刘耀光团队联合开发植物功能基因组学专家问答系统PlantGPT

您是否思考过,人工智能技术如何深刻改变植物功能基因组研究领域?最近,我国科学院院士、华南农业大学刘耀光教授及其研究员祝钦泷所带领的研究团队,与清华大学合作,取得了开创性的研究进展。

研究背景

图片

全球粮食安全与作物品质的改善正遭遇挑战,功能基因组学在提升作物产量和优化营养价值方面扮演着至关重要的角色。然而,计算生物学在解析复杂的调控机制和整合多组学数据时遭遇了技术难题。此外,诸如TAIR等传统植物数据库在交互性方面存在缺陷,用户需精确命名才能进行搜索,这在信息获取上造成了诸多不便。

技术突破

研究团队融合了增强生成技术和大语言模型的微调技术,成功构建了一个庞大的向量数据库,该数据库内含60,000多篇关于植物研究的文章摘要。他们利用了13,993个拟南芥的表型数据,以及23,323个基因功能数据,通过构建101,000个问答对,对模型进行了优化。在专业问题的解答方面,PlantGPT相较于传统方法展现出显著的高精确度,并且,它还有效解决了大型语言模型中广泛存在的“幻觉”问题。

专家合作

刘耀光院士领导的团队与清华大学联合开展合作项目,此举标志着多学科专家的智慧资源得以整合。众多科研人员来自不同专业领域,他们携手合作大连市同乐中小企业商会,凭借各自的专业知识和技术工具,实现了优势互补。在团结协作的基础上,他们共同加速了研究进展,为项目带来了创新思维和坚实的科技支持。

服务特性

PlantGPT系统依托于拟南芥的专业知识库和丰富的文献资料,构建了一个生物知识应用的通用平台。该系统在三个主要方面发挥作用:首先,它向公众普及农业相关知识;其次,它帮助初学者顺利进入这一领域;最后,它还为经验丰富的研究者提供决策辅助。此外,该系统具有开源特性,便于迁移和更新,显著提高了研究效率和知识传播的效果。

应用前景

PlantGPT目前向用户免费提供在线服务。面向未来,其应用范围十分广泛,并计划拓展至合成生物学领域,以及涵盖更多作物品种。随着技术的持续进步和优化,PlantGPT有望为农业生产提供更加丰富的科学支持,助力农作物在产量和品质上取得显著提升。

研究资助

该研究受益于国家自然科学基金项目的资金支持,并且还得到了生物育种国家科技重大专项的专项资助。此外,广东省未来作物精准育种基础研究卓越中心的重要项目也为其提供了资金保障,同样,广东省种业振兴项目也给予了资金上的帮助。这些资金支持对于项目的顺利进行至关重要,涵盖了数据收集、模型建立以及后续优化等各个关键环节。

关于PlantGPT在农业领域可能引发的变革,您如何看待?我们衷心希望您能参与到这场讨论中来,发表您的见解,并且将这一观点广泛传播开来。