科技日报记者 罗云鹏
7月30日,中国农业大学深圳研究院教授王喜庆团队联合多家单位发布“丰登·基因科学家”智能体。该智能体具备模拟分子生物学家自主开展作物基因功能研究,目前已辅助科研人员在作物中成功发现了数十个此前未被报道的基因功能,并获田间实验证实。
“作物育种核心是精准改造基因组以优化农艺性状,为实现这一目标,必须系统理解基因与性状的关系,特别是基因通过何种分子机制调控性状形成。”王喜庆说。
为破解“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,研究团队基于首个种业大模型——“丰登”大语言模型研发出该智能体。
据悉,该智能体围绕“基因调控哪些性状”以及“性状关联哪些基因”等关键问题,自动整合全球作物研究领域98%以上相关文献,构建“基因–性状–环境”关联图谱。
王喜庆介绍,该智能体通过突破传统依赖序列同源性的推理方式,基于知识图谱对“基因–性状–环境”关系进行非线性建模,实现自主全基因组范围关键基因筛选。
此外,该智能体模拟专家推理过程,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,构建高效、可扩展的基因功能发现体系。
为系统评估智能体的核心能力,研究团队选取水稻、玉米等数十个未报道功能基因,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。
值得一提的是,在水稻研究中,该智能体成功生成多轮实验方案,科研人员依据方案开展实验,发现了多个基因的新功能。
在玉米研究中,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。
(研究团队供图)