بينما يخشى البعض أن يؤدي الذكاء الاصطناعي إلى انقراض الإنسان، يقول اثنان من علماء الزراعة، إنه يمكن أن يكون المفتاح لإطعام عدد سكان الكوكب المتزايد، والذي من المتوقع أن يتضخم إلى 10 مليارات شخص بحلول عام 2050.
يعتقد باحثون من تحالف كوينزلاند للزراعة والابتكار الغذائي، أن الذكاء الاصطناعي يمكن أن يساعد في مواجهة تغير المناخ وتحديات الآفات من خلال تطوير نباتات أكثر استدامة وربحية.
قال لي هيكي، عالم الوراثة بجامعة كوينزلاند، إن مربي النباتات واجهوا تحديات كبيرة حول تغير المناخ، وتحسين استدامة المحاصيل في المستقبل، فضلاً عن تقليل الأسمدة النيتروجينية، مضيفا: “نحن نرى الذكاء الاصطناعي على أنه تقنية واعدة حقًا لمساعدتنا على تسريع تطوير نباتات وحيوانات أكثر إنتاجية واستدامة”.
جينات مقاومة مرغوبة للغاية
قال البروفيسور هيكي، إنه أدرك مدى فائدة التكنولوجيا عند النظر إلى مجموعة بيانات عن مرضين مختلفين داخل مجموعة الشعير، موضحا: “اختارت خوارزمية الذكاء الاصطناعي أفضل الآباء الذين يزيدون جينات المقاومة عبر الجينوم إلى أقصى حد، ومن المثير للاهتمام، أنها اختارت هؤلاء الآباء المعرضين بشدة لكلا المرضين”.
وأضاف “لأنها مخبأة في الجينوم، في الواقع كانت لديها جينات مقاومة مرغوبة للغاية والتي عند إعادة خلطها مع جينات من الآباء الآخرين تؤدي في الواقع إلى ذرية أداء أفضل بكثير لكلا المرضين، ” لقد أظهر قوة ما يمكننا فعله باستخدام بعض هذه الخوارزميات.”
قال البروفيسور هيكي، إن مربي النباتات والباحثين حول العالم كانوا يجمعون المليارات والمليارات من نقاط البيانات – وحدات منفصلة من المعلومات – والتي يمكن تحليلها باستخدام الذكاء الاصطناعي.
تقنية التكاثر السريع
وأضاف “على سبيل المثال، إذا أردنا دمج 30 جينًا مختلفًا، أو قطعًا من الحمض النووي عبر الجينوم، وكلها تأتي من 30 نباتًا مختلفًا، فهناك أكثر من مليار طريقة ممكنة، لجمع تلك الجينات الثلاثين معًا في مجموعة نباتية واحدة”.
قال البروفيسور هيكي إن تقنية “التكاثر السريع” المطورة حديثًا مكنت المربين من زراعة النباتات بسرعة – ويمكن أن يساعد الذكاء الاصطناعي في تسريع العملية بشكل أكبر، موضحا “لذلك، يمكنك أن تنمو في أي مكان بين أربعة وستة أجيال في السنة”، “بمجرد أن نعرف التقاطعات التي نريد صنعها، لتجميع هذه السمات معًا بسرعة، نريد فقط أن نجعل التهجينات بأسرع ما يمكن وأن نطور تلك المواد النباتية.”
وذكر أن المشاريع الحالية مع مؤسسة أبحاث الحبوب والتنمية تدرس كيفية استخدام الذكاء الاصطناعي للمساعدة بسرعة في إنتاج قمح وشعير مقاوم للأمراض لشركات التربية في أستراليا، ومن المأمول أيضًا أن يكون للتكنولوجيا تطبيقات في تربية الحيوانات.
كيف يعمل الذكاء الاصطناعي؟
أوضح البروفيسور بن هايز، من جامعة كوينزلاند أيضًا، كيف يمكن للذكاء الاصطناعي أن يساعد في تحويل البيانات إلى طعام بأربع طرق.
أولاً، يمكن للتكنولوجيا أن تساعد المربين على تحديد السمات التي يجب أن تستهدفها، “هذا يبدو أنه يجب أن يكون تافهًا إلى حد ما ، يجب أن تتكاثر لأشياء تساعد في تحقيق ربح للمزارع، ولكن في الآونة الأخيرة أصبح الأمر أكثر تعقيدًا لأننا يجب أن نفكر كثيرًا فيما يريده المستهلك أيضًا”.
تمكن ملايين المستهلكين حول العالم من مساعدة العلماء من خلال المشاركة في استطلاع حول مدى تقديرهم للسمات المختلفة، مثل الاستدامة وجودة الغذاء والتغذية، باستخدام الذكاء الاصطناعي لمعالجة إجاباتهم.
ثانيًا ، يمكن أن يساعد الذكاء الاصطناعي المربين في اختيار أفضل النباتات – من خلال تحليل الصور الملتقطة على نطاق واسع.
قال البروفيسور هايز: “يمكنك التقاط صور لمحاصيل ذات أصناف مختلفة، مع]مواد وراثية مختلفة هناك، باستخدام طائرات بدون طيار، على سبيل المثال، ثم يتعين عليك معالجة تلك الصور إلى شيء يعد مؤشرًا على السمة”، “على سبيل المثال، مدى كفاءة استخدام المحصول للمياه – وتبين أن الذكاء الاصطناعي مفيد حقًا لذلك.”
يمكن للذكاء الاصطناعي أيضًا تحطيم المليارات من نقاط البيانات، لمساعدة العلماء على إجراء تنبؤات حول مدى جودة تنوع النبات في التكاثر.
قال البروفيسور هايز: “إذا حددت عدد التهجينات الممكنة التي يمكنك إجراؤها بين جميع النباتات المتاحة لديك، فسيكون ذلك بالمليارات”، “الرياضيات الخاصة بي معقولة، لكن لا يمكنني النظر إلى مليارات الأرقام ثم اختيار أفضلها للمضي قدمًا في شكل تقاطعات – ويساعدنا الذكاء الاصطناعي حقًا هناك.”
الذكاء الاصطناعي يغير أيضًا الطريقة التي يتعامل بها الباحثون مع التربية، قائلا: ” تغيير من النظر إلى الخطوط الجينية الفردية إلى التفكير في التكاثر كمجموعة من قطع الحمض النووي المفيدة لسمات ما”.
