(来源:智慧农业期刊)
引用格式:
赵瑞雪, 杨潇, 张丹丹, 李娇, 黄永文, 鲜国建, 寇远涛, 孙坦. 农业智能科研新范式: 关键要素、面临挑战与路径建议[J]. 智慧农业(中英文), 2025, 7(3): 35-47.
ZHAO Ruixue, YANG Xiao, ZHANG Dandan, LI Jiao, HUANG Yongwen, XIAN Guojian, KOU Yuantao, SUN Tan. Artificial Intelligence for Agricultural Science (AI4AS): Key Elements, Challenges and Pathways[J]. Smart Agriculture, 2025, 7(3): 35-47.
DOI: 10.12133/j.smartag.SA202502019
农业智能科研新范式:关键要素、面临挑战与路径建议
赵瑞雪1,2, 杨潇1,2, 张丹丹1,2, 李娇1,2, 黄永文1,2, 鲜国建1,4*, 寇远涛1,2, 孙坦3,4*
(1.中国农业科学院农业信息研究所,北京 100081; 2.农业融合出版知识挖掘与知识服务重点实验室,北京 100081; 3.中国农业科学院,北京 100081; 4.农业农村部农业大数据重点实验室,北京 100081)
摘要:
[目的/意义]AI4S(AI for Science)作为人工智能(Artificial Intelligence, AI)与科学研究深度融合的新兴形态,引发了科研范式的深刻变革,通过AI技术加速科学发现,推动科学研究从传统的经验、直觉驱动向数据与AI共同驱动转变,已在众多科学领域实现了创新突破,也为农业科研转型带来新的机遇。
[进展]本文梳理并分析了AI4S发展现状及其对农业科研产生的影响,研究发现近年来AI4S已取得显著进展,国内外积极布局相关前沿领域并出台系列政策以抢占新一轮科技战略制高点,且在多个学科领域得到了广泛应用。在农业科研领域,AI在加速多学科交叉融合、促进科研效率提升、助力复杂问题突破、驱动科研范式变革和升级科研基础设施五个方面发挥了重要作用。
[结论/展望]面向农业科研新需求、核心领域与研究过程,提出了农业智能科研(AI for Agricultural Science, AI4AS)的概念及体系关键要素,涵盖大科学基础设施、大数据资源、大模型算法和大协同平台等部分。最后,针对数据资源、模型能力、科研生态,以及人才培养等挑战,从顶层设计规划、关键技术体系、协同创新体系、学科体系建设、复合人才引育等角度,提出打造面向AI4S发展的农业科研新体系的实现路径与具体建议。
关键词: AI4S;农业智能科研;体系框架;路径建议;科研范式
文章图片
图1 农业科研范式演进Fig. 1 The evolution of agricultural scientific research paradigms
图2 AI对农业科研的多维影响Fig. 2 The multidimensional impacts of AI on agricultural scientific research
图3 农业智能科研体系关键要素Fig. 3 System key elements for AI4AS
作者介绍
赵瑞雪 二级研究员
赵瑞雪,二级研究员,博士,博士生导师。现任中国农业科学院农业信息研究所副所长、中国农业科学院大数据与知识服务创新团队首席、国家新闻出版署农业融合出版知识挖掘与知识服务重点实验室主任。兼任中国农学会图书情报分会主任、中国科学技术情报学会常务理事、中国图书馆学会专业图书馆分会副主任委员、全国图书馆标准化技术委员会委员、国际图联(IFLA)科学技术图书馆委员会委员、《农业图书情报学报》执行副主编等职。长期从事农业信息化、数字图书馆、知识组织与知识服务、农业科学数据管理等方面的科研和教学工作。主持或参与国家科技支撑计划、国家“863”计划、“新一代人工智能”重大项目、科技部基础性项目、中国工程院以及其他任务等50多项,获北京市科技进步及部院级科技成果奖10项,计算机软件著作权登记40多项。公开发表科技论文100多篇,授权发明专利3项,出版专著15部。曾被授予中国农业科学院“巾帼建功”标兵。
孙坦 二级研究馆员
孙坦,管理学博士,二级研究馆员,博士生导师。现任中国农业科学院党组成员、副院长,兼任农业农村部农业大数据重点实验室主任、中国图书馆学会副理事长、中国农业科学院科协副主席。长期从事数字信息描述与组织、智慧农业、大数据治理等研究,近年来主持国家重点研发计划项目、国家社会科学基金项目、国家科技支撑计划项目、中国工程院和国家科技图书文献中心专项等多项国家及省部级研究项目。发表学术论文150余篇,主编、参编著作9部、获授权专利19项。2005年荣获国务院政府特殊津贴,2014年被评为“全国优秀科技工作者”,2016年入选中国农业科学院青年英才计划,2023年入选中国农业科学院创新型领军人才。
鲜国建 研究员
鲜国建,管理学博士,研究员,博士生导师。现任中国农业科学院农业信息研究所国家农业图书馆事业部主任、农业农村部农业大数据重点实验室副主任、国家新闻出版署农业融合出版知识挖掘与知识服务重点实验室副主任。长期从事文献数字化、大数据汇聚治理,以及叙词表、本体、规范文档、关联数据和知识图谱等方面研究与实践。主持国家重点研发计划课题“面向国家科技文献平台的技术集成共享与应用示范”、国家社科基金“科技论文全景式摘要知识图谱构建与应用研究”、国家科技图书文献中心专项、中国工程院知识中心建设项目和FAO国际合作项目等60余项。获中华农业科技奖、北京市科学技术进步奖等科技成果奖励6项,公开发表论文80余篇,主编著作9部,获软件著作权登记20多项,授权专利7项。
来源:《智慧农业(中英文)》2025年第3期