الذكاء الاصطناعي يقدم حقبة جديدة في الابتكار الزراعي
تسريع اكتشاف منتجات مكافحة الآفات والأمراض الجديدة وخفض التكلفة
الخنافس الشرهة والأعشاب العملاقة والفطريات، يؤدي تغير المناخ إلى توفير الظروف الزراعية التي تسمح للأعشاب الضارة والحشرات ومسببات الأمراض النباتية بالازدهار في جميع أنحاء العالم.
يتم فقدان ما يقرب من 40٪ من المحاصيل سنويًا بسبب الآفات الجديدة أو الأنواع القوية المقاومة للمعالجات التقليدية لحماية المحاصيل.
تُترجم هذه النسبة المئوية للخسارة إلى كمية هائلة من الأغذية التي تشتد الحاجة إليها والتي لا تخرج أبدًا من المزرعة والمزارعون الذين يخسرون المال ببساطة.
الابتكار ضروري لحماية سلسلتنا الغذائية العالمية وسبل عيش المزارعين دون الإضرار بالأرض.
تماما مثل الناس، النباتات تمرض، القضاء على سبب المرض – سواء كان فطرًا أو خنفساء أو حشائشًا – دون الإضرار بأي شيء حوله هو الخطوة الحاسمة التالية في الثورة الرقمية التي تُحدث بالفعل فرقًا في الإنتاجية الزراعية.
لقد تكيفت الآفات النباتية وما زالت تتكيف مع التغيرات في بيئاتها مع ما يترتب على ذلك من عواقب زراعية مدمرة.
نتحدث كثيرًا عن الآفات النباتية التي طورت مقاومة لمعالجات حماية المحاصيل ولكننا نعلم أن الآفات يمكنها التكيف مع أي تغيير يؤثر على نجاحها الإنجابي.
تشمل بعض الأمثلة على تكيف الآفات النباتية مع التغيير تكيف دودة جذر الذرة مع دورة المحاصيل في أمريكا الشمالية، والقضاء على زراعة موز جروس ميشيل بسبب تأثير مرض ذبول بنما في أمريكا الوسطى وتكيف عشب الفناء الذي يحاكي الأرز.
النباتات وبالتالي يفلت من الكشف استجابةً لأجيال من إزالة الأعشاب الضارة يدويًا في آسيا.
سيؤثر تغير المناخ على البيئات التي تعيش فيها المحاصيل وآفاتها، ويمكننا أن نتوقع أن تتكيف الآفات بسرعة مع هذه التغييرات، مما يخلق تحديات جديدة لإدارتها.
الابتكار الزراعيتغير المناخ والتهديد المتزايد لآفات المحاصيل
ستؤدي درجات الحرارة الأكثر دفئًا وارتفاع تركيزات ثاني أكسيد الكربون إلى تعزيز قدرة بعض الأعشاب الضارة على التنافس مع المحاصيل وزيادة التهديد الذي تشكله مسببات الأمراض النباتية.
ستؤدي الزيادات في درجات الحرارة إلى ظهور أجيال أكثر من الآفات الحشرية والتوسع في مناطق جغرافية جديدة عندما تصبح الظروف البيئية أكثر ملاءمة.
ويحدث كل هذا في وقت يستغرق فيه طرح كيميائيات جديدة لحماية المحاصيل في السوق وقتًا أطول ويكلف المزيد.
إن العوائق التي تحول دون الابتكار تجعل المزارعين يستخدمون منتجات كانت موجودة في السوق منذ عقود، في حين أن هناك حاجة ماسة إلى منتجات جديدة وآمنة وفعالة.
يجب علينا تسريع اكتشاف وتطوير كيمياء جديدة لحماية المحاصيل لتقديم حلول ميسورة التكلفة للمزارعين ومواجهة التحديات التي سيجلبها تغير المناخ.
يُحدث الذكاء الاصطناعي ثورة في اكتشاف الأدوية، ويمكنه أن يفعل الشيء نفسه بالنسبة لاكتشاف وتطوير كيمياء حماية المحاصيل .
يمكن النظر إلى الذكاء الاصطناعي على أنه بطل زراعي خارق من نوع ما، يزود العلماء بالأدوات اللازمة لاستكشاف التنوع الهائل غير المستغل في الفضاء الكيميائي من خلال توجيههم بسرعة وكفاءة إلى الجزيئات الواعدة.
عندما يتم تطبيق الذكاء الاصطناعي على البيانات، مثل تلك الناتجة عن فحص المكتبات الكيميائية المشفرة بالحمض النووي، يمكن التعرف بسرعة على الجزيئات الواعدة من بين مليارات الجزيئات الموجودة داخلها.
يؤدي تدريب نماذج التعلم الآلي على هذه البيانات إلى توسيع التنوع الكيميائي الذي يمكن من خلاله اختيار الجزيئات إلى مليارات الجزيئات في مكتبات كبيرة جدًا حسب الطلب.
الابتكار الزراعيتسريع حماية المحاصيل
يستخدم العلماء بالفعل هذه الأدوات الرقمية لاكتشاف وتطوير جزيئات جديدة تم فحصها مسبقًا والتي تتحكم بشكل فعال في آفات المحاصيل وتكون صديقة للأرض، مما يعني أنها آمنة للمحاصيل والناس والبيئة.
بمجرد اختبارها والموافقة عليها من قبل الهيئات التنظيمية، يمكن الاستفادة من المنتجات الجديدة الأكثر أمانًا لمحاربة الآفات النباتية التي تنشأ من مناخنا المتغير باستمرار.
فلماذا لم يكن هناك سوى القليل من الابتكار في مجال حماية المحاصيل على مر السنين؟ التكلفة والوقت .
تتضمن طرق البحث التقليدية تخمين واختبار المنتجات المحتملة على مر السنين في المختبرات والدفيئات والحقول، وهذا يتطلب ملايين الدولارات في المرافق والموظفين.
قد يستغرق الأمر 12 عامًا من البداية إلى النهاية (الترخيص للاستخدام من قبل الهيئات التنظيمية الحكومية) ولا يصل سوى عدد قليل جدًا من المنتجات إلى هناك.
يفصل الاكتشاف والفحص الرقمي سنوات من عملية الاكتشاف ويضمن أن المنتجات التي يتم تطويرها نحو التسويق لديها أفضل فرصة للتغلب على كل العقبات.
كما أن التقنيات الذكية التي تعتمد على الذكاء الاصطناعي تكلفتها أقل بكثير، وهي مزيج ناجح ضد تهديدات آفات المحاصيل الأكثر قدرة على التكيف.
يركز الباحثون اليوم على تقديم حلول لبعض أكبر التهديدات التي تواجه الزراعة في العالم.
تقنيات الذكاء الاصطناعي الجديدة ستعمل على تسريع اكتشاف المنتجات لمكافحة الآفات والأمراض الجديدة مع خفض التكلفة.
ومن شأن هذا التسريع أن يمكننا من إطعام جميع جيوب العالم، ومعالجة المخاوف الفريدة بسرعة أكبر عند ظهورها، والسماح لنا بتقديم حلول لصالح الغذاء، حتى المخاوف ذات الإمكانات الاقتصادية المنخفضة، مثل أبحاث الأدوية اليتيمة، لمواصلة البحث.
