人工智能驱动的革命：颠覆性技术如何重塑生物制剂行业-世界农化网

在可持续农业已成为全球迫切需求的时代，生物制剂——从生物农药到生物刺激素和土壤健康解决方案——正成为全球农民的关键工具。但是，是什么推动了这些解决方案的快速发展？据行业专家介绍，人工智能(AI)和机器学习(ML)等颠覆性技术正从根本上改变生物产品的发现、开发和田间应用方式。

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人工智能驱动的生物制剂研发转型

"农业正处于由颠覆性技术推动的革命边缘，"Flueckiger Consulting公司创始人Claude Flueckiger指出。这些创新正在推动生物制剂、作物保护、土壤和植物健康、种子技术、生物肥料和水资源管理等领域的巨大进步。

在Futureco Bioscience，人工智能已经融入工作流程，提高效率、精确度和科学严谨性。该公司首席执行官兼董事长Rafael Juncosa解释说，"人工智能使我们能够快速处理、筛选和提取相关见解"，从海量科学文献中获取信息。这项技术"在监管文档准备方面特别有价值，人工智能加速了数据编译和分析，确保合规性的同时显著简化了审批流程。"

除了文献综述，Juncosa强调"人工智能在筛选活性成分、蛋白质、DNA和RNA方面发挥着关键作用，使我们能够精确筛选出具有最高效力和可持续性潜力的活性成分候选物。"

Invasive Species Corporation联合创始人兼执行董事Pam Marrone博士概述了几个AI和机器学习推动创新的具体应用：

- 更高效地分析田间数据，评估哪些生物制剂效果最佳及原因

- 评估生物制剂应用时的表型和基因型变化

- 微生物生物农药和生物刺激素发现的基因组挖掘

- 发现新型杀虫蛋白和肽

- 优化发酵过程

- 增强配方开发

Marrone指出，这些方法"使从业者能够更高效地发现和开发新的生物制剂或评估现有产品，减少资源和时间。"然而，她警告说，高质量数据集仍然至关重要："正如一位投资者告诉我的，'数据吃算法当午餐。'"

实际应用案例展示了这种转变。Agmatix公司市场营销副总裁Sarah Myers分享了他们公司"如何开发专有技术来协调和标准化农业数据，解决行业数据不一致的挑战。"通过利用Amazon Bedrock的生成式AI功能，Agmatix增强了数据驱动工具，使研究人员和营销团队能够更有效地分析试验数据。

Myers以GG Biologicals为案例，该公司采用Agmatix的试验管理和洞察平台，通过实时数据收集、集中协调和实时数据可视化转变了田间试验。这种数字化方法"减少了错误，提高了效率，并能创建清晰的可视化报告"，使GG Biologicals能够"自信地向客户和投资者展示产品性能，加速产品验证并加强市场采用。"

Agmatix公司董事长兼首席执行官Ron Baruchi总结了这一影响："人工智能和机器学习正在通过将复杂的试验数据转变为实时可行的洞察，从而改变生物制剂研发。借助我们的GenAI分析和与Amazon Bedrock的集成等工具，公司可以简化试验，确保数据准确性，并快速展示产品功效以推动市场成功。"

应对气候变化的生物解决方案：最有前景的方向

随着气候变化扰乱传统种植条件，生物制剂对农业适应和恢复力变得越来越重要。我们的专家强调了几种有前景的方法。

"微生物！"Marrone博士感叹道。"许多公司和研究人员已经定量证明，某些微生物（单独或混合）可以固碳或改变土壤微生物组，增强固碳微生物。"她举了许多例子，包括Groundwork BioAg、Loam Bio、Andes、Pluton Biosciences、Indigo Ag、Locus Ag和Biome Makers。

此外，Marrone指出像Pivot Bio、Azotic、Switch Bioworks和Bioconsortia这样的公司"使用天然存在的、基因编辑的或工程化的微生物来固定氮气并减少化学肥料的使用。"植物和海藻提取物也可以"有益地改变微生物组"或"刺激有益植物微生物定植根部。"

在Futureco Bioscience，Juncosa确定"生物刺激素、微生物接种剂、土壤再生剂和先进的生物防控解决方案是帮助农民适应气候变化条件同时保持生产力和土壤健康的最有前景的工具。"他们的生物刺激素产品如Fitomaat和UltraV"在增强作物对干旱、热应激和盐度的抵抗力方面证明了无价的作用。"

Juncosa还强调了他们的Genomaat平台，该平台"整合机器学习和土壤宏基因组数据进行高级农艺分析。"这种数据驱动的方法与全球倡议如联合国粮农组织(FAO)推广的气候智能农业(CSA)以及IPCC的建议相一致。

Flueckiger观察到，颠覆性技术通过精确应用和建立恢复力"增强了生物制剂的开发和田间表现"。他解释说，将生物制剂与新技术整合提供了"加强自然调节过程的突破"，使作物能够从生物胁迫（害虫、疾病）和非生物胁迫（干旱、盐度）中恢复。

据Flueckiger所说，这种综合方法″增强了土壤健康、植物活力和整体农场恢复力和生产力″，使生物制剂成为″弹性、可持续和高产农业系统不可或缺的基石″。

区域监管政策对商业化的影响

虽然技术创新推动了可能性，但监管框架显著影响了哪些生物解决方案能够到达农民手中以及多快能到达。我们的专家强调了关键市场之间的明显差异。

巴西成为一个亮点。据Marrone博士介绍，该国保持着"对生物农药高效监管审查和采用的承诺，在新活性成分批准方面超过了美国。这意味着巴西农民首先受益，而美国曾经是获得最快批准的首选地。"

Juncosa同意，指出巴西"已认识到生物制剂在减少化学品依赖方面的战略作用，并制定了一个简化的监管框架，允许更快的审批而不损害科学严谨性。"这一机会促使Futureco Bioscience最近在巴西开设子公司，使他们能够"与监管机构、农民和行业合作伙伴更紧密地合作，加速产品应用。"

相比之下，Marrone博士对美国监管环境表示担忧："当前美国政府和国会多数党热衷于减少EPA的支出...而不理解审查提交给该机构的众多生物农药创新所需资源已经多么匮乏。"她警告说，增加的时间将剥夺"农民获得能帮助他们增加产量和投资回报的新创新"。

具体关于生物刺激素，Marrone指出"有一个全国性框架正在等待中，加利福尼亚州已经批准。现在其他州也需要批准。这将为美国生物刺激素市场带来可预测性、质量和严谨性。"

欧盟则呈现出一幅复杂图景。Juncosa将欧洲描述为执行"一些最严格的审批程序，通常需要广泛的科学验证和漫长的时间线"。然而，他也指出欧洲正"引领向可持续农业转变的趋势，推动绿色协议和从农场到餐桌等政策"。

Marrone博士在欧洲生物防控(生物农药)方面看到"一点希望，因为对被限制或取消的化学农药替代品的需求认识在监管者和政治家中已经增强。"她补充说"欧盟已经有一个良好的生物刺激素框架"。

Juncosa总结了这些监管差异的战略意义："虽然这些区域差异带来挑战，但它们也创造了机会。向可持续农业的转变是不可否认的，生物制剂处于这一转型的中心。"他认为成功"将取决于科学卓越性、监管敏捷性以及预测和应对不断变化的政策格局的能力"。