李婷
運(yùn)用大數(shù)據(jù)和機(jī)器學(xué)習(xí),從毫不起眼的微生物上找到農(nóng)業(yè)發(fā)展的突破口。
作為人類文明發(fā)展起源的農(nóng)業(yè),正在面臨環(huán)境惡化、人口增長(zhǎng)等一系列嚴(yán)峻的考驗(yàn)。到2050年,全球人口預(yù)計(jì)將到達(dá)97億。不解決基本的生存問(wèn)題,難以再談發(fā)展。雖然轉(zhuǎn)基因技術(shù)和化學(xué)物質(zhì)帶給農(nóng)業(yè)一次量的飛躍,但是也帶來(lái)了對(duì)質(zhì)的疑問(wèn)。如何才能吃到健康無(wú)害的農(nóng)產(chǎn)品儼然成為又一個(gè)全球性的問(wèn)題。
而這一大難題的突破口,卻在一群不起眼卻數(shù)量龐大的“微生物”身上。科學(xué)家們很早就意識(shí)到微生物群體對(duì)人類的重要作用,在2008年美國(guó)國(guó)立衛(wèi)生研究院開展了“人類微生物組計(jì)劃”,旨在深入探究人類健康與微生物群系的關(guān)系。Indigo Agriculture就是受到了它的啟發(fā),開始探索植物和微生物之間的關(guān)系,并且希望能培育出耐旱、抗疾病、產(chǎn)量高、單棵質(zhì)量好,且無(wú)基因改造的“超級(jí)”農(nóng)作物。
微生物有保持植物體健康和平衡的重要的作用。微生物可以在植物體內(nèi)、表面以及土壤中找到,能夠在植物整個(gè)生長(zhǎng)周期中受益,比如幫助植物對(duì)抗疾病、提高營(yíng)養(yǎng)和水分?jǐn)z取效率等。有了理論的支撐, Indigo通過(guò)復(fù)雜的基因測(cè)序和生物信息技術(shù),創(chuàng)建了世界上最大的植物微生物群系基因組信息數(shù)據(jù)庫(kù),有超過(guò)4萬(wàn)種不同種類的植物體內(nèi)微生物。除此之外,Indigo還利用數(shù)據(jù)庫(kù)的算法和機(jī)器學(xué)習(xí)來(lái)預(yù)測(cè)和分析最有利于植物健康的微生物種類,并且已經(jīng)在大豆、玉米、棉花等美國(guó)主要農(nóng)作物上進(jìn)行試驗(yàn),已經(jīng)有了顯著的成果。
Indigo 在去年推出了第一個(gè)商業(yè)產(chǎn)品Indigo Cotton,其主要作用在于提高棉花地的節(jié)水率。通過(guò)在德州和其它4個(gè)州有超過(guò)5萬(wàn)英畝種植,相對(duì)于普通棉花,Indigo的莖稈和根有明顯的改善,并且產(chǎn)量提高了超過(guò)11%。Indigo Rice 通過(guò)微生物協(xié)作使作物在地面上下的生長(zhǎng)都有一定的疾病防御、抑制雜草生長(zhǎng)以及增加產(chǎn)量的作用。同樣在水資源短缺的壓力下,今年發(fā)布的新產(chǎn)品Indigo Corn也能提高對(duì)水資源的利用效率,并且提高產(chǎn)量。
因?yàn)镮ndigo 采取了只有當(dāng)作物產(chǎn)量產(chǎn)生了可衡量的增長(zhǎng)時(shí)才會(huì)向客戶收取產(chǎn)品費(fèi)用的模式,因此客戶能夠不用擔(dān)心虧本的問(wèn)題,也更利于有益微生物產(chǎn)品的推廣。
Indigo的前身是一家名為Symbiota的專注于通過(guò)植物體內(nèi)微生物來(lái)改善莊稼耐旱性、抗疾病和整體健康的農(nóng)業(yè)科技公司。改名為Indigo之后,一方面落葉灌木(Indigofera crop )是美洲大陸第一個(gè)農(nóng)作物,象征著Indigo想在農(nóng)業(yè)科技界革新的決心,此外,Indigo(靛藍(lán))也是許多微生物與植物本體相互作用時(shí)產(chǎn)生的顏色,反映了公司的技術(shù)的核心。
公司的CEO David Perry已經(jīng)在過(guò)去18年里創(chuàng)建了三個(gè)創(chuàng)新型科技公司,并且成功帶領(lǐng)其中兩個(gè)公司上市并募集了超過(guò)7.5億美元的資金。其首席科學(xué)研究官Roger Beachy 在加州大學(xué)戴維斯分校創(chuàng)建了世界糧食中心(World Food Center),并且是圣路易斯Donald Danforth植物科學(xué)中心的榮譽(yù)主席,在2009年受到奧巴馬總統(tǒng)指任為國(guó)家糧食農(nóng)業(yè)組織(National Institute of Food and Agriculture)的第一任主管,并曾擔(dān)任美國(guó)農(nóng)業(yè)部(USDA)首席科學(xué)家。去年Indigo C輪融資了1.56億美元,創(chuàng)造了農(nóng)業(yè)科技領(lǐng)域單輪私募股權(quán)投資的最高紀(jì)錄。
通過(guò)機(jī)器學(xué)習(xí)來(lái)分析大數(shù)據(jù)是技術(shù)使然,但是從轉(zhuǎn)基因到微生物協(xié)作方式的轉(zhuǎn)變,可能是這家農(nóng)業(yè)科技公司一改傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)公司形象,更有個(gè)性化的原因。