中国是农药生产和应用第一大国,绿色农药对粮食安全、食品安全和农业可持续发展具有重要的战略意义。2024年7月23日上午,华中师范大学绿色农药全国重点实验室王凡教授及其团队一行三人到访艾迪晶生物,并带来了题为“绿色农药分子设计平台PDAI4.0”的精彩学术报告。随后,王凡教授团队与公司研发和管理团队就“人工智能与育种应用”这一前沿话题展开了深入交流。

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,从首次合成到上市平均历时11.3年。王凡教授以绿色农药开发须攻克的多学科高效整合、高效性和选择性并举、在超长创新链中提高成功率这“三座大山”为切入,详细介绍了团队依托智算中心的算力和国产安全芯片,基于高性能计算和人工智能所开发的绿色农药分子设计一站式软件平台Pesticide discovery AI(PDAI )。该平台多个指标上均表现出优越的性能,多次重复实验也证实了其预测的可靠性,能大幅提高农药研发效率和成功率、降低研发成本,是全国首个专业面向农药新化合物挖掘的分子设计技术平台。
华中师范大学绿色农药全国重点实验室是艾迪晶生物重要合作伙伴。截至目前,双方基于基因编辑技术就新化合物的抗性靶点筛选与验证展开了多项合作,其中基于PPO类新化合物(二代除草剂)抗性专利基因开发的转化体已进入法规申报的生产性试验阶段,不久将正式推向应用,具有广阔的应用前景。实验室牵头了国家十四五重点研发计划“人工智能等新兴技术辅助的绿色农药分子设计”,其中“人工智能辅助的蛋白抗药性突变预测与抗性靶标设计”重点专项由艾迪晶生物承担。


未来,双方将在“大数据+AI”等领域继续深化合作,携手共同开创植保工作的新局面,为我国粮食安全和农业绿色高质量发展提供重要科技支撑。
华中师范大学绿色农药全国重点实验室简介
实验室始终秉承“扎根基础、面向需求”的指导思想,坚持面向世界科学前沿,将科学研究与国家需求紧密结合,在农药科技创新方面不断取得新突破。坚持多学科前沿技术的交叉融合,建立了基于农药活性小分子与作用靶标相互作用研究的绿色农药分子设计研究体系,发展了一系列农药分子设计新方法,构建了涵盖靶标发现、苗头产生、从苗头到先导的优化、类农药性分析、物理化学性质及毒理学性质预测、候选化合物选择等多个关键环节的绿色农药分子设计技术平台。先后创制出喹草酮、吡唑喹草酯、氟苯醚酰胺、醚唑磺胺酯等多个绿色农药候选新品种及高活性候选化合物,均实现专利技术转让,创造了巨大的经济效益和社会效益。先后获得多项国家科技大奖、中国专利金奖以及省部级科技奖励。
人物介绍

王凡,华中师范大学绿色农药全国重点实验室副教授,建立了AI辅助的类农药性预测模型,集成研发了基于AI和高性能计算的农药分子设计软件包DPAI。与华为技术有限公司和武汉人工智能计算中心联合开发“绿色农药分子设计平台PDAI4及全栈国产化农药研发神农一体机”;创办企业武汉智汇农耀科技有限公司,拥有“AI与分子模拟相结合的农药设计”、“基于分子片段与动力学的农药设计”、”预测突变农药再设计”、“AI驱动的农药性质全面评估”、“基于结构与分子模型相结合的农药设计”等服务平台。
