本的遺傳多樣性和互補性，預測不同親本雜交組合的后代可能表現出的性狀。通過模擬大量雜交組合，育種家可以快速篩選出具有高潛力的組合，減少田間雜交實驗的盲目性，節(jié)省時間和資源；
作物表型分析與生長預測模型：利用圖像識別技術和深度學習模型對作物表型進行自動化分析，如測量株高、葉面積、病蟲害損傷程度等。通過長期監(jiān)測作物生長過程中的表型變化，結合環(huán)境數據，建立生長預測模型，提前預測作物產量、成熟時間等重要指標。這有助于育種家及時調整育種策略，優(yōu)化育種管理措施。
4.構建安全高效的數據服務管理，符合信創(chuàng)平臺要求，通過了信創(chuàng)適配并獲得了相應證書
以天翼云平臺鯤鵬云主機、國產達夢數據庫為基礎，配置防火墻、日志審計、堡壘機等多道安全服務。
三、案例應用情況（推廣應用情況、經濟效益和社會效益）
科研人員可在系統(tǒng)中實現育種全流程管理：從育種方案設計、實現再到植株的性狀采集、分析，系統(tǒng)結合物聯(lián)網設備將數據進行串聯(lián)，為科研實驗補充閉環(huán)，同時提供各個時段各項數據的智能分析決策。
育種環(huán)境模擬應用：菌種站食藥用菌團隊利用人工氣候室研究不同環(huán)境因素對羊肚菌生長發(fā)育的影響機制。通過設置多組對照實驗，精確調控溫度、濕度、光照等參數，深入探究羊肚菌生長規(guī)律。研究成果為優(yōu)化反季節(jié)培育技術提供了理論依據，在此基礎上開發(fā)的新型培育方案，為羊肚菌產業(yè)可持續(xù)發(fā)展提供了有力科技支撐。
育種管理系統(tǒng)在管理效益方面，提高了科研項目的信息化水平，優(yōu)化了科研流程，加強了科研安全管理；在社會效益方面，促進科研成果轉化；在生態(tài)效益方面，減少農藥、化肥等資源浪費。
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