全球首创！我国研发出人工智能辅助农药创制一体机

6月21日，″绿色农药创制与人工智能创新论坛″在华中师范大学举行，在会上华中师范大学与武汉人工智能计算中心签署了《绿色农药创制与人工智能联合创新实验室》协议，展示了″绿色农药分子设计平台PDAI4及全栈国产化农药分子设计神农一体机″，该产品由华中师范大学绿色农药全国重点实验室与武汉人工智能计算中心（以下简称″智算中心″）、华为技术有限公司联合自主研发，为全球首创。

″绿色农药分子设计平台PDAI4及全栈国产化农药分子设计神农一体机″，由图中左下的服务器与显示屏中展示的自主软件组成

华中师范大学绿色农药全国重点实验室主任杨光富教授：″农药事关粮食安全，使用农药每年可为全球农作物挽回三到四成的产量损失。在中国，使用农药每年挽回的粮食损失超2800亿斤。党中央高度重视粮食安全，历年的中央一号文件都把确保国家粮食安全列为首要任务。2024年，国务院印发《新一轮千亿斤粮食产能提升行动方案（2024—2030年）》，全面实施新一轮千亿斤粮食产能提升行动，全方位夯实国家粮食安全根基。″，″中国是农药生产第一大国，也是农药使用大国，但我国农业生产中使用的农药品种中，国内自主研发农药的市场占比不足5%。主要原因就是原始创新能力不足，产品性能缺乏市场竞争力。″

据了解，绿色农药创制是国际公认的重大科技难题，开发成功一个新农药，需要合成15.9万个化合物，耗资超过3亿美元，从首次合成到上市平均历时11.3年。

″发明专利权的保护期限为20年，而新农药创制的研发周期长，往往是创制出的新农药上市后，专利保护期也所剩无几了，使得新农药的投资价值大幅降低，导致研发者和投资者投入创新的动力都不足。″杨光富介绍，一方面是农业生产迫切需要新农药，另一方面是研发效率低、成功率低导致自主创新动力不足，而人工智能的出现，为新农药创制带来了曙光。

农药创制是一项涉及化学、生物、农业、环境、信息等学科交叉集成的系统工程，新药发现犹如大海捞针。使用人工智能技术可以使得需要真正合成筛选的化合物数量大幅度减少，不仅提高了工作效率，而且降低了研发成本。更重要的是，利用人工智能技术可以帮助科研人员对农药分子的性能进行全方位优化，不仅提高对病虫害的生物活性，而且降低对人畜及环境生态的影响，研发出来的农药成为真正的绿色农药。当前，我国的农药科技创新急需一个专业性的面向农药分子设计的人工智能技术平台。而由于A国对我国限制先进计算芯片和超级计算场景的销售，人工智能辅助的农药分子设计需要国产自主可控算力。

″依托智算中心的算力，让我们敢想这个事了。″华中师范大学绿色农药全国重点实验室副教授、″人工智能等新兴技术辅助的绿色农药分子设计″国家重点研发计划课题组骨干王凡说，″近水楼台″，国家新一代人工智能公共算力开放创新平台和国家唯一的绿色农药全国重点实验室——两个″国字号″牵手，历时多年开发出基于国产安全可信芯片的人工智能辅助农药创制一体机，大幅度提高农药创制的效率和成功率，降低研发成本。

农药创制要翻越″三座大山″

发布现场看到，一体机硬件类似服务器大小，搭载的软件功能涵盖了农药创制的关键环节，包括蛋白结构预测与优化、分子对接、分子生成、药效团筛选、类农药性分析、靶标抗性预测、毒理学性质预测等，而且从硬件到软件都是国产自主研发，实现了全栈国产化。

武汉人工智能计算中心相关负责人介绍，当日发布的一体机基于Atlas　800I　A2人工智能推理服务器以及武汉人工智能计算中心训练资源，为打造″开箱即用″体验，该中心成立适配小组，为校方提供自主可控算力，共同研发的软硬件方案，不仅停留在实验室，已可面向全国农药企业、科研院所进行推广。

一体机找着″药″了吗？答案是肯定的。杨光富教授介绍，团队利用该技术先后研发出新型除草剂喹草酮和吡唑喹草酯等8个新品种，其中2个品种取得登记，在全国20多个省份多种作物上应用推广1000多万亩，为保障粮食安全做出重要贡献。

华为方面介绍，一直以来，华为持续打造坚实的算力底座，使能百模千态，赋能包括教育在内的千行万业，满足教育尤其是高等教育科学研究多样性的AI算力、高性能计算算力需求，并构建了一个全栈自主创新的科研平台。此次与华中师大绿色农药全国重点实验室共同打造″神农一体机″，打造″开箱即用″体验，提升药物研发效率，未来还要面向全国农药企业、科研院所进行推广，实现联合创新、产业成果转化。